随着“中国制造2025”发展战略的不断落实,在调结构、去产能、稳增长、促转型一系列相关产业、政策的推动下,我国对能源利用率的需求也随之提高,同时高压锅炉也逐渐向高参数、大容量、复杂化的方向发展,然而,高压锅炉承压部件作为高压锅炉的“心脏”长期服役于高温、高压、腐蚀、振动等耦合工况条件下,极易发生风险事故,因此研究高压锅炉承压部件接头焊接潜在的风险因素对防范高压锅炉承压部件系统性事故的发生具有一定的现实意义。本文以昆明锅炉有限责任公司实际生产为背景,在焊接强度分析和风险分析的基础上着重对以下四点进行研究:1)采用层次分析法结合贝叶斯网络、因果分析法对研究对象进行风险识别,并运用Bow-tie模型技术对承压部件接头焊接风险程度进行辅助半定量化估算;2)采用雨流-灰色GM(1,1)模型对承压部件接头的强度、疲劳寿命进行分析和预测,以此合理评估承压部件接头焊接在多重耦合作用下对疲劳寿命的影响程度;3)采用改进蚁群算法对接头焊接进行三维空间路径建模并进行求解优化,以期减小焊后残余应力对接头焊缝的影响,有利于降低焊接接头在加工制造过程中的风险堆积;4)引入风险矩阵分析法对基本风险事件进行风险分析并排序,从而提高整体风险控制的能力。本文通过对锅炉焊接试件的无损探伤、机械性能试验、电镜扫描、微观组织分析、宏观断口分析、机械性能试验与数值模拟对比分析,系统性地分析了高压锅炉承压部件接头焊接缺陷产生的原因、后果及多因素耦合影响下的应力分布情况,并应用有限元分析方法、蚁群算法、贝叶斯网络理论,并依据相关国家标准和设计规范分析其接头焊接失效致因机理和微观、宏观接头断裂形式。最后,基于有限元计算的应力集中焊接薄弱区域,结合安全系数分析、风险矩阵法对高压锅炉承压部件接头焊接的风险提出了有针对性的控制措施和建议。