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国家海洋、交通运输、能源和重大装备等领域对高性能厚规格钢板需的需求越来越大。厚规格钢板常规热轧存在的问题是厚度方向上的变形是不均匀的,心部的压缩比很小。变形不能渗透使板坯中心部缺陷无法焊合。异步轧制可以提高轧制变形的渗透性,但是会导致板坯翘曲。差温轧制工艺是在轧制过程中边快冷,边轧制,冷却来不及深入到板坯内部,在板坯厚度方向上形成上下表层低温,中心层仍维持高温的温度分布状态。这样在轧制时,表面的低温硬化层会促使变形深入到板坯心部,有利于消除厚规格钢板心部缺陷,改善厚度方向变形均匀性。本文借助ANSYS/LS-DYNA有限元软件对厚规格钢板差温轧制变形均匀性以及通过差温轧制控制异步轧制头部的翘曲进行研究。为差温轧制工艺制度的制定和改善提供了数值分析上的理论依据。本文主要研究内容及成果有：(1)在实验室条件下,在Φ450热轧机上完成了等温和差温对比叠轧物理实验。实验结果表明：差温轧制比等温轧制具有更大心部压缩变形。(2)基于ANSYS有限元模拟,分析了不同工艺条件下(换热系数、钢板厚度、冷却时间、初始温度)钢板冷却过程温度场分布规律,为实现不同温度梯度下的差温轧制作准备。结果表明：在换热系数2000-4000W/(m·k2),冷却时间15s内,厚规格钢板的温降主要集中在1/5层以内,平均冷却速度达到5-20℃/s。中心和表面温度差可达到490.6℃。厚度越大冷却时间越短以及初始温度和冷却强度越高,获得厚度方向的温度梯度也越大。(3)建立了ANSYS差温轧制有限元模型,模拟得到不同工艺参数(压下率、来料厚度、轧辊直径、轧制速度、摩擦系数、换热系数、冷却时间)对差温轧制变形均匀的影响。结果表明：在不同水冷条件却下,差温轧制可以增大厚规格钢板的中心压缩变形和改善厚度方向上的变形均匀性。合理的差温轧制耦合工艺是：厚规格钢板先经换热系数为3000-4000W/(m·k2),5～10s的冷却后,再在热轧初轧的前几道次给予40%左右大压下。(4)建立了ANSYS差温-异步轧制的有限元模型。对差温-异步头部翘曲控制做了初步的研究。结果表明：通过差温轧制可以控制辊速比为1.017～1.135范围的异步轧制头部翘曲。