锆及锆合金合金因具有热中子吸收截面小、机械性能高、耐高温、耐腐蚀等有点,广泛应用于核反应堆用燃料棒用包壳材料。在高温高压反应堆的腐蚀环境下,锆合金会发生吸氢行为。若锆中的氢含量超过锆的极限固溶度时会以氢化物的形式析出,严重的影响并恶化核反应堆的安全和质量。氢化物是脆性相,且具有极强的应力取向效应。锆合金管材生产企业常采用矫直的方法确保锆合金管材的直线度满足要求。在矫直过程中,管材会受到连续反复的横向弯曲及径向压扁变形,管材受横向弯曲应力和径向压扁应力共同作用。本文以再结晶退火后的低锡Zr-4锆合金管材为研究对象,对管材试样分别进行径向压扁和横向弯曲变形试验、渗氢实验,金相观察及氢化物取向因子(Fn^45°)实验,分析管材受到压扁、弯曲变形程度及变形次数对氢化物取向的影响。通过受力及变形分析,确定出了管材截面上的应力应变形态及分布规律;根据变形材料的试验参数、几何特点及受力关系,建立起了变形区中最大应力计算的数学模型及计算方法。同时,利用计算机仿真模拟技术,对两种变形方式及不同变形程度下的应力状况进行模拟及分析,结论如下:（1）通过受力分析,确定出了管材截面上的应力应变形态及分布规律。压扁及弯曲变形时,管材内（或外）壁受到拉应力作用时,氢化物取向沿径向分布,管材内（或外）壁受到压应力作用时,氢化物取向沿周向分布。（2）根据变形材料的试验参数、几何特点及受力关系,建立起了变形区中氢化物与最大应力的对应关系。管材应力值计算结果最大处与氢化物取向因子测量值最大处相对应。（3）通过对计算值与模拟值进行比较,发现两者变化规律基本一样,数值的一致性较高（两者的相关度高于90%）,说明两种方法及结果均具有较高的可信度和精度。（4）从压扁和弯曲变形对氢化物取向影响研究结果对比来看,压扁比弯曲对管材氢化物取向的影响显著。管材辊式矫直变形时参数设定应以弯曲为主、压扁为辅,压扁量应在0.3mm以下为佳。