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近年来海洋平台等一些大型设备的厚板承载结构在制造过程中不断出现焊接横向裂纹,目前大多数的分析将其归类于焊接冷裂纹,但是按照控制焊接冷裂纹的工艺方法进行控制,却并没有完全消除焊接横向裂纹。对其进行深入研究分析,确定主要的影响因素,可以有针对性的解决焊接横裂纹缺陷,对工程实际有着重大的意义。本文结合横向裂纹的实际案例,深入研究了厚板承载结构中的焊接横向裂纹产生机理。对不同冷却时间的单层焊缝、不同层间温度下、不同表面状态的焊缝扩散氢数值进行了测定,结果表明焊缝的表面状态对扩散氢的逸出影响较大。其次采用图像分析法对在多层焊的焊缝横截面和不同表面状态下的焊缝扩散氢逸出情况进行了定性分析;并对多层焊的焊缝横截面进行了扩散氢分布进行了模拟分析。结果表明,图像法和有限元方法的结果相吻合,在距离焊道上表面0.4-0.5倍全焊道高度的位置出现了扩散氢逸出的峰值。最后采用有限元分析方法对G-BOP试验和斜Y坡口试验进行了比较。对多层焊缝中的细观组织力学性能不均匀现象进行了分析研究。首先通过纳米压痕测试分析柱状晶界处先共析铁素体与柱状晶内部的针状铁素体的力学性能差异;其次选取微小试样进行微小力学慢拉伸试验并按照实际的拉伸过程进行了模拟分析。结果表明:晶界处的先共析铁素体与晶内致密的针状铁素体力学性能差异十分明显,在进行裂纹分析的过程中不能忽略。在微小力学拉伸试验过程中,裂纹均出现在应变较大的先共析铁素体区域。由于组织不均与造成的应力应变集中使氢浓度重新分布,应力集中度较大的部位氢浓度达到了峰值比初始数值高出21.6%。对失效分析过程中发现的夹杂物进行了分类研究;并采用有限元方法对存在圆形夹杂物的金属基体受到拉伸过程中时应力、应变集中以及氢浓度的重新分布进行了分析。结果表明:弹性模量较大的基体金属(硬材质)中如果包含比较软的夹杂物的时候,夹杂物的边缘的应力、应变最大。夹杂物引起的应力应变集中造成了氢浓度的重新分布,最高可以达到为初始值的3倍。综上所述,本文针对厚板承载结构中的焊接横向裂纹产生机理进行了深入分析,得出了导致焊接横向裂纹的四要素:焊接接头内局部扩散氢聚集、夹杂物、焊缝组织不均匀性、应变过度集中。