本文通过焊接热模拟、夏比冲击试验,借助于光学显微镜和SEM系统研究了X80管线钢在不同焊接热循环条件下热影响区的组织特征、韧性分布规律和断口形貌。试验结果表明:试验用X80管线钢在峰值温度为1300℃时,即使改变t8/5,焊接粗晶区的韧性也都很低,但具有较高的硬度值。粗晶脆化和粗大的M-A组元是其韧性较差的主要原因,断口形貌为准解理断裂。采用较低的峰值温度800℃时,由于粗晶区形成细长的板条铁素体和下贝氏体,其韧性很好,但出现一定程度的软化现象。在两面焊或多道焊时,当一次热循环峰值温度为1300℃,二次热循环峰值温度为800℃时,表现为临界粗晶区的局部脆化现象。其原因是块状铁素体的形成以及晶界出现长链状的M-A组元,并保留一次峰值温度作用后的粗大奥氏体晶粒,使其韧性较差,冲击功仅为71J,断口形貌为解理断裂;当二次峰值温度处于其它试验温度时,再热粗晶区的韧性都很好,而且韧性相差不大。一次热循环峰值温度为800℃,再经过二次热循环峰值温度为1300℃的作用时,其冲击韧性远远低于母材,发生严重脆化,断口形貌为解理断裂。本文还在堆焊试验的基础上得出了手工电弧焊的最优焊接工艺参数。