随着国民经济各部门生产的发展和技术进步，对钛合金管材的需求量越来越大，对其质量要求也越来越严格。因此，钛合金管材需要经过高精度矫直机矫直后方可使用。钛合金的比强度和比刚度高，很难被反弯，与矫直辊的接触区域较小，属于难矫直的材料。目前，国内有关钛合金管材矫直的研究很少，仅有的一些也是应用多斜辊矫直机进行矫直，其存在空矫区，浪费材料。二辊矫直机没有空矫区且矫直精度高，可以弥补这一不足。有关二辊矫直机矫直钛合金棒材的研究较多，而矫直钛合金管材的研究还没有见到。因此，对二辊矫直机矫直钛合金管材进行研究具有重要的理论价值和实际意义。本文从弹塑性基本理论出发，分析了管材矫直过程中应力、应变(变形)以及各种曲率之间的关系。在考虑材料强化的条件下，推导了管材矫直过程中的弯矩和耗能公式，并给出最小塑性变形深度系数的确定方法。详细介绍了分段等曲率反弯辊型的设计方法。给出了管材矫直时的弹性极限压扁力和弹性极限压扁量的计算模型。设计了针对小断面钛合金管材的分段等曲率反弯辊型，并编写了管材二辊矫直机辊型设计系统。建立了钛合金管材二辊矫直过程的三维弹塑性有限元模型，分析了管材从咬入到抛出过程中的应力应变，分析了矫后管材残余应力和整个过程中导板受力情况。给出了直线度和椭圆度的分析方法并编写了相应的计算软件。通过分析不同压扁量时的接触状况、矫直力、残余应力、直线度和椭圆度，确定了合理的压扁量取值范围，为辊缝调节提供参考。