连续轧管机组是无缝钢管生产的主力军。虽然全浮芯棒连轧管机具有高产、高效等优势,但在轧制某些钢种钢级薄壁荒管的过程中,易发生壁厚收缩(拉凹、拉漏)缺陷,大大降低产品合格率,严重困扰企业生产。目前对上述问题研究的文献较少,多数局限于定性分析。有些结论仅为推理或假说,缺乏实验支撑,本文有必要深入研究壁厚收缩缺陷的形成机理。本文借助于有限元模拟软件MSC.SuperForm,以宝钢Φ140 mm全浮芯棒八机架连轧机组为研究对象,对Φ152.5 mm孔型生产荒管的典型规格单、双机架及连轧过程进行三维弹塑性热力耦合有限元模拟,重点研究变形分配、轧辊速度配置、界面摩擦、芯棒速度等因素对金属变形流动特性的影响,并分析产生壁厚收缩的倾向性。本文研究主要有以下结论:(1)固定壁厚压下量,不同径壁比条件下,随空减坯径壁比的增大,孔型开口处壁厚变化的性质由“增厚”变为“减薄”,并且存在一临界径壁比。在发生减壁的径壁比区间内,壁厚收缩率随径壁比的增大而增大,即轧制薄壁管时易出现壁厚收缩;(2)固定径壁比变壁厚压下量条件下,随壁厚压下率增大,孔型开口处壁厚变化的性质由“增厚”变为减薄,亦存在临界压下量,因此可以通过改变每一道次压下量的分布来改善壁厚收缩情况;(3)钢管壁厚最为剧烈的收缩发生在偶数机架,如第2架、第4架;(4)孔型开口处壁厚随芯棒速度呈“先升后降”的特点,即芯棒速度达到一定值后,芯棒速度越高,孔型开口处壁厚收缩越严重;芯棒摩擦系数越小,壁厚收缩越严重;