低C高Nb设计的X80管线钢已得到广泛应用并取得良好效果。然而Nb在实际焊接过程中的存在状态和强化效果需要重新认识，其中定量研究Nb在焊接热循环条件下的析出、溶解及其对室温组织和性能的影响变得尤为重要。本文以两种含Nb钢为研究对象，定量研究了Nb在焊接热循环过程中溶解析出规律，明确Nb对钢的焊接热影响区(HAZ)的强韧化作用机制。本文采用gleeble-3500热模拟试验机、金相及电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）等试验手段，系统定量的研究了两种含Nb管线钢在焊接热循环过程中组织、性能及Nb的溶解变化规律。结果表明：不同焊接工艺参数条件下，焊接粗晶区仍保持较高的强度和韧性，当峰值温度为900℃~1000℃时，强度最低。而当峰值温度为750℃时，两种钢韧性较差，此时钢中固溶Nb含量最低，产生大量马氏体/奥氏体岛状组织，韧性显著降低。HAZ中的固溶Nb含量随峰值温度的升高而增加，使钢的强韧性显著增强，获得的组织以针状铁素体为主。不同冷速下HAZ中的固溶Nb含量不取决于基体中Nb的添加量，而取决于焊后冷却速度的大小和加热温度的高低，大的冷却速度不利于固溶Nb的析出。固溶的Nb可以降低相变温度，促进针状铁素体的转变，使CCT曲线向右下方移动。对比冷却速度及峰值温度对两种钢焊接热影响区组织和性能的影响，高Nb钢在冷却速度大于7℃/s时，热影响区的性能满足标准要求。Nb对焊接热影响区的作用是有限的。而在高焊接热输入条件下，高Nb钢热影响细晶区与临界区的强度显著降低。因此，对高Nb X80钢，今后的研究中应重点考虑焊接热影响区强度的变化。