管道除了可运输石油和天然气外,还可作为许多一次能源的重要运输工具,但是依据近年来的全球能源分析,由于陆地资源的减少以及人类对能源的需求不断增加,导致了仅依靠陆上运输已经远不能满足人类对能源的需求。人们开始将目标转向海上运输。海底管线相比于其他油气储罐运输因具有连续、高效、快捷的特点而逐渐成为海洋油气输送的“生命线”。海底管线相比于陆上管线因承受巨大的高压、浪涌、涡激等恶劣的海洋环境对其提出了更苛刻的质量要求。因此高质量、高性能的深海管线钢的开发与研究具有十分重要的意义。本文首先通过研究实际焊接接头后发现,这种双相组织钢在焊接热影响区出现了软化现象,在细晶区位置存在软化区,导致了热影响区成为整个焊接接头最薄弱的地方。但是实际生产中,基于应变设计的深海管线钢必须满足过强匹配,出现软化现象与实际深海管线钢的性能要求完全不符,因此制约了深海管线钢的蓬勃发展。因此针对深海管线钢在焊接热循环过程中出现的软化原因进行了具体的分析,找到改善措施。随后采用了焊接热模拟的实验方法研究了不同母材成分对深海管线钢组织和性能的影响。研究发现实验钢均在焊接热影响区的细晶区出现软化,Nb含量对软化区的改善效果有限,而通过提高V含量却可明显改善深海管线钢的软化问题,这主要是因为V的加入,一方面可以起到沉淀强化的作用;另一方面由于V的固溶度较低,同时V对淬透性的影响较大,能够很大程度的提高淬透性,增加低温相变组织贝氏体的含量,铁素体含量减少,从而使显微硬度提高。最后借助焊接热模拟实验研究了不同热输入(10 KJ/cm、25 KJ/cm、35 KJ/cm)对软化区组织的影响。结果表明:三种热输入条件下的焊缝均在细晶区出现了软化,降低热输入,软化现象可以得到很大程度的改善。这主要是因为冷却时间减少,冷却速度加快,高温区停留的时间缩短,导致晶粒来不及长大,所以在低的热输入条件下晶粒尺寸减小,细晶强化效果显著,硬度从240 HV增大到260 HV。