随着国内外高速铁路技术飞速发展，满足“高速、重载、长定尺、高精度”的高铁重轨生产成为必然。重轨的表面质量是十分重要的问题，实际轧制过程中曾发生诸如黑线、裂纹、结疤、折叠等表面缺陷，严重影响了重轨的生产节奏。造成重轨成品表面缺陷的原因到底是铸坯表面质量问题，还是轧制过程中的轧件变形问题，目前很难界定。采用人工缺陷坯试轧，虽然可以一定程度上找出成品缺陷对应在铸坯上的位置，但其应用范围十分有限。本文对U71Mn钢60kg·m-1重轨全道次轧制过程进行了三维热力耦合有限元模拟。轧辊建模时通过翻转轧辊实现轧件翻钢，通过平移轧辊实现轧件的侧向推钢；采用抽取中间截面网格拉伸的建模方法，既消除网格畸变的影响又使得前后数据得到继承。通过分析轧件的温度场、应变场和位移场分布以及特征点的位置变化和中间截面的心态演变，研究重轨轧制过程中的金属流动规律，建立了重轨成品表面缺陷与铸坯表面缺陷之间的位置对应关系。两次不同位置的缺陷坯轧制实验和有限元模拟结果进行对比，两者结果吻合情况良好，实现了预定的研究目标。这一研究可以为现场快速查找缺陷位置以及分析原因并制定相关措施提供极大的便利和理论依据，同时可以给重轨孔型的优化设计提供参考，具有较大的现实意义。