冶金复合双金属无缝钢管是通过内外层金属的原子或分子在界面处相互发生扩散而形成的冶金结合无缝管,界面实现了完全的冶金结合。由于其自身材料的耐腐耐磨及耐热等特性,冶金复合双金属复合无缝管已经广泛应用于陆地石油天然气输送及开采、海洋油气输送管道及耐磨输送管等特殊领域。目前,冶金复合双金属无缝钢管生产技术的研究,主要集中在离心铸造法、爆炸焊接法及中频感应加热钎焊法。采用斜轧扩径工艺能够将空心双金属管坯一次扩径成形为合格的热轧双金属成品管,具有流程短、金属消耗少、变形量大等优点,并且可以应用于多种材质。本文通过有限元方法模拟空心双金属管坯的斜轧扩径过程,研究不同的送进角和辗轧角对于空心双金属管坯径向材料变形均匀性的影响,研究双金属复合管坯在斜轧扩径变形各阶段的轧制力、等效塑性应变、温度场及层间应力分布。结果表明在稳定扩径阶段的扩径区轧制力最大值出现,该阶段是空心双金属复合管坯内外层材料最易发生缺陷的区域;工件内部的高温有利于内外层材料在界面处的协调变形;空心双金属管坯径向材料变形不均匀性随着轧辊送进角的增大而减小,随着辗轧角的增大而增大。采用空心双金属管坯斜轧扩径试验金相照片显示双金属复合无缝钢管界面冶金结合良好,根据XRD确定了双金属管的物相组成,结果表明双金属管坯斜轧扩径模拟工艺可行。通过有限元模拟分析得出的成形规律,对于空心双金属管坯斜轧扩径技术研究具有重要的理论与实践价值。