經(jīng)對焊縫的斷面進(jìn)行宏觀觀察發(fā)現(xiàn)，耐磨藥芯焊絲焊縫中的晶體形態(tài)主要是柱狀晶和少量等軸晶。如果在顯微鏡下進(jìn)行微觀分析時，還可以發(fā)現(xiàn)在每個柱狀晶內(nèi)還有不同的結(jié)晶形態(tài)，而等軸晶內(nèi)一般都呈現(xiàn)樹枝晶。這些柱狀晶或等軸晶內(nèi)部的微觀形狀稱為亞晶。結(jié)晶形態(tài)的不同，是由于耐磨藥芯焊絲中金屬的純度和散熱條件的不同所致。
結(jié)晶過程中晶體的生核和長大都必須具有一定的過冷度。而結(jié)晶形態(tài)同樣也受過冷度的影響。由于在耐磨藥芯焊絲凝固（結(jié)晶）過程中不存在化學(xué)成分的變化，因此整個液體中的凝固點為恒定的溫度，而過冷度的大小只決定于溫度的梯度。即液相中的過冷度取決于造成實際結(jié)晶溫度低于凝固點的冷卻條件，例如冷卻速度越大，過冷度越大。有以下兩種情況：
1、正溫度梯度
當(dāng)液相溫度高于固相溫度，且距界面越遠(yuǎn)，液相溫度越高時，稱為正的溫度梯度。耐磨藥芯焊絲焊縫凝固時，一般均屬于這種情況。此時液相與固相的溫度梯G,G>0。在這種情況下由于液體金屬的溫度高，過冷度小或為負(fù)，使伸入液體金屬內(nèi)部的晶體成長緩慢，故形成平滑的晶界（所謂平晶）。
2、負(fù)溫度梯度
當(dāng)距界面越遠(yuǎn)液相的溫度越低時，稱為負(fù)的溫度梯度。此時的溫度梯度G<0。由于液體內(nèi)部的溫度比界面低，過冷度大，因而伸入液體金屬內(nèi)部的晶體成長速度很快，除了主干之外，還有分枝，形成所謂樹枝狀晶，樹枝狀晶體的立體模型。
從耐磨藥芯焊絲結(jié)晶形態(tài)分析可以看出，形成樹枝狀晶的條件是液體金屬內(nèi)部比結(jié)晶界面具有更大的過冷度，但這種情況對于耐磨藥芯焊絲來講是很少的。