油气管道发展的一个重要趋势是采用大口径高压输送及选用高级钢管材。管线失效事故调查表明，环焊缝是长输管线的一个薄弱环节。基于应力的管线设计，允许管线设计采用高匹配和低匹配，但是对于采用哪种匹配比较有利，并没有形成定论。因此，高钢级管线设计时，究竟是采用哪种匹配方式是一个急需解决的问题。 本文对X80和X65管线钢不同匹配方式进行了拉伸试验、系列温度焊缝和热影响区的夏比冲击试验、0℃温度下的CTOD试验和金相观察。试验比较了X80管线钢和X65管线钢焊缝和热影响区在不同强度匹配下力学性能的差异。 采用有限元方法对不同强度匹配方式下，环焊缝表面裂纹和穿透裂纹对管道安全影响进行断裂力学分析。研究表明，高匹配和等匹配比低匹配具有较高的极限承载能力和缺陷容限能力。 采用失效评价技术，研究了强度匹配对管线钢极限承载能力、缺陷尺寸以及管道形变能力的影响，进行了强度匹配与韧性匹配方案的优化。研究表明，在标准所允许的缺陷尺寸下，高匹配和等匹配比低匹配具有较高的极限承载能力和缺陷容限能力以及抗变形能力。 在以上分析的基础上，本文提出对于高钢级管线钢在设计时推荐采用高匹配方式。