随着科学技术的发展,人们对于无缝钢管的质量要求越来越高,这就对其生产工艺及生产设备提出了比较高的要求。同一个生产设备,但工艺不同,轧制出来的钢管质量可能千差万别。为了节省企业成本,在不改变设备的前提下尽可能优化现有工艺参数,提高钢管的质量,一直以来是企业所重视的问题。本文以宝山钢铁股份有限公司（宝钢）的全浮动芯棒工艺轧制过程为研究对象,主要针对无缝钢管的横向壁厚不均匀以及“竹节”现象这两大质量问题。利用ABAQUS有限元软件来模拟其连轧变形过程,探求钢管在轧制过程中金属流动规律。通过正交试验的方法修改孔型以及工艺参数来改变金属的流动,降低金属流动不均匀所带来的问题。论文的主要研究成果包括:（1）为了方便孔型及工艺参数的优化,使用Python语言对ABAQUS进行了二次开发,建立了一套Φ140全浮动芯棒连轧仿真系统,该系统包括轧辊、轧件、芯棒模型的建立以及轧制过程中的Mises应力、等效塑性应变、模型柱坐标的输出。（2）仿真结果表明钢管在第一道次（尤其是孔顶）减径及减壁量最大,并且在辊缝处产生了较大的横向宽展。钢管与轧制工具接触处相比其他部分温度较低,钢管在辊缝位置温度降低较慢（第一道次最为明显）。钢管在连轧过程中等效塑性应变值从孔顶到辊缝逐渐减小,钢管在轧制过程中温度、等效塑性应变沿其截面周向分布不均匀是产生壁厚不均匀的原因。（3）使用仿真系统后处理中柱坐标输出插件得到钢管的头部、中部、尾部壁厚不均匀率分别为10%、8.5%、11.17%,钢管头部、中部、尾部外径与设计值的最大外径误差分别为 3.95%、3.59%、2.96%。（4）为了减轻全浮动芯棒工艺产生的“竹节”和钢管横向壁厚不均匀现象,以壁厚不均和最大外径误差为目标,采用正交试验设计的方法来优化孔型参数（偏心距、脱离角、过渡半径）和工艺参数（轧辊摩擦系数）,并对前三机架进行极差分析,选出最优的孔型及工艺参数,通过仿真得出其钢管头部、中部、尾部钢管壁厚不均匀率分别降低了 5.5%、1.33%、7.42%,头部、中部、尾部最大外径误差减小了 1.44%、0.98%、0.46%。