随着我国风力发电、航空航天、核电等行业的发展，压力容器得到了广泛应用并呈现出向大型化方向发展的趋势。传统以焊接生产的压力容器在焊缝处残余应力大，易产生应力集中、脆性断裂、疲劳失效等现象。为满足压力容器的整体化和长寿化发展趋势，以减少焊缝为目的，提出以热辗扩的方式生产大口径宽幅薄壁环形件的思路。本文以大口径宽幅薄壁环形件为对象，从宏观和微观成形质量的角度进行了研究。　　本文基于 ABAQUSExplicit有限元软件，根据环件辗扩理论确定了工艺参数并综合考虑环件热辗扩过程中热传导、热对流、热辐射及环件塑形变形产热四种因素的影响，实现了对大口径宽幅薄壁环形件热力耦合有限元建模。　　本文通过 ABAQUS的用户子程序和 Fortran语言相结合的方式，编写了轧辊的运动控制程序，较好的实现了辗扩过程中轧辊的运动控制，克服了传统手工计算轧辊运动轨迹而存在的计算量大、通用性差、误差克服难、耗时费力和缺乏普适性等缺点，较好的保证了辗扩过程的平稳和成形环件圆度。　　通过 ABAQUS有限元模拟，从不同阶段时环件的应变场、应力场和温度场三个角度对大口径宽幅薄壁环形件的宏观成形质量进行了模拟分析。另外，本文还进一步的分析了不同热辗扩工艺参数对环件宏观成形质量的影响规律，为实际生产中热辗扩工艺参数的选取和优化提供了理论指导。　　利用 Gleeble-3500型热模拟试验机和 VHX-100型光学显微镜等实验器材，对文中环件的金属材料 TD16钢展开了不同参数的热压缩实验和金相实验，对TD16钢的动态、静态和亚动态再结晶的体积分数和晶粒尺寸模型进行了研究，实现了对环件材料 TD16钢再结晶的数学建模。　　鉴于 ABAQUS软件本身无法模拟再结晶，根据实验数据所建立的TD16钢再结晶数学模型并基于 ABAQUS的用户子程序 VUMAT和 Fortran语言，初步的对大口径宽幅薄壁环形件成形过程中微观组织演变开展了研究。　　本文通过对大口径宽幅薄壁环形件热辗扩宏观和微观成形质量的研究，为后续大口径宽幅薄壁环形件的实际生产奠定了基础。