钻井隔水管作为深海油气勘探开发中非常重要的一环,是否安全是目前隔水管研究的重中之重,因此,为了确保海洋钻井隔水管不会在计划寿命期内因为疲劳断裂而失效,对钻井隔水管进行疲劳性能分析就变得非常重要,而X80管线钢由于其高强韧性、耐蚀性被大量应用于隔水管的建造当中。X80钢所形成的隔水管焊接接头作为整个焊接构件中最脆弱的地方,具有比较高的疲劳强度是整个隔水管正常运行的保证。本文取样于X80钢隔水管部分管道,对焊接接头进行疲劳试验以及数值模拟以探究焊接接头的疲劳性能、疲劳影响因素以及找到提高其疲劳性能的方法。利用超声冲击应力消除设备、电液伺服疲劳试验机、光学显微镜(OM)、KJ3-3型压痕应力测试仪、扫描电子显微镜(SEM)和显微硬度仪等设备对焊接接头的组织性能和力学性能进行了分析。同时运用有限元分析软件ANSYS Workbench对焊接接头的寿命进行了模拟,并对不同形式的焊接接头疲劳性能进行了分析。研究结果表明:焊接接头的焊趾部位存在应力集中,容易发生疲劳断裂,去除余高之后会改善这一点并提高焊接接头的疲劳寿命4~6倍;超声冲击处理能够改善焊趾区表面形貌,形成圆滑过渡,还可细化表面晶粒,提升表面层硬度,并且消除了残余拉应力,产生有效的压应力,降低焊接接头的应力集中并提高疲劳寿命。对焊接接头疲劳性能的模拟计算表明,超声冲击以及去除余高可以提高焊接接头的疲劳寿命,去除余高效果比超声冲击效果更优;在不考虑残余应力影响的情况下,双面对称开设的坡口型式形成的焊接接头疲劳性能最为优异,U型坡口较V型坡口更好一些,Y型坡口相对较差;焊接接头的应力集中系数随着坡口角度的增加而降低,而钝边高度的大小对疲劳寿命影响不大;焊接接头的应力集中系数随着焊趾倾角的增大而增加,疲劳寿命随着焊趾倾角的增大而降低。