以X80管道钢为代表的高钢级管道钢材料是我国当前油气输送管道的首要选择,但对于高强管道钢在大变形、大应变情况下真实本构关系及行为的研究目前仍不够深入全面。本文以X65和X80管道钢为研究对象,对X65和X80钢在单轴拉伸情况下的力学性能进行测试,研究其颈缩后的塑性变形行为与真实应力状态。对如何准确获取管道焊接接头局部力学性能的测试方法进行研究,实现焊接接头分区性能测试的目标。针对常规力学性能测试方法在材料大变形情况下的局限性,本文提出了一种基于数字图像相关技术(Digital Image Correlation,以下简称DIC)来获取材料全过程真实应力-应变关系的方法,测试并对比X65和X80管道钢的真实应力-应变曲线。对实验结果进行有限元模拟分析,发现颈缩后局部三轴应力状态影响较大,通过Bridgman公式对颈缩后的真实应力进行修正,以消除三轴应力的影响。基于获取的材料真实本构关系,计算材料在Ramberg-Osgood模型下的应变硬化指数,结果显示X65的应变硬化性能要好于X80钢材。采用DIC技术对X65管材焊接接头在单轴拉伸过程中的应变场进行监测,获取焊接接头表面不同区域的实时应变。提出了一种基于实验数据来拟合硬化模型参数的方法,该方法能够准确获取管道焊接接头焊缝区、母材区以及热影响区由零至颈缩点的完整真实应力-应变曲线。对比分析焊接接头各局部区域的力学性能,研究发现本次实验试件的焊缝区虽然具有较高的屈服强度,但其应变硬化性能及抗拉强度却低于母材区,最终导致断裂发生在焊缝区。该方法对于获取焊缝区、热影响区的局部真实本构关系,实现焊接接头分区测试具有较强的实际意义。