我国自建成秦山核电站、广东大亚湾核电站、岭澳核电站、田湾核电站以来,近年来迎来了核电大发展的时代,目前我国运行核电机组达到49台以上,使我国对高质量核级锆材的自主可控需求日益迫切。板形控制作为国际轧制领域难度高、影响大的研究前沿之一,近年来在钢铁、铝合金等金属板带轧制板形控制理论和实践等方面取得显著进展和丰富成果。核用锆材广泛应用于核电领域,是国际上敏感的战略物资,锆合金板带材制备等关键技术遭到封锁,鲜有关于锆合金板带轧制工艺和板形控制技术的文献报道。板形是核用锆合金板带轧制的重要质量指标,多轧程多道次热轧是核用锆合金板带制造的重要流程和关键环节之一。论文以我国核用锆合金板带产量最大的某骨干工业热轧生产线为研究对象,针对核用锆合金板带多轧程多道次热轧过程如何稳定轧制出高质量的锆合金板带问题,采用文献调研、试验研究、理论解析、有限元仿真和工业试验验证及应用相结合的方法,开展核用锆合金板带多轧程多道次热轧板形控制研究,完成的具体研究内容和取得的主要成果如下:（1）结合核用锆合金板带制造实际工艺流程系统,建立核用锆合金高温变形本构关系、多轧程多道次锆合金板带温降模型和热轧轧制力预报模型。根据锆合金高温流变特性,结合锆合金数据集的小样本特性,提出了基于IPSO-SVR算法的锆合金本构关系,为建立高精度的热轧锆合金板带有限元模型提供了依据。在三轧程、20多道次及轧机能力等约束条件下,研究了锆合金板带温度预测、轧制力计算,通过计算锆合金板带多轧程多道次热轧过程中因塑性温升及空冷温降引起的温度变化获得了温度修正值,结合变形抗力模型和外接触摩擦应力,基于粒子群优化算法建立了高精度锆合金热轧轧制力预报模型。（2）结合锆合金板带热轧轧机特点,建立了锆合金板带热轧辊件三维一体化有限元模型,研究了核用锆合金板带多轧程多道次热轧板形控制特性。结合材料高温本构关系建立锆合金板带热轧辊件三维一体化有限元模型,系统分析了原有变形制度中,多轧程多道次锆合金板形控制特性,发现了第一轧程中从第7道次开始锆合金板带凸度增加,解释了现有轧机能力下因消除残余应力在第二轧程和第三轧程间加控温回火工艺的原因,分析了弯辊力、宽度及道次数等参数对锆合金板形的影响;研究了温度作为主要制约条件时锆合金板带温升和温降对各轧程和各道次锆合金板形控制的影响,给出了以改善锆合金板形为目标并影响热轧过程温度变化工艺参数设定值和调整方式。（3）结合生产实际提出了核用锆合金板带多轧程多道次热轧变形制度、适应多轧程多道次热轧的VCR变接触支持辊辊形和新辊系的工作辊液压弯辊力数学模型。在第二相析出温度边界条件下,确定了热轧锆合金板带初始温度,重新分配了各轧程总压下率,在轧机能力和道次压下率约束条件下提出了基于粒子群优化算法的兼顾板形良好的核用锆合金板带多轧程多道次热轧变形制度;研发了适应多轧程多道次热轧的VCR变接触支持辊辊形,对比可知基于新辊系的板形调控能力更优,分析了基于新辊系主要轧制参数对锆合金板形的影响并建立了相应的液压工作辊弯辊力数学模型,为核用锆合金热轧板形控制提供了有效途径。结合生产实际条件,兼顾板形良好的核用锆合金多轧程多道次热轧变形制度完成了工业试验验证且投入工业应用,取得明显提高核用锆合金板带热轧板形控制能力和板形实物质量的生产实绩。