一、原料遴選與預處理
選材:優(yōu)先采用太鋼、寶鋼等企業(yè)的304/316L奧氏體或2205雙相不銹鋼板、棒或無縫管坯,入廠前光譜復核Cr、Ni、Mo含量。
除鱗:通過連續(xù)式電解酸洗線(HNO?+HF混合酸)去除表面氧化皮,酸洗后堿液中和,再經高壓去離子水沖洗,表面Ra≤0.4 μm。
真空烘干:120 ℃、-0.9 bar真空干燥30 min,徹底消除殘留酸液及水汽。
二、管坯成型路徑
A. 無縫管坯
① 熱擠壓:棒材經1100 ℃感應加熱→玻璃潤滑→3500 t臥式擠壓機穿孔→空冷至≤200 ℃;
② 冷軋定徑:三輥冷軋機軋至目標外徑±0.05 mm,壁厚偏差≤±5 %;
③ 在線渦流探傷:檢測0.2 mm以上裂紋。
B. 焊接管坯
① FFX成型:鋼帶經激光焊機(IPG 10 kW)自熔焊接,氬氣背保護;
② 在線焊縫整平:鎢鋼輥擠壓焊縫余高至±0.02 mm;
③ 全焊縫X射線實時成像,缺陷識別精度0.1 mm。
三、管件成形核心工序
彎管:采用CNC伺服推彎機,芯棒+球節(jié)結構,彎曲半徑≥1.5D;彎曲速度0.3 rad/s,實時紅外測溫,防止敏化區(qū)間(550-850 ℃)。
三通/異徑管:多向液壓脹形,內部充液壓力150 MPa,軸向補料10 %,成形后壁厚減薄率≤8 %。
冷作硬化控制:關鍵部位采用局部感應退火,1050 ℃/2 min快冷,恢復奧氏體組織,消除σ相。
四、精密連接與復合
自動氬弧焊:松下TIG脈沖焊機,脈沖頻率2-5 Hz,峰值電流基值電流比2:1,背面氬氣純度99.999 %。
激光-電弧復合焊:6 kW激光引導+MAG填充,焊接速度1.2 m/min,熔深>10 mm,變形量<0.5 mm/m。
內孔熔覆:對強腐蝕工況管件,內壁激光熔覆ERNiCrMo-3鎳基合金,厚度0.8-1.2 mm,稀釋率<5 %。
五、表面功能化
電解拋光:磷酸-硫酸體系,電流密度20 A/dm2,表面Ra降至0.1 μm;
氧化著色:真空PVD沉積TiAlN納米涂層,硬度HV 2500,耐鹽霧>1000 h;
內表面鈍化:硝酸-重鉻酸鈉溶液循環(huán)30 min,形成Cr?O?富集鈍化膜,Fe/Cr原子比<1:10。
六、清洗與超凈處理(半導體級管件適用)
堿性清洗:SC-1溶液(NH?OH:H?O?:H?O=1:1:5)80 ℃超聲10 min,去除顆粒及有機殘留;
酸性清洗:SC-2溶液(HCl:H?O?:H?O=1:1:6)70 ℃超聲5 min,去除金屬離子;
超高純氮烘干:0.1 μm濾芯,10級無塵室,表面顆粒<1 pc/ft3。
七、檢測與認證
幾何量檢測:激光跟蹤儀+藍光掃描,全尺寸Cpk≥1.67;
壓力/泄漏:水壓1.5×PN,保壓30 min無滲漏;氦質譜檢漏,漏率<1×10?? Pa·m3/s;
腐蝕試驗:按ASTM A262 Practice E進行晶間腐蝕,失重率≤2 μm/月;
PMI-Positive Material Identification:手持式XRF現場復核,確保材質批次一致性。
八、潔凈包裝與交付
雙層高阻隔PE袋真空封裝,內部放置干燥劑(硅膠變色指示);
外箱標識:材質、規(guī)格、爐號、潔凈等級、RoHS/REACH聲明;
運輸:溫控車10-25 ℃,相對濕度<50 %,避免冷凝水。
通過以上八大步驟,不銹鋼管件在成分、結構、表面及潔凈度方面均達到高端裝備、半導體、超純流體輸送等嚴苛工況要求,實現零缺陷交付。