大型机械与重型装备是一个国家极限制造能力的重要体现,也是一个国家科技水平和综合国力的重要体现。这些大重型设备广泛应用于航空、航天、航海、能源、电力、化工、矿山等领域,具有举足轻重的战略地位。大重型设备生产制造过程中往往需要使用大型铸锭,然而由于金属材料凝固过程中存在液态收缩、凝固收缩以及固态收缩,因此在铸锭最后凝固的区域往往会产生缩孔、缩松等孔洞型缺陷。当此类缺陷未能在热塑性加工过程中闭合时,就会残留在零件内部,破坏材料的连续性,在工作载荷下发展成为裂纹源,导致零件的断裂失效。为探究大型铸锭镦粗过程中孔洞型缺陷的演变规律,制定孔洞型缺陷控制方法,促进孔洞型缺陷的闭合,论文借助有限元分析软件从以下几个方面开展研究:（1）大型铸锭镦粗过程中影响孔洞演变的因素探究。镦粗过程中大型铸锭内部的孔洞型缺陷演变过程受到多种因素的影响,为了探寻影响孔洞型缺陷演变过程的主要因素,论文以8Cr5Mo VΦ850铸锭镦粗过程为例,研究了初始温度、下压速率、摩擦条件、坯料形状、坯料大小、孔洞形状、孔洞大小、孔洞位置对孔洞演变过程的影响。通过对镦粗过程中不同条件下孔洞演变过程的研究,表明了孔洞的演变规律,得到了影响孔洞演变的主要因素,并推断出孔洞所在位置的应力应变状态是影响孔洞演变过程的根本因素。（2）基于等应力应变模型的孔洞闭合规律研究。为研究应力应变状态与孔洞演变过程之间的关系,论文提出了等应力应变有限元模型,简称ESS模型（Equal Stress and Strain Model）,并借助此模型对单向应力状态、两向应力状态以及三向应力状态下球形孔洞的演变规律进行研究。发现了在不同应力状态下空洞的演变过程主要有四种形式,确定了应力轴是影响孔洞演变过程的最根本因素,在具有相同应力轴的应力状态下孔洞演变规律相同,孔洞闭合所需的最大压应变分量（绝对值）也相同,并构建了在整个三维应力空间任意应力状态作用下孔洞的临界闭合判据。（3）大型铸锭镦粗过程中孔洞难闭合区形成原因与控制方法研究。为解决大型铸锭镦粗过程中坯料端部存在孔洞难闭合区的问题,论文结合提出的三维应力空间孔洞临界闭合判据对坯料端部孔洞难闭合区的形成原因进行了探究,并对影响孔洞难闭合区大小的因素进行了探究,最后通过锻砧型面优化实现对坯料端部孔洞难闭合区的控制。