核电管板是典型的大型饼类锻件，其内部裂纹是由材料质量水平和锻造工艺共同决定的。针对管板探伤不合格现象，本文研究路线从管板用钢材料18MnD5到部分锻造工艺参数，分析了管板锻造裂纹出现的原因。本课题用三维实体建模软件CATIA对核电管板建造三维实体模型，用Hypermesh划分网格，有限元分析软件DEFORM对核电管板的锻造工艺进行了数值分析计算。基于刚粘塑性有限元基本理论，以130t核电管板为研究对象，采用理论分析与数值模拟相结合的方法，首先对坯料有无偏析时的平板墩粗和锥板墩粗进行了数值模拟和有限元分析，其次对管板的成型过程进行了数值模拟和有限元分析，进而找出引起管板裂纹的原因。论文的主要研究内容如下：①借助金相显微镜、SEM、能谱仪分析不合格套料铸态、锻态组织特征，通过Gleeble—1500D进行高温拉伸实验，获得了18MnD5的高温塑性图，找到了材料在断裂前能承受的均匀变形程度。②通过TMTS热力模拟试验机进行静态再结晶实验，获得了18MnD5在高的变形温度下停锻保压相比于在较低温度下停锻保压更有利于清除前期变形的残留效果，使得进一步的变形能在新的基础上实施而不必考虑前期的叠加效果，这为我们改变压下策略实施大变形量镦粗而不诱发裂纹提供了可行的渠道。③通过锻锤上进行高温焊合实验，发现静态再结晶是个非常快的过程，找到了停锻保压的最佳时间，对指导实际生产有重要意义。④对核电管板平板墩粗和锥板墩粗工序进行了数值模拟计算，研究了偏析带的存在会造成锻件内部和外表面开裂倾向上的翻转。应该考虑材料的非匀质性，这为研究饼类锻件锻造裂纹问题有实际的指导意义。⑤通过对管板的成型过程进行数值模拟，为了避免裂纹的出现，应在第二次成型的锥板墩粗后停锻保压30s后再进行旋转展平。该模拟计算为研究饼类锻件锻造裂纹开拓出了新思路，为锻件开裂进一步深化研究奠定了基础。