无头轧制是目前应用于钢材生产的一种先进的轧制技术,与传统轧制工艺相比,其生产效率高,生产过程稳定,产品质量好,是轧制技术发展的方向之一。无头轧制分为连铸连轧和金属连接两种类型。连铸连轧设备成本高,知识产权受制于人。而金属连接现在普遍采用的焊接方式,又有耗能高、效率低、焊瘤难去除等缺点。本课题研究的中间坯快速剪切挤压连接技术,具有工艺简单、连接效率高、无焊瘤的优点,目前只有日本和韩国掌握此项技术,因此通过自主研发对金属快速剪切挤压连接的关键参数进行研究,对于无头轧制技术在国内钢铁行业的推广具有非常重要的意义。本文基于塑性成形理论和有限元方法,结合实验分析,对金属快速剪切挤压连接的关键参数进行了研究。运用Deform-3D有限元软件对快速剪切挤压连接的连接变形过程进行了研究,结合应力应变分析,将连接变形过程分为塑性变形和剪切连接两个阶段。将相关参数分为工艺参数,模具参数两类,基于最优的变形形态和连接强度两个指标,分析得到了影响连接的关键参数:搭接量(B)、压下量(L)、刃口宽(A)、温度(T)。分析了以上主要参数对变形形态的影响规律。运用正交实验法,得到了最优的参数组合。通过多元线性回归,得到了关键参数与连接指标间的数学模型。结合工艺试验对模拟结果进行了验证。通过实验得到了不同参数对连接强度的影响规律,并分析了不同参数组合下的组织状态。结果表明:模拟结果与实验结果基本一致,最大相对误差小于10%。