本文应用表面机械研磨处理(SMAT)方法，对X80管线钢焊接接头进行表面纳米化。利用金相显微镜和透射电镜测试技术对样品进行结构表征。结果表明：SMAT后，在材料表层产生了变形层，并随着处理时间的增加变形层深度在不断的增加；样品表层获得了纳米晶组织，晶粒尺寸均在4～30nm之间。利用显微硬度计测量了SMAT后样品表层的硬度随深度的变化，发现焊接接头三个区域的表层硬度趋于均一，并显著提高。利用表面粗糙度仪测量了SMAT后表面粗糙度。结果表明：SMAT后试样的表面粗糙度有所增加。　　 采用电化学测试技术对焊接接头在30℃和60℃下的电化学腐蚀性能进行了研究。结果表明：同一温度下，与SMAT样品相比，未处理的样品自腐蚀电流密度较大，极化电阻较小，处理过的母材和焊缝样品，都随着SMAT时间的增加其自腐蚀电流密度降低，极化电阻增大，而热影响区的样品则与其相反。另外，对焊接接头同一区域相同处理时间的样品，恒温60℃的样品的自腐蚀电流密度比30℃的样品大，极化电阻比30℃的样品小，这表明温度对表面纳米化后电化学腐蚀性能有一定的影响。　　 从R=0.1的疲劳过程中残余应力的松弛和退火中显微硬度变化两个方面对表面纳米化后表层结构的稳定性进行了研究。发现母材、焊缝、热影响区三个区域由于SMAT造成的表面残余压应力在低周疲劳循环初期松弛都比较快，循环一定的周次后达到稳定；在退火400℃以下时，试样表层的显微硬度值不变，400℃以上试样表层的显微硬度值开始下降，这表明纳米结构在400℃以下是稳定的。