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本文结合“十五”国家重点科技攻关计划项目“高速重载钢材新技术”项目,为提高重轨尺寸精度、平直度以及降低残余应力,对影响重轨质量的生产工艺进行了研究,具体内容包括：(1)在目前广泛使用的半万能成品孔型轧制工艺的基础上,提出了全万能孔型系统生产60kg/m重轨的方法。根据攀钢轨梁厂重轨万能生产线轧机布置情况,坯料和成品的断面形状、尺寸以及产品质量的要求,确定生产60kg/m重轨所需的孔型数量,轧制道次,各道次变形量以及各孔型形状和尺寸。(2)对比分析了采用全万能和半万能成品孔型轧制60kg/m重轨时万能轧机的压下系数和轧制效率。采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,模拟了两种万能成品孔轧制60kg/m重轨道次,通过对比分析了X方向位移、应力和应变等结果,说明采用全万能孔型系统生产60kg/m重轨的可行性,并且最后道次采用全万能成品孔型更有利于提高重轨轨头踏面尺寸精度,控制轨高。(3)采用ANSYS热力学有限元分析了重轨在步进式冷床上冷却过程的温度场,并对冷却过程重轨轨底温度进行了连续测量。分析了重轨断面温度的分布,重轨断面温差以及换热系数对断面温差的影响。通过热-结构耦合法模拟了热轧重轨在空冷过程中的弯曲变形规律,研究了冷却后重轨纵向残余应力的大小和分布。通过分析100m长定尺重轨在冷床上的预弯效果,得到预弯曲线模型,以保证冷却后重轨达到平直。(4)采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对八辊辊式水平矫直机矫直60kg/m重轨的矫直过程进行了模拟。分析矫直过程重轨断面不同部位的应力、应变变化,矫后重轨平直度以及纵向残余应力的分布。研究矫直辊压下工艺参数对残余应力的影响,矫前弯曲度对重轨平直度以及残余应力的影响。(5)通过测量现场60kg/m重轨矫直前后断面尺寸,以及计算八辊水平矫直机模拟矫直60kg/m重轨前后断面尺寸的变化,分析了矫直工艺和重轨矫前弯曲度在对重轨断面尺寸变化的影响规律。