AP1000是美国西屋公司开发的第三代核电技术，其主管道系统包括两个环路，每个环路由两根热段管和四根冷段管组成。其中，热段管由于尺寸大，结构复杂，是AP1000主管道制造技术的代表件。本文以AP1000核电技术的主管道热段管为研究对象，针对热弯过程中容易出现的模具卸载时由于管件内部残余应力导致的回弹，及热弯过程中管件弯曲段容易出现截面畸变和壁厚减薄等典型缺陷，利用有限元软件Marc对主管道热段的热弯工艺进行了热力耦合分析，给出了热弯过程中管件内部的温度场及应力应变场。利用Marc软件的预状态分析功能对AP1000主管道热段回弹过程进行了仿真，通过改变工艺参数数值，得到了不同工艺参数下主管道热段的回弹角，及不同工艺参数对主管道热段回弹的影响规律。分析了芯模与管件内壁间隙对成形质量的影响，研究表明，在工艺允许的条件下，芯模与管件间隙应尽可能小，这样有利于均匀传递管件内部的成形压力，有利于提高管件弯曲质量。为了验证本文分析结果的正确性，本文利用相关设备和实验材料，建立了热弯不锈钢管的物理模型，实现了热弯316L不锈钢管的实验，得出了热弯不锈钢管卸载后钢管的回弹量和壁厚变化情况。实验与有限元分析结果的对比表明，数值模拟结果与实验结果相吻合，本文的研究结果可为核电技术中主管道热段管段的生产技术提供了有价值的数据。