斜轧穿孔过程是无缝钢管生产过程中相当重要而复杂的工序，在此过程中同时发生金属变形、传热及物理冶金变化等多种现象，这是一个三维热力耦合的非等温过程。这样复杂的过程要想找到准确的数学解析解和通过单纯的物理实验来再现它的生产过程、观测组织变化、优化工艺等是非常困难的。因此，系统地研究斜轧穿孔过程，具有重要的现实意义和理论价值。　　 本文结合无锡西姆莱斯钢管厂实际情况，借助于有限元软件MSC.Marc，首次建立了33Mn2V钢斜轧穿孔过程三维热力耦合有限元模型，直观地以三维的形式显示了斜轧穿孔过程中应力场、应变场、温度场、金属流动规律等的演化情况，并对这些演化情况进行了分析，通过物理实验对33Mn2V钢斜轧穿孔过程中的钢管形状、温度变化和轧制力进行了测量，模拟结果与实测值吻合较好。所建立的三维热力耦合有限元模型为33Mn2V钢斜轧穿孔生产中轧制工艺参数的制订提供重要的参考价值，并能为产品的形状尺寸和机械性能的控制与改善提供重要的理论依据。　　 运用Gleeble-1500热力模拟机对33Mn2V钢进行了单道次的压缩实验，借助实验所得流变应力曲线建立了33Mn2V钢的本构关系模型，模型计算结果与实验结果吻合较好，表明本构关系模型准确可靠。建立的本构关系模型具有预报精度高，便于对材料加工过程进行数值模拟的优点，为数值模拟提供了可靠的原始信息。借助实验所得结果建立了材料的流变应力模型，模型计算结果与实验结果比较吻合，表明该模型是正确可靠的。由于高速轧制下应变速率很大，Gleeble并不能完全模拟真实的流变应力，因此利用低应变速率下的模型计算高速轧制下的流变应力曲线是十分有意义的。　　 利用组织演变模型和MSC.Marc软件的二次开发技术编制了屈服应力用户子程序，结合热力耦合模型，建立了33Mn2V钢斜轧穿孔过程显微组织演变耦合模拟有限元模型，对斜轧穿孔过程中晶粒尺寸变化进行了模拟，直观地以三维的形式显示了斜轧穿孔过程中轧件晶粒尺寸的变化情况，模拟结果和实验结果吻合良好。建立了宏观热力参数与微观组织间的映像关系，为定量预测33Mn2V钢斜轧穿孔过程中的组织演变情况，以及发展工艺过程的优化设计和控制一体化技术提供了基础。