高压、大管径、高钢级管线钢是石油、天然气输送管道发展的必然趋势。X100管线钢是控轧控冷的微合金化钢，具有高强度和良好的抗延性断裂能力，是输气管道中的高性能管材。本文采用热模拟技术、力学性能测试手段和显微分析方法，对X100管线钢及其焊接热影响区的强韧性特征和组织结构的变化规律进行了系统的研究。 通过X100管线钢CCT曲线的建立和分析，研究了X100管线钢连续冷却的相变规律。结果表明，当冷却速度低于0.2℃/s时，试验钢X100组织类型以PF为主。在05～10℃/s的冷却速度范围，试验钢X100的主体组织为QF+GF。当冷却速度大于20℃/s，试验钢X100以BF为主。大于50℃/s的冷却速度，试验钢X100形成LM。 研究表明，通过加速冷却条件的控制，可改善X100管线钢的组织结构和强韧性特征。当冷却速度为20℃/s时，试验钢X100可获得(BF+AF)组织，具有较高的强韧水平。 本文还研究了焊接工艺参数、预热温度和二次热循环峰值温度对试验钢X100焊接热影响区组织性能的影响规律。结果表明，在中低焊接线能量(10KJ/cm-20KJ/cm)下，能保证X100材料的热影响区具有较好的强韧配合。在低的焊接线能量(10KJ/cm)下，为防止焊接冷裂纹，可选择适当的预热温度；在中等焊接线能量(20KJ/cm)下，预热温度超过100℃，将使材料韧性明显下降。当焊接二次热循环峰值温度处于(α+γ)两相区时，试验钢X100表现为临界粗晶区(IRCGHAZ)局部脆化特征。 本项目在理论和实践上具有重要意义，其研究结果对我国高钢级管线建设具有参考价值。