X80管线钢自保护药芯焊丝半自动焊作为一种高效、节能、低成本并适合室外作业的焊接技术,在管道建设工程中得到了广泛的使用。本课题从管道建设工程实际出发,以X80管线钢/Q345钢自保护药芯焊丝半自动焊焊缝金属作为研究对象,为解决现阶段焊接接头冲击韧性离散性较大,部分结果达不到相应标准的问题,对其组织性能进行研究。课题主要通过对焊缝金属的化学成分分析、金相组织观察、扫描电镜观察及力学韧性测试等一系列试验研究,结合物理热模拟技术,得知管线钢碳当量较高时,其冲击韧性吸收功整体偏低。同时,焊缝金属中存在的不均匀、不规则的M-A组元使得焊缝金属受力不均匀,产生应力集中,导致冲击韧性吸收功离散性较大等问题。此外,当焊缝金属的碳当量较高时,其冲击韧性吸收功整体偏低。结合物理热模拟技术,找到不同冷却时间(T_8/5)下焊缝金属连续冷却转变的规律,并绘制焊缝金属连续冷却转变曲线图（WM-CCT）,图中结果表明,X80管线钢/Q345钢自保护药芯焊丝半自动焊焊缝金属临界转变点AC1、AC3分别在680-690℃和840-850℃之间,随冷却时间(T_8/5)的增加,焊缝金属硬度值降低,晶粒增大,组织类型变化依次为贝氏体铁素体（BF）/马氏体（M）、粒状贝氏体（GB）、准多边形铁素体（QF）和多边形铁素体（PF）,当冷却时间(T_8/5)为5s或9s时,焊缝金属的组织类型为GB或QF,其晶粒较为细小,晶界面较多,能有效的阻止裂纹的扩展,同时不易产生应力集中,冲击韧性较好。为彻底解决焊接接头冲击韧性离散性大的问题,应在本课题的基础上可利用二次热模拟/多次热循环方法对焊缝金属的组织类型及性能进行进一步的研究。