“西气东输”管道工程，是连接我国东西方向的能源大动脉，为我国经济发展和社会进步输送了源源不断的油气资源。随着油气管道输送向着高压、大口径、大流量方向发展，管线钢的抗断裂性能对保障油气管道安全运营有着重要的影响。而管线钢的焊接接头由于焊接热循环的作用，容易萌生裂纹，往往是发生断裂的薄弱环节。本文通过对“西气东输二线”管道工程现场使用的X80钢直缝埋弧焊管的焊接接头的不同部位处进行金相显微组织观察、室温下的硬度分布试验、室温下的单轴拉伸试验，来研究了焊接过程造成X80钢焊接接头处金相组织和力学性能变化。然后对X80钢焊接接头不同部位处进行三点弯曲断裂韧性试验，并结合断口的SEM分析，从而进一步研究了金相组织和力学性能变化所导致的弹塑性断裂韧性值的变化。研究发现X80钢焊接接头采用了过强匹配。X80管线钢为针状铁素体钢，具有较好的断裂韧性。焊缝区由于含有魏氏组织，其塑性和断裂韧性都相对较差。热影响区的粒状贝氏体晶粒出现不同程度的粗化，形成了较大尺寸的马氏体奥氏体组元，从而导致了热影响区各个部位处出现不同程度的脆化。硬化和脆化严重的熔合区是X80钢焊接接头处的局部断裂危险区域。最后通过建立三点弯曲断裂试样的三维弹塑性有限元模型，对断裂试样裂纹尖端场的拘束效应和焊接接头不同部位的强韧性匹配进行了讨论。发现增大三点弯曲试样的厚度可以增大裂纹尖端的三轴拘束。虽然X80钢焊接接头采用过强匹配的设计，但由于焊缝区的临界断裂载荷最低，仍可能导致断裂首先发生在焊缝区。