3 條帶形貌與成形

3.1 條帶縱剪

原材料廠家生產的鋼帶寬度通常為2。在制管前，需要根據換熱管的規格，將其分條成需要的帶寬。 控制截面尺寸包括拉伸面寬度L1和厚度h、剪切截面厚度、斷裂截面厚度和角度L3、擠壓面寬度L2和毛邊。 此外，寬度偏差和鐮刀曲線也影響成形穩定性。 縱向剪切截面尺寸沒有嚴格控制的常見焊接缺陷是內外焊縫坡口（圖6）。

圖6 焊縫缺陷

3.2 模道設計與加工

鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的物理性能有很大的不同。 成型模具的道型需要根據材料的物理特性進行設計。 模具的道次型式參數很多，不同的成形道次的影響是不同的。 前開口部分的成型非常重要。 特別是在一次成型過程中，普遍存在的問題是半徑r不合理導致制品厚度不均，r小則壁厚變薄，硬度增加（如圖7所示）。 模具加工尺寸精度和硬度控制不當，會導致產品局部出現成型盲點（如圖8所示）。

圖8 尺寸精度和硬度影響

3.3 成型精度

成型過程的關鍵控制點是成型輥位置的調整精度。 這個因素決定了換熱管的尺寸偏差、厚度和硬度的均勻性。 通過試制管的實際試驗數據調整成型段中心和輥位精度。

鋼帶管需要通過多個模具進行冷成型。 成型段通常設計得很短，激光焊縫的寬度很窄。 TP439換熱管外縫寬度小于0.5mm，與鎢極氬弧焊相比。 ，激光焊接對成形精度要求更為嚴格，小于壁厚5%的錯位量就會導致明顯的焊縫缺陷（如圖9所示）。 由于激光焊接自動跟蹤范圍有限，實際偏差超過0.10mm就會影響焊縫質量，成形段中心和各成形輥位置控制不當主要導致焊接偏差或非融合缺陷（如圖 10 所示）。

圖 10 未融合缺陷

這些焊前準備所造成的缺陷會降低換熱管的尺寸控制精度，增加后續制造工序中的熱處理、翅片加工、彎管等工序，嚴重時會造成廢品或存在質量隱患的產品，并且也會影響設備制造商的安裝。 管道穿透和擴徑，特別是對于機械擴徑過程，負面影響較大。

4質量保證

成熟的技術和合理的工藝流程才能保證制造出合格的產品。 大批量生產的質量保證需要依靠人、機、料、物、環境的有機結合。 核電設備用TP439換熱管雖然設計為非核級，但其性能和運行可靠性將直接影響發電機組即核電站整體運行的經濟性和安全性。 因此，保證換熱管的質量具有十分重要的社會效益和經濟效益。 TP439換熱管消耗量約21萬米，汽水分離器用TP439換熱管消耗量約7萬米。 所有換熱管必須萬無一失。 對質量保證體系、設備和人員控制的要求遠高于ISO 9001體系。

4.1 質量保證體系

考慮到核電設備用TP439換熱管的特殊性，有必要在質量保證體系的基礎上引入質量保證要求，如“四件事”和分供方管控的詳細要求。 例如，主要措施有：

（一）制定原材料采購專項技術要求；

(2) 編制質量計劃、制造大綱和工藝操作規程。

(3)細化控制各工序參數，對關鍵工序編制專門的操作規程。

（4）成立專門項目組，對質量情況進行全方位監控。

4.2 設備及人員

產品使用的相關設備（包括生產設備、檢測設備）和人員也應采取相應措施。

(1) 批量產品生產涉及的人員和設備與預制批次一致，做到機器固定、崗位固定。 每個單元模具更換后，先做第一件，逐件測試。 在正式生產開始之前確認它是穩定的。

(2)對每班的設備運行和工藝參數監控進行詳細的書面確認。

(3)增加設備巡檢頻次。

（四）重點崗位配備備用人員。

5 結論

通過分析上述因素對核電設備用TP439換熱管焊縫質量的影響，研究其影響原理和主要結果。 主要結論如下：

(1)激光焊接更適用于核電用TP439換熱管的制造，特別是翅片管母管的生產必須采用激光焊接工藝，可以有效控制焊縫晶粒度，提高韌性和均勻性焊縫硬度和生產效率的關系。

(2)控制板材的C+N、Cu、Al元素及力學性能，可提高換熱管的耐蝕性，改善冷熱加工性能。

(3)鋼帶的分條尺寸控制可有效改善焊縫的形狀和穩定性。

(4)模具道型設計決定了換熱管的硬度和壁厚均勻性。

(5)成型精度包括模具加工、安裝、機械零件精度等，決定著成型的穩定性，直接影響焊接的穩定性。

(6)完善的質量保證措施不銹鋼換熱管的加工生產工藝，保證產品量產質量的一致性不銹鋼換熱管的加工生產工藝，保障設備安全運行。

本文節選自《第六屆中國國際400系不銹鋼會議論文集》