张力减径机是无缝钢管生产中的精轧设备，张力减径工艺直接影响成品钢管的质量。随着国民经济的不断发展，客户对钢管质量要求的不断提高，传统的张力减径工艺生产的成品管经常存在内方、青线、轧折、结疤、麻面、开裂、拉丝、压痕、弯曲等缺陷，尤其是内方现象，存在于绝大多数小直径厚壁管的生产中。这些缺陷的存在，严重影响了钢管的质量，制约了无缝钢管业的发展。在这种背景下，改进和开发张力减径工艺就成为新的研究课题。本课题来源于校企联合开发的复合型张力减径机项目，对复合型张力减径机这种新的张力减径工艺进行研究。首先简单介绍复合型张力减径机这种新式的设备组成和生产工艺；然后以传统的张力减径理论和连轧管机理论为基础，建立起复合型张力减径机的数学模型，并进行力能参数的计算，根据现场生产大纲通过有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA建立起复合型张力减径机的有限元模型，并采用显式动力学有限元算法对轧制过程进行了模拟分析，分析了轧制过程中应力应变的变化规律，轧制力在轧制过程中的变化等。最后在复合型张力减径机热试车现场进行实验，采集所需要的数据。通过理论计算结果与模拟结果和实验结果的对比验证了理论数学模型和有限元模型的正确性。并根据理论计算结果和有限元模拟结果，对现场热试车失败的原因进行了总结。