随着海洋事业的发展,船舶制造业显得尤为重要,S690QL以其高强度在船舶制造业以及、建筑、桥梁等领域得到了广泛的应用。S690QL在应用过程中,最重要的就是焊接问题,由于工业发展的需要,所需要的焊接接头性能不断提高,大多数的中厚板能满足强度要求,但是传统的焊接方法,效率低、接头性能差,因此迫切地需要提高S690QL焊接的效率和接头性能。由于近年来人工智能的性能提高,以及激光设备功能的不断改善,使实现S690QL激光焊接智能化成为可能。实现S690QL智能化焊接的前提是信息提取,视觉信息是焊接中最重要的信息。为了更好了解S690QL激光焊接,需要对接头的组织和性能进行深入分析。因此本文对S690QL激光焊接过程信息提取和焊后组织性能分析进行深入研究,主要研究内容如下:(1)设计出一套适合激光焊接过程信息提取的柔性夹具,并搭建了系统的硬件平台。在VS平台上实现了大恒工业相机和Open CV的对接,成功地对大恒相机采集的数字图像进行格式转换,适应了Open CV库函数对图像的直接处理。基于MFC界面平台开发出一系列焊接过程视觉信息提取的模块,使用开发的模块对焊前、焊中、焊后进行视觉信息提取试验。(2)采用不同的焊接工艺对S690QL进行不填充材料直接进行对接焊接,在焊接后进行取样分析,并进行了布氏硬度试验、维氏硬度试验、低温冲击试验等力学性能测试。根据测试结果和显微组织形貌分析出,晶粒尺寸和显微组织的变化是焊接接头硬度变化的根本原因。焊缝中气孔等缺陷的存在,以及马氏体组织的生成和分布不均匀是导致焊接接头发生混合断裂的根本原因。(3)使用光学显微镜、扫描电镜、XRD衍射仪、EDS分析仪、透射电镜等进行显微组织分析,发现焊缝中生成了不同形态的贝氏体组织、粗大的马氏体组织,并证实了S690QL母材和焊缝中存在渗碳体和残余奥氏体组织。根据试验结果,分析出了S690QL激光焊接接头具有良好的冶金结合。相比双面焊接,单面焊接接头的具有更好的焊缝成型和冲击韧性,因此在保证熔透的前提下尽量选用单面焊接工艺。(4)对接头的STE-EDS分析结果显示,在马氏体组织的形成区域,富集较多的Mn元素。由于晶界处的超细晶粒的析出和位错的堆积,BF中的铁素体组织得以强化。导致S690QL接头强化和淬硬性的主要原因是由晶界间的堆积的位错、BF的偏析以及贝氏体和马氏体晶粒的粗化。