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采用窄间隙激光填丝焊接的方式对低合金高强钢D36进行对接，实现了良好的多层多道厚板焊接，焊后无裂纹、无气孔等缺陷。通过拉伸、弯曲试验，以及显微硬度测试、显微组织观察等分析手段对焊接接头的微观组织和力学性能进行了分析和表征。结果表明：热影响区粗晶区组织由大量板条状马氏体组成，细晶区组织由晶粒细小的珠光体和铁素体组成；焊缝中心组织为先共析铁素体 针状铁素体 粒状贝氏体。填丝焊道硬度从大到小依次为热影响区、焊缝中心、母材；钝边自熔打底焊接硬度从大到小依次为焊缝中心、热影响区、母材；焊接接头拉伸试样均断裂在母材位置，断口与受力方向成45°夹角，并出现明显颈缩现象，这属于典型韧性断裂。焊缝平均抗拉强度为537 MPa，平均断后延伸率为15.6%。