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X80钢是目前广泛使用的油气输送管线用钢,长输管道的建设往往是依靠焊接来实现,由于管线钢服役环境极端,气候恶劣,易导致其焊接接头部位失效而破裂。本文针对含硫工况下的X80管线用钢,通过设计焊材中Al、Cu元素含量来制作焊条,对X80管线钢进行手工电弧焊焊接,通过成分分析、金相观察、硬度测试、拉伸试验、冲击试验、硫化氢环境下的电化学腐蚀试验、浸泡腐蚀试验和氢致开裂试验,研究了焊材中Al、Cu元素对X80管线钢焊接接头组织成分、力学性能及含硫环境下的耐蚀性能的影响。焊缝组织成分分析表明：随着焊条药皮中Al、Cu元素的增加,焊缝熔敷金属中两种元素含量相应增加,当药皮中Al、Cu含量分别达到8%时,焊缝两种元素含量分别达到了0.83%和1.16%；焊缝组织主要为针状铁素体、多边形铁素体和粒状贝氏体,在一定范围内,随着Al、Cu元素的增加,焊缝组织中针状铁素体含量均先增加后减少,Al、Cu含量过多时,针状铁素体转变为多边形铁素体,组织粗化,分布不均匀。力学性能试验表明：当焊材单独含A1时,随着药皮中Al元素含量的增加,焊接接头硬度和抗拉强度逐渐升高,而冲击韧性先升高后降低,Al含量为4%时,即熔敷金属中Al含量为0.27%时,韧性最高；当焊材单独含Cu时,随着药皮中Cu元素含量的增加,焊接接头抗拉强度逐渐升高,硬度和冲击韧性则先升高后降低,Cu含量达到6%时,熔敷金属中Cu含量为0.95%,此时韧性最高；当焊条药皮中同时含有Al和Cu且其总量为8%时,含有2%的Al和6%的Cu的情况下,焊缝金属强度及韧性均达到最高值,此时焊缝金属含Al为0.17%,含Cu为0.94%。硫化氢环境下的腐蚀试验表明：在电化学腐蚀环境下,焊材药皮单独含Al为6%时,X80钢焊接接头具有最小的腐蚀倾向,含量为4%时则具有最低的腐蚀速率,单独含Cu为2%时腐蚀倾向最小,含量为6%时腐蚀速率最低,若药皮中Al、Cu总量为8%,含2%的Al和6%的Cu时,焊缝的电化学腐蚀倾向和腐蚀速率均较低；在硫化氢均匀腐蚀环境下,随着药皮中Al、Cu元素的增加,X80焊接接头在饱和硫化氢环境下的腐蚀速率均先降低后升高,焊条药皮中单独Al含量为2%时,腐蚀速率达到最低值0.4843mm/a,此时焊缝熔敷金属中Al含量为0.15%,药皮中单独Cu含量为4%时腐蚀速率达到最低值为0.4895mm/a,此时焊缝熔敷金属Cu含量为0.67%,若药皮中Al、Cu,总量为8%时,则在2%的Al和6%的Cu情况下,焊接接头具有较低的均匀腐蚀速率；在硫化氢氢致开裂试验环境下,所有试样观察面均未观察到氢致裂纹的产生,当焊材药皮中Al或Cu含量为8%时,焊缝中Al含量达到0.83%,Cu含量达到1.16%,均不会导致材料的抗氢致开裂性能的严重恶化。