在高溫時，在多邊形化的同時會發生聚集再結晶，從而在長時間保溫的條件下取得粗晶粒奧氏體（3-4級）。同柱狀結晶區相比，在焊縫中心較快地形成次生網狀晶界，這是由于畸變大量集聚（以前已由X光組織法所確認）和大量類似于鋼錠的缺陷，因為金屬的這些部分最后結晶。
應變程度越高，晶格的畸變越大，使晶格原子更為活動所需消耗的能越小，即活化能和彌散熱有所減少。結果促使彌散過程加速，從而加速組織的轉化。
同焊縫中心等軸晶粒相比較，焊縫外緣卻生成形狀被拉伸的晶粒，這是由樹枝狀結晶的結晶結構決定的。這種結構促使晶粒在原先枝晶生長的方向上再結晶生長。
在高溫時，焊縫金屬中的化學顯微不均質性由于發生彌散過程而逐漸消失。隨著加熱和均熱發生相變，在加熱至750-900℃時，鉻的碳化物部分溶解并析出鈦的碳化物和復雜碳化物，在溫度超過1050℃時，鈦的碳化物溶解，發生轉變,從而促使消除焊縫的化學不均質性，并使焊縫化學成分接近母體金屬的化學成分。顯微化學分析證實，由于在1100℃以上的溫度下進行熱處理并持續長時間的保溫（30分鐘以上），無論是在焊縫區或是在整個截面上，化學元素含量都變得均勻了。
用液體靜力學稱量法測定金屬的密度及在電解酸洗時對奧氏體和母體金屬的腐蝕性進行的比較表明，在熱處理之后，焊縫的密度增加不火，即使保溫達10小時，焊縫和母體金屬的密度差別仍然存在。在任何溫度和任何保溫時間熱處理后，焊縫的腐蝕性也仍然存在。電子顯微鏡栓驗表明，在熱處理過程中加熱時，碳化物相和金屬間相的析出物溶解。但在原有的偏析處，仍保留著由于溶解相單位容積的差別和結晶缺陷的集聚而形成的超倍顯微疏松和氣孔。因而焊縫金屬中的物理不均質性（大量的缺位、位錯缺陷）有所降低，但在上述保溫的條件下，在所研究的溫度范圍內進行熱處理并不能消除這些缺陷。
