面对能源短缺和环境污染的发展现状,氢能的开发和利用受到各国政府的关注。经济安全的氢能储输技术是氢能产业实现规模化发展的前提,高压储氢技术以其充放速度快、设备结构简单、压缩氢气制备能耗低等优点成为目前主流的储氢方式。长期在高压氢气环境中服役的金属材料会出现高压氢脆现象,因此有必要对可能用于高压氢系统的材料进行氢脆敏感性评估,快速筛选抗氢脆性能良好的金属材料。设备结构简单、试验灵敏度高的圆片试验法是目前国际上最常用的抗氢脆材料筛选方法,然而目前国内关于圆片试验法的研究甚少。作为材料抗氢脆性能评价重要的一环,我国亟须对金属材料氢脆敏感性试验方法进行系统性研究,并推动其标准化工作。而功能完备、高精度的试验设备是进行试验方法研究的基础。综上所述,有必要对金属材料氢脆敏感度试验设备进行研制。本文针对金属材料氢脆敏感度试验设备的研制主要做了以下工作:（1）通过有限元软件ANSYS建立了基于弧长法的圆片爆破数值模型,对圆片在均布载荷作用下的变形过程进行模拟,探究圆片尺寸、压环内圆角半径、上腔体高度等设备结构参数对圆片变形的影响规律。分析表明,压环内圆角半径r较小时,圆片在压环圆角区域附近失效（当t=0.75 mm时,r<0.5 mm）;随着r增大,最终失效区域转移至圆片中心,其爆破压力值趋于稳定（当t=0.75 mm时,r≥0.5 mm）。另一方面,随着圆片厚度t的减小,圆片失效位置由压环内圆角区域向圆片中心迁移,当t小于某一临界值时,圆片最终破坏区域位于圆片中心（当r=0.5 mm时,t≤0.75 mm）。（2）基于圆片试验方法的试验要求,确定了拟研制圆片试验装置的主要技术指标,提出该装置的总体设计方案,并详细探究供气系统、抽真空系统、总控系统和试验腔体四个主要组成模块的工作原理和具体实现方法。随后,结合有限元分析结果,研究并确定了试样尺寸、压环内圆角、上腔体高度、静密封结构及螺栓拧紧扭矩的具体参数值,为国家标准GB/T 34542.3-2018《氢气储存输送系统第3部分:金属材料氢脆敏感度试验方法》中上述关键参数的确定提供了理论依据。（3）基于设计方案搭建圆片试验装置,完成试验装置的功能验证和结构优化,同时验证了该装置在0.01 MPa.min-1～100 MPa.min-1升压速率范围内的精确控压能力,成功研制出具备抗氢脆材料筛选功能金属材料氢脆敏感度试验设备。在考虑应变速率对材料氢脆影响的基础上,完善金属材料氢脆敏感度评估程序,对316L冷轧不锈钢板材料进行氢脆敏感度分析,验证了评估程序的可行性,为国家标准GB/T 34542.3-2018中试验程序和氢脆敏感度评估程序的完善提供了数据支撑和技术支持。