随着国家越来越重视低碳生活的可持续发展,因此有洁净能源之称的液化天然气（Liquefied Natural Gas,LNG）高速发展,需求量也随之攀升,因此用于储存运输液化天然气的LNG大型储罐的需求量也越来越多。在制造大型储罐时,最重要也最困难的则是大型封头的成形加工。在制造传统储罐封头时,需要不断地通过实验和经验摸索,以获得相对合适的生产工艺。这不仅耗时耗力,而且得到的工艺参数也不一定稳定。因此,研究9Ni钢的高温变形行为和微观组织演化规律对于制定大型封头的成形工艺具有重要的学术意义和工程价值。为了优化LNG罐9Ni钢大型封头的冲压成形工艺,本文通过9Ni钢热压缩真应力-真应变曲线并利用数学回归构建了9Ni钢高温本构方程,探究了9Ni钢动态再结晶临界条件并构建动态再结晶（DRX）模型并进行对比验证。在DEFORM-3D中对厚板9Ni大型封头进行冲压成形模拟,研究了封头的最佳冲压成形工艺。1、9Ni钢经热压缩过程,随着变形温度（770℃～830℃）的增加,9Ni钢的峰值应力反而减小,最小为192MPa;随着应变速率（0.13331～0.26671）的增加,9Ni钢的峰值应力明显增加,最高达243MPa,采用数学回归的方法构建了9Ni钢高温本构方程与DRX模型。2、热压缩获得的9Ni钢真应力和模型预测结果的相关性系数（1）和平均相对误差（）分别为0.969和6.18%,表明本实验提出的厚板9Ni钢高温本构模型预测结果与实验值相吻合。采用9Ni钢高温本构模型进行DEFORM-3D模拟计算,工件均未出现开裂褶皱等工艺缺陷,与实际生产工件一致,表明该本构方程能够在模拟计算中较好地反映实际工件变形状态。3、9Ni钢的初始晶粒尺寸为17.038),经热压缩后的晶粒尺寸最小为0.828),最大为1.318)。在DEFORM-3D中对9Ni钢的热压缩过程进行了模拟,发现了DRX体积分数按照易变形区、不定变形区和小变形区方向递减,DRX晶粒尺寸则按照易变形区、不定变形区和小变形区方向递增。在不同试样中,平均晶粒尺寸与变形程度、变形温度和应变速率均呈反比;DRX晶粒尺寸与变形温度呈正比,而与应变速率呈反比;DRX体积分数与变形程度、变形温度和应变速率均呈正比。4、在厚板9Ni钢大型封头的冲压成形模拟的过程中,研究结果表明模具间隙过小（≤32mm）,就会导致工件减薄明显并且会在减薄处产生较大的应力与应变集中;冲压速度越快（≥4mm/s）,则使冲压力的增加并且会使工件表面增加残余应力;冲压温度越高（>790℃）,会减小对应的冲压力也会缓解应力集中,但是会加速模具的使用寿命以及增加工件加热与冷却的时间。综合考虑,厚板9Ni钢大型封头冲压的最优工艺为冲压速度3mm/s,冲压温度790℃,模具间隙34mm。9Ni钢经过固溶处理后,其晶粒组织为板条状马氏体与奥氏体,而且内部还含有孪晶。并且通过CA模拟可以发现9Ni钢的DRX模型与实际的组织大小是较为符合的。