激光焊接在船舶、管道运输等行业应用越来越多。由于焊接时有其他外在条件的影响,焊接质量不能保证良好,对工业造成危害,因此需要对焊后焊缝进行质量检测,避免产生缺陷导致桥梁坍塌、管道爆炸等事故。而学术研究中磁光成像检测方法应用越来越多。本论文研究的重点是基于法拉第磁旋光原理,应用磁光成像方法,从微观的角度研究了焊缝显微组织磁光成像特征,分析了铁磁性材料显微组织特征与磁光成像规律之间的关系。在此研究基础上,利用焊缝显微组织与磁光成像之间的关系,进一步研究了不同板厚缺陷的磁光成像检测效果,为提升工业检测效率打下基础。首先采用低碳钢平板对接焊,对比了激光焊接试验参数下的焊接成形差异,研究了焊缝显微组织磁光成像规律,将焊缝显微组织磁光图像与扫描电镜图像对比,分析剩磁场下焊接接头不同区域的显微组织磁光成像差异和晶粒组成及特征。结果表明在剩磁场下磁光图像中焊件焊缝可以分为熔合区、热影响区和母材区,这三个区域晶粒的大小、形态等特征不同,剩磁场下焊缝的磁光图颜色、亮度及灰度值反映了焊缝的成形质量;将I₁,I₂,I₃、Br₁,Br₂,Br₃、S₁,S₂,S₃分别表示三个不同区域的光强、剩余磁场强度、晶粒大小,结果表明I₁23,Br₁>Br₂>Br₃,S₁23,即随着焊缝不同区域晶粒的减小,磁光图像亮度越暗。研究结果表明,根据焊缝显微组织特征的差异可以将焊缝可以分为三个区域,这三个区域的显微组织有较大的差异,对磁光成像有不同的影响,利用焊缝显微组织与磁光成像之间的关系,对不同板厚的缺陷进行磁光成像检测。对五组不同板厚的低碳钢平板对接激光焊,采集交变磁场下不同板厚缺陷的磁光图像,分别对每组磁光图的第二帧图像进行灰度变换和滤波去噪,提取其感兴趣行灰度曲线或三维灰度曲面进行分析,进行图像均衡化后获取幅度谱图和相位谱图光图,对其频域特征进行分析。结果表明交变磁场下,磁光图像中缺陷处同样存在三个不同区域,且随着工件厚度的增加,磁光图像对比度减小,缺陷形状越模糊,亮度越弱。