材料的焊接性能是由材料内部微观组织结构所决定的。高温合金的合金化程度越来越高，尤其镍基高温合金，通常含有5~13种合金元素，同时存在4~8种相。按照金属学的概念，可以把高温合金中常见的相分为两大类，一类是过渡金属与碳、氮、硼等元素形成的间隙相，另一类是过渡金属元素之间形成的金属间化合物。
过渡金属元素与碳、氮、硼等元素形成的间隙相有其晶体结构特点，其金属原子排列紧密，原子半径小的碳原子、氮原子和硼原子位于金属结构的间隙之中。
这类间隙相的共同特点是熔点高、硬度高和脆性高。这些间隙相包括MC型面心立方结构的碳化物和MN型氮化物，复杂面心立方结构的M23C6型和M6C型碳化物，四方结构的M3BB2型硼化物，六方结构的M2SC型碳硫化物。高温合金中常见的金属间化合物几乎都是过渡金属元素之间的化合物。按晶体结构可分为两类：一类称为几何密排相（GCP相），另一类称为拓朴密排相（TCP相）。几何密排相是密排的有序结构，即晶体结构都是由密排面按不同方式堆垛而成。只是由于密排面上原子的有序排列方式不同和密排面的堆垛方式不同，因而产生了多种不同结构。例如，在高温合金中常见的有Cu3Au型正面心立方有序结构的γ′相，Ni3Ti型密排六方有序结构的Ni3Ti—η相，Cu3Ti型正交有序结构的Ni3Nb—δ相和Cd3Mg型有序结构的Co3W—ε相，这些相的配位数为12。分子表达式为BB3A；拓术密排相系指B2BA型的Laves相，BA型的σ相，BB7A6型的μ相，具有α—Mn结构的X相。这里的A元素通常指周期表达钛族、钒族和铬族等元素，B元素通常是铁、钴和镍等元素。
物相鉴定由于镍基高温合金经过焊接加工后经过熔化和快速冷却的过程，因此造成母材、热影响区和焊缝中相的尺寸、数量、形态和分布有所不同。Inconel镍基高温合金是一种固溶强化型高温合金，对经过焊接加工后的试样进行研究，首先要明确合金中相的组成，这是对材料进行研究的基础环节，因此将不同焊接工艺下的合金试样在XRD-型X射线衍射仪上进行物相分析。