无缝钢管是一种非常重要的经济断面型材,其在国民经济建设当中占据重要地位。钢管的质量决定了企业在市场中的竞争力,提高产品质量的问题亟待解决。宝钢Φ140 mm机组是一套全浮动芯棒生产机组,钢管连轧工序是整个机组生产中的核心工序之一,其对产品的质量有着直接的影响。影响钢管连轧过程的因素众多,例如孔型结构参数、轧辊与轧件表面状态、芯棒润滑、毛管本身材质及壁厚均匀性、温度分布、机架转速配置等,且其影响机理复杂,常规的物理模拟实验难以分析。有限元方法在处理金属成形问题上拥有独特的优势,可完整再现其加工过程,并进行定量分析。因此,本文采用该机组主要产品T91高压锅炉管为典型材料,借助ABAQUS软件针对典型规格（Φ179×21.75 mm）钢管在全浮动芯棒机组的连轧过程进行了深入研究,并对不同生产条件对连轧过程以及荒管质量精度带来的影响进行了研究,为实际生产中提高钢管质量提供参考与指导。同时,为缩短产品的改进和开发周期,以实际孔型结合ABAQUS软件开发了以孔型参数化建模为核心的全浮动芯棒连轧管机组快速建模插件,可大幅提高孔型与工艺改进效率。本文开展的主要研究工作和结果如下:（1）以T91钢为典型钢种,研究了其高温变形行为,并拟合了变形抗力模型,可对一定温度与变形速率范围内T91钢的变形抗力进行较为准确的预测,为有限元模拟提供了基础数据。（2）借助ABAQUS软件,根据实际生产情况建立了全浮动芯棒连轧管机组的三维热力耦合模型。根据模拟结果,对T91钢管在全浮动芯棒机组连轧过程中的金属流动与形状变化、轧制力能参数、应力应变分布、芯棒运动状态、温度分布等规律进行了研究,可为实际生产提供参考。（3）研究了芯棒润滑状态对轧制过程的影响情况,在实际生产中应注意改善芯棒的润滑状态,采用较好的润滑措施来降低轧件与芯棒间摩擦系数,能有效降低轧制力,并降低芯棒速度阶跃趋势,减少芯棒磨损,减轻轧制过程中的不均匀变形,降低荒管横向壁厚不均率,改善钢管质量。（4）研究了轧辊与轧件之间摩擦系数对轧制过程的影响情况,摩擦系数增大,各机架轧制力有所增大,芯棒轴向速度也有所增加。当摩擦系数增大到0.5时荒管横向壁厚不均现象较为明显。因此,应保持良好的轧辊与轧件表面状态,使轧辊与轧件之间的摩擦系数不能过高。（5）研究了毛管内圆偏心对荒管壁厚精度的影响,结果表明:毛管内圆偏心越严重使得轧后荒管横向壁厚不均程度越高,且芯棒在非轧制方向的自由浮动是全浮动芯棒连轧管机组纠正毛管内圆偏心能力不强的原因之一。（6）以152.5孔型系列为基础,利用Python语言结合ABAQUS软件进行了以孔型参数化建模为核心的插件开发,并建立了简单易操作的交互界面,在插件中直接输入孔型参数、边界条件、速度制度、毛管尺寸、芯棒尺寸等便可在数秒钟内快速生成模型,实现了建模的自动化与参数的统一管理。