无缝钢管在国民经济中应用广泛，张力减径过程是无缝钢管生产中的重要环节，张力减径后的钢管（尤其是厚壁管）经常出现内壁直方（内六方），降低钢管的尺寸精度，随着钢管生产技术的不断发展与创新，如何改善这类缺陷一直是一个难题，对提高我国的钢管生产能力具有十分重要意义。本文首先详细介绍了钢管生产与张力减径的基本工艺，以及国内外研究现状，并由此提出本文研究目的，通过对影响厚壁管内六方的工艺参数的研究，用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对厚壁管张力减径过程进行热力耦合数值模拟，分析了张力减径时钢管的应力与应变分布、温度分布、壁厚分布以及轧制力分布，为后文的内六方研究打下了基础。然后研究了减径率对内六方现象的影响，通过增减机架数的方法来实现减径率的增减，模拟了不同组减径率的张力减径过程，分析结果后得出，增大减径率可以有效改善内六方现象；研究了张力对内六方现象的影响，通过施加不同的张力系数来改变张力的大小，模拟了不同组张力系数下的张力减径过程，得出在一定范围内增大张力系数可以有效改善内六方，张力系数过大时，对于内六方的改善没有明显作用的结论。然后通过对钢管内六方缺陷的分析，提出了一种斜轧张力减径新工艺，将轧辊中心线偏转一定的角度，使钢管在机架中进行螺旋前进，对纵轧张力减径和斜轧张力减径进行模拟对比，验证了斜轧张力减径可以有效改善内六方现象。通过太原科技大学的三辊实验轧机，对张力系数的影响进行了实验验证，实验结果与模拟研究趋势一致。验证了张力系数对内六方影响的模拟研究结论。本文提出的三种优化措施，可以有效改善内六方缺陷，还为张力减径工艺设计提供了新的优化思想，这对于后续研究具有一定的指导意义。