高压临氢管线焊接接头在内部氢介质压力、组织不均匀以及焊接残余应力的作用下,氢原子容易渗入到接头材料内部并有一定程度的氢富集,造成一定的氢致失效风险。目前长输管线上的现场安装已采用多种焊接工艺进行多层多道焊接,不同焊接工艺下的焊接接头存在不同的组织和残余应力,从而使得焊接接头处的氢富集浓度值有所差异。因此有必要研究不同焊接工艺下的焊接接头在服役状态下的氢浓度分布问题,掌握不同焊接工艺对局部氢富集的影响规律,为临氢管线的焊接工艺设计提供建设性意见。本文以试验与数值模拟计算相结合的方式展开研究,首先以常用的STT打底半自动焊填充盖面（6层6道和6层9道）、STT打底全自动焊填充盖面（6层7道）、手工焊打底半自动焊填充盖面（6层8道）工艺方法进行了焊接试验,并以所得到的焊缝截面为依据建立了数值模拟计算的三维模型。之后依次对焊接温度场以及焊接残余应力场进行了模拟计算,并用焊缝截面形状尺寸以及焊接热循环曲线对温度场进行了校核验证,用盲孔法对焊接残余应力场进行了验证,发现所得模拟结果具有高可靠性。相比之下,STT打底全自动焊填充盖面（6层7道）工艺所得到的焊接残余应力峰值最大,STT打底半自动焊填充盖面（6层6道）工艺所得到的焊接残余应力峰值最小。其次,建立了焊接残余应力作用下的氢扩散动力学模型。结合焊接接头不同亚区的高压氢渗透试验参数,最后计算得到了不同焊接工艺下的接头各区稳定氢浓度值。结果表明,在焊接接头处组织差异以及焊接残余应力的诱导作用下,氢富集浓度值明显提高,并且焊接残余应力的诱导作用大于组织的作用,氢浓度分布与静水应力分布规律一致。进一步考虑管道服役时的内部工作压力,发现耦合应力对应的静水应力分布较只有焊接残余应力时更加均匀且应力峰值降低,从而使得对应位置的氢浓度值较只有焊接残余应力时有所降低,静水应力峰值下降幅度最大的为手工焊打底半自动焊填充盖面（6层8道）焊缝,达到11.5%,导致其对应位置的氢浓度值较只有焊接残余应力时降低了39.1%。因此在安全运行的前提下适量加大管线内部工作压力可以减小接头处的氢富集。最后综合比较四种焊接接头中同一区域的氢浓度值,发现STT打底全自动焊填充盖面工艺的接头各区氢浓度相比之下都处于最低值,且整个接头没有大面积的氢富集,在临氢管线的环焊工艺上可以优先考虑使用,在盖面层应尽量使用两道排焊盖面,以降低氢的富集。