大型锻件广泛地应用于大型机器设备的关键和核心部位,其受力繁重,工况特殊,安全可靠性与技术要求极为严格。然而通过连铸而成的钢坯内部存在严重的冶金缺陷,空洞是其中主要的一种缺陷形式。实际生产中,需要采用拔长工艺来改善或者消除大型连铸坯中的空洞缺陷,以得到高质量的锻件。为了制定合理的拔长工艺、提高锻件的产品性能,本文开展了大型连铸坯拔长过程中空洞缺陷演化的数值模拟研究。本文对初始直径为Φ600mm的42CrMo钢大型连铸坯进行解剖实验,得到空洞在连铸坯内部的分布规律和形貌。基于此,借助有限元模拟软件DEFORM-3D平台,建立了大型连铸坯拔长过程的热力耦合有限元计算模型。借助此模型,分析了单道次压下、多道次拔长两种工艺下的锻件内部应力应变的变化规律,并且利用刚塑性拉应力理论模型给予解释。随后,对锻件心部直径Φ200mm范围内的空洞的闭合演变情况进行了数值模拟,计算结果表明：不同位置处的空洞演化规律各不相同,空洞的闭合程度与锻件变形量的大小相关；在空洞初始半径尺寸为5mm范围之内,空洞尺寸不是影响空洞闭合的重要因素；对于椭球形空洞,单道次压下过程中,空洞主轴纵横比尺寸越大越难闭合,而在拔长过程中,球形空洞是最难闭合的；宽砧更加有利于锻件心部空洞的闭合。最后,针对大型连铸坯的平砧拔长过程,分析比较了宽砧强压下和窄砧小压下两种工艺对锻件内部空洞缺陷闭合的影响规律,结果表明：宽砧强压下法更加有利于锻件心部空洞的锻合,而不利于锻件内部的变形均匀性；而窄砧小压下法,锻件内部变形均匀,但锻造效率低下,心部空洞难锻合；锻比只是评价拔长工艺的宏观指标,而砧宽比与料宽比的合理匹配是拔长工艺的重要判别标准。