本文以高Nb的X80和X120管线钢及钢管开发为目的,对国内外生产的不同成分X80管线钢及国内研制的X120管线钢的焊接热影响区(HAZ)的组织和性能进行了系统研究。采用Gleeble-3500型热模拟试验机,研究了四种不同成分的X80级管线钢和一种X120级管线钢在不同焊接热循环条件下,热影响区韧性特征和脆化倾向;采用金相、电子显微分析技术分析了焊接热环对热影响区组织的影响,并分别讨论了焊接工艺及钢的成分对焊接热影响区组织性能的影响规律。研究结果表明,X80管线钢在较低的一次焊接热输入条件下,由于形成了板条马氏体和下贝氏体,焊接热影响粗晶区(CGHAZ)获得了较好的韧性;随焊接热输入量的增大(E≥40 kJ/cm),试验钢粗晶区韧性严重恶化。其主要原因是原奥氏体晶粒长大,以及冷却速度降低导致粗大贝氏体铁素体和M-A岛形成所致。对比四种X80管线钢,高Nb钢经一次焊接热循环后CGHAZ的韧性水平普遍高于含低Nb的Mn-Mo-Nb系管线钢。X120管线钢随焊接线能量的增加韧性变化不大,均保持较高水平。在两面焊或多道焊时,当二次热循环峰值温度处于两相区(α+γ)的800℃时,五种试验钢均表现为热影响区局部脆化现象。其原因是沿一次热循环冷却后的粗大奥氏体晶界形成的“链状”M-A岛状组织。当二次热循环峰值温度为1000℃和1200℃时,试验钢再热粗晶区韧性相差不大。对于X80管线钢在1000℃获得峰值韧性,而X120管线钢在1200℃获得峰值韧性。