无缝钢管在国民经济建设中起着重要作用,在其生产过程中常会产生头尾壁厚增厚缺陷造成管端切损,目前主要局限于单一工序进行张力控制,但控制难度高、控制效果不稳定。连轧作为无缝钢管生产流程中关键工序,荒管外形尺寸会传递到后续加工对产品质量产生影响。本文根据无缝钢管壁厚精度在“连轧—张减”工序的遗传特性,提出锥度荒管壁厚补偿控制策略并基于连轧过程开发头尾削尖控制模型,对提高管端壁厚精度减小头尾切损有重要意义。本文主要研究内容如下:首先,建立钢管连轧全过程热力耦合数值模拟模型,基于某厂实际生产数据验证其正确性。对有限元计算结果进行分析,揭示各机架出口钢管截面形状、尺寸演变特点及连轧过程应力应变场、温度场分布规律,并研究变形过程钢管金属流动变化行为特性。其次,针对管端增厚缺陷,分析其形成机理及控制思路,并根据连轧荒管形态对后续加工的影响,提出锥度荒管壁厚补偿控制策略。根据头尾削尖控制原理,研究头尾削尖的实现方法,提出各机架压下参数及时间坐标计算方法,制定不同压下工况各受控机架轧辊液压小仓位移曲线,建立头尾削尖控制模型。根据反馈的荒管削尖尺寸设计毛管压下参数并进行优化,仿真结果表明优化后的压下参数能较好满足所需荒管尺寸的轧制要求。最后,研究头尾削尖模型工艺参数对多种变量的影响规律。对比不同压下长度和不同压下量工况下锥度荒管的纵向壁厚过渡及周向壁厚分布情况,并研究压下参数对荒管锥度和周向不均度的影响;通过对轧制力和等效应变的分析,研究削尖轧制压下参数对变形过程的影响。