作为一种微合金化高强度低合金钢,管线钢的焊接性在钢管成型和现场焊接加工作业过程中会受到很大的影响,尤其是一些特殊应用管线[1-3]。对于一般的熔化焊来说,其焊接接头中不免会产生夹杂和气孔等焊接缺陷,这些缺陷大大降低了焊接接头的焊接强度。其中,热影响区的影响最大,众所周知,热影响区的组织晶粒较粗大,将使得该区域的性能下降较为严重,使得该区域的性能比母材差很多[4],基于这些缺陷,可以考虑别的焊接方式[4]。因此,如何选择焊接方法以及改进焊接工艺以提高焊接效率和焊接质量,一直是管道建设领域的一个研究热点。摩擦焊作为一种固相焊焊接方法,因其具有焊接质量好、焊接施工时间短,生产效率高、加工精度较高等特点,在航空航天、汽车、石油钻杆焊接等领域得到了广泛的应用。本文以X80管线钢为研究对象,采用显微组织分析和力学性能测试等方法,研究了不同摩擦焊焊接工艺下,焊接接头组织性能的变化规律,探讨了将摩擦焊应用于高钢级管线钢现场环焊缝的可行性。利用正交实验结合极差法,得到了高强度管线钢摩擦焊接工艺参数的最优组合为:转速1500r·min-1、摩擦压力160MPa、顶锻压力320MPa、缩短量4mm。对焊后热处理工艺进行了设计和优化,并结合硬度实验、显微组织观察、SEM分析等手段,分析了不同热处理工艺对焊接接头的影响,确定焊件热处理的最佳工艺参数是:加热温度为950℃,加热保温时间20min,淬火介质为水,回火温度为600℃,回火保温时间为60min。焊接接头腐蚀性能试验结果说明:在温度为50℃环境中,焊接接头在两种不同腐蚀溶液中浸泡288h后均发生腐蚀。由于碱性土壤模拟溶液自腐蚀电位比3.5%NaCl溶液负,发生极严重腐蚀。通过对腐蚀产物进行SEM和EDS分析,可得焊接接头在两种溶液中的腐蚀产物均为铁的氧化物,且腐蚀产物对基体没有保护作用。