焊接条件下（摩擦压力=100Mpa，进给长度=1mm）钛和304L不锈钢无缝管接头表面的光学显微图显示，靠近结合面的钛侧250.0um的区域由九个动态再结晶（DRX）晶粒组成。304L不锈钢无缝管侧晶粒细化是由于仅有少量的304L不锈钢无缝管变形而无法分辨。图显示了在图中被标记为A的区域的扫描电镜显微图，即，动态再结晶和钛基材料之间的界面。摩擦焊包含在接近基体材料熔点的较高温度下的高塑性工作，塑性变形使材料产生了大量的位错。随着位错密度增加，有形成二次晶胞结构的趋势。这些小角度颗粒旋转形成大角度应变自由晶粒，相对基体材料形成很细的等轴晶区，被称为“动态再结晶”晶粒。对图进一步观察可知，变形区域的宽度从中央位置到边缘区域增加周，这是因为321不锈钢扁钢价格边缘区域的热量产生率比中心位置的高。在摩擦焊接过程中，滑动速度也从中心位置相边缘区域增大，从而边缘区域比中心位置经受了更为严重的塑性变形，并达到更高的温度，因此，动态再结晶区的宽度相便于区域宽度。但是，由于热对流，热量从接头边缘的外围向周边环境流失，因此产生的热量最高点出现在接近接头表面的边缘位置。

焊后热处理后的钛和304L不锈钢无缝管的界面光学显微图表明，动态再结晶区和基体材料的的边界比焊接条件下的平整。细密的动态再结晶晶粒已经粗化，并逐步向母材融合。也可以在焊后热处理后的集体金属上观察到一些晶粒粗粗化的想象。然而，在接头界面没有观察到扩散区，从而表明了扩散焊后热处理过程中没有产生足够数量的扩散。

摩擦焊接接头的完整性取决于金相因素，如在界面处不同元素的扩散和界面上不同相的同时形成。为了解这些方面，需要对详细的SEM-EDS线扫描进行研究。焊接条件下钛和304L不锈钢无缝管接头的SEM-BSE图像和接头界面上的SEM-EDS线扫描图像显示了不同元素在接头处得分布情况。在界面处出现了一个由Ti、Fe和Cr组成大约10um宽的相互混合区（IMZ）。在这个相互混合区内没有明显的Ni，因此这表明Fe和Cr已经横跨接口界面相钛侧扩散了。在IMZ缺少镍是由于Fe和Cr比Ni向a-Ti的扩散速率高。

元素从304L不锈钢向钛扩散到比周围其他方式更容易，这是因为304L不锈钢无缝管高度合金化是结构密集，而钛具有相对开放的结构。所以，很显然上述研究说明，IMZ主要在界面钛侧形成，因为传统元素的扩散可能在一定程度上是由于材料机械运输完成。另一方面，321不锈钢扁钢价格边缘区域的热量产生率比中心位置的高钛侧靠近IMZ的DRX区是由于与摩擦焊接工艺有关的热机械变形。焊后热处理后的钛和304L不锈钢无缝管接头SEM-BSE图像和接头界面上的SEM-EDS线扫描图像表明，经过在873K下保温15分钟的焊后热处理后元素分布没有明显变化。就目前这种情况看，应用873K下的焊后热处理对发生任何扩散温度不够高。总体而言，分别观察焊后热处理后和焊接状态后的微观结构，无显着差异。