O setor de petróleo e gás exige atenção especial quando se trata da fabricação de dutos. Apesar das excepcionais propriedades mecânicas, ainda são relatados casos de falhas catastróficas envolvendo os aços API 5L e juntas soldadas, atribuídas à degradação dos materiais em meio “sour”. Neste sentido, o presente trabalho objetiva avaliar a susceptibilidade à fragilização por hidrogênio e à corrosão de juntas soldadas de aços API 5L X80 com diferentes espessuras em ambiente aquoso contendo hidrogênio. Duas chapas com espessuras iguais a 20,0 (chapa 1) e 38,1 (chapa 2) mm foram estudadas, bem como juntas soldadas destes materiais (utilizando o processo com Eletrodo de Tungstênio e Proteção Gasosa – GTAW – para o passe raiz, e ao Arco Elétrico com Eletrodo Revestido – SMAW – para os passes de enchimento e acabamento). A microestrutura foi observada por microscopia ótica e eletrônica de varredura; a avaliação da corrosão do material, bem como das faixas de potenciais para a geração de hidrogênio, foram obtidas por experimentos eletroquímicos de polarização potenciodinâmica e impedância; testes de permeação de hidrogênio foram desenvolvidos de acordo com a norma ASTM G148 (2018); ensaios de susceptibilidade à fragilização por hidrogênio foram conduzidos em conformidade com a norma ASTM G129-00 (2013), usando 0,5 mol/L H2SO4 + 10 mg/L As2O3 como solução, pré-carga de 96 horas e taxa de deformação igual a 3,35 x 10-6 s-1. A chapa de maior espessura e menores percentuais de carbono, nióbio e cromo, a qual apresentou maior crescimento de grãos ferríticos poligonais, menores valores de microdureza Vickers e maiores valores de difusividade aparente, apresentou menor susceptibilidade à fragilização por hidrogênio em análises realizadas afastadas do centro da espessura dos metais de base; devido à formação de segregação central na chapa de maior espessura, essa região apresentou o maior índice de fragilização por hidrogênio (0,612). As juntas soldadas, por outro lado, apresentaram menor susceptibilidade à fragilização por hidrogênio quando comparadas com os respectivos metais de base. A presença do hidrogênio provocou mudança na morfologia de fratura dos corpos de prova, alterando de dúctil para um tipo de fratura mista. A chapa de maior espessura apresentou resistência à polarização cerca de 75,9% maior, em comparação com a chapa de menor espessura. As juntas soldadas das chapas de menor e maior espessura apresentaram resistências à polarização cerca de, respectivamente, 2,04 e 2,93 vezes menores quando comparadas com os respectivos metais de base. A chapa de maior espessura e com maiores percentuais de elementos como cobre e molibdênio apresentou os melhores resultados de resistência à corrosão.