随着我国能源需求的日益增长,油气资源产销分离的市场状况使得能源的输送已成为制约其发展与利用的最大障碍,而管道运输作为打破这一壁垒的最好途径,对于管线钢的研究刻不容缓。管线钢焊接时经历的非平衡的不均匀加热与冷却过程,会造成焊接接头组织成分不均、力学性能下降以及局部腐蚀等现象,影响焊接质量,危及管道寿命,因此必须引起重视。近年来,由于激光焊接具有效率高,焊接后工件热影响区窄,深宽比大,焊缝强度高等优点,已逐步取代传统的焊接方法。因此,本文选择X65管线钢为基体材料,利用激光焊接技术对其进行填粉焊接来改善焊接接头部位的强度和性能。利用SEM、EDS等技术手段,通过组织观察、硬度测定、拉伸性能测试以及电化学测试,来探究激光功率、焊接速度、稀土CeO2含量对焊接接头力学性能以及耐腐蚀性能的影响,进而揭示接头焊缝部位的性能变化规律及机理。本文首先在焊缝中添加Ni25粉末的基础上,分别研究了激光功率和焊接速度对焊接接头的宏观形貌、微观组织、力学性能和耐腐蚀性的影响。实验结果表明:较低的热输入会使焊缝中铁素体含量明显升高,很大程度上限制晶内奥氏体的析出。降低激光功率和提高焊接速度可以细化焊缝的组织晶粒,从而提高焊缝的硬度、抗拉性和耐腐蚀性。在基础工艺参数实验的基础上,对改变稀土CeO2含量的焊缝进行研究,发现在0～3%的范围内,CeO2的添加会使焊缝内Cr、Si等元素含量增加并促进元素在熔池内扩散。稀土CeO2添加量对细化组织的影响规律为3%＞4%＞%2＞1%＞0%,而CeO2对焊缝硬度、抗拉性和耐蚀性影响规律与上述一致,即:接头性能随稀土添加量的增加先增加后减小,确定CeO2的最佳添加量为3%,此时焊缝抗拉性和耐腐蚀性最好。断裂方式为韧性断裂,韧窝中分布着呈圆球状或近似圆球状的细小夹杂物,这说明稀土具有球化、细化焊缝中夹杂物的作用。最后,本文对试样进行了不同宽度的开槽处理,利用凹槽模拟在固定粉末添加量的前提下,借激光焊接手段实现修复裂纹的可能性以及最大宽度。结果表明:在本文采用的实验条件下,焊接修复后质量最好的凹槽宽度为1.5mm,此时焊缝中没有气孔、裂纹等缺陷,且试样的抗拉强度和耐蚀性为实验中最佳效果。