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316LN不锈钢管单道次和多道次变形条件下的动态再结晶行为，获得316LN不锈钢管在锻造成形中的晶粒细化判据；提出了上平下Ｖ砧的改进砧形，对锻件采用大圆角Ｖ砧以及上下不等砧宽比进行拔长，采用数值模拟和物理模拟相结合的方法，研究了拔长过程应力应变分布规律，并确定合理的工艺参数，有效地提高锻件变形区域的等效应变及均匀分布，达到锻件变形均匀和晶粒细化的目的。该结果对核电主管道锻造工艺方案优化具有理论参考价值。 核电主管道是核电蒸气供应系统输出堆芯热能的大型厚壁管道，属于核一级关键部件。ＡＰ１０００核电主管道用钢为奥氏体不锈钢，牌号为３１６ＬＮ。该钢种在加热或冷却的过程中没有相变，因此不能通过热处理细化晶粒。为了达到终产品的晶粒度要求（ＡＳＴＭ２级或更细的ＡＳＴＭ４级），主管道的锻造成形起着关键的作用［１－３］。目前，国内外在同步进行ＡＰ１０００核电主管道的研制工作。核电主管道锻造成形包括镦粗、拔长、分料、整圆等工序，其关键工序是拔长。上平下Ｖ砧法拔长较无Ｍａｎｎｅｓｍａｎｎ效应的锻造（ｆｒｅｅｆｒｏｍＭａｎｎｅｓｍａｎｎｅｆｆｅｃｔ，ＦＭ）法和宽砧大压下量锻造（ｗｉｄｅｄｉｅｈｅａｖｙｂｌｏｗｆｏｒｇｉｎｇ，ＷＨＦ）法具有更高的拔长效率；较宽砧大压下量上下Ｖ砧（ＫＤ）法对压机的吨位要求低，且上平下Ｖ砧拔长时，锻件圆截面应变分布不对称，更有利于提高终管坯产品的质量［４－５］。因此，本文提出上平下Ｖ砧的改进砧形，采用数值模拟和物理模拟相结合的方法，对锻件采用大圆角Ｖ砧以及上下不等砧宽比进行拔长的实验研究，探讨通过改进砧形提高锻件等效应变分布的可能性，以解决316LN不锈钢管锻造过程晶粒细化和晶粒均匀性问题。
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在316LN不锈钢管的锻造过程中，控制锻造变形的真实应变应大于０．６５５；可以通过316LN不锈钢管动态再结晶实现晶粒细化，达到产品的晶粒度要求。２）采用大圆角Ｖ砧和上下不等砧宽比拔长时，可以有效地增加或改善等效应变的分布。建议大圆角半径比值取０．８～１．２；当上砧砧宽比０．６时，Ｖ砧砧宽比应小于０．９，建议取０．８。３）大圆角Ｖ砧翻转拔长提高了坯料内部的等效应变，坯料整体的等效应变分布更为均匀，了坯料内部的“空洞”。316LN不锈钢管锻造过程中，采用改进砧形连砧翻转拔长，有利于解决其晶粒细化和晶粒均匀性的问题。 为了验证数值模拟实验得到结论的正确性，分别进行了普通砧形以及组合砧形拔长的物理模拟。通过数据处理后，试样的中心截面等效应变分布如图７中所示。比较可知，组合砧可以显著增大试件中心的等效应变分布。在压下率不变的情况下，采用改进的组合砧形，可以获得更好的应变分布状态，这和数值模拟得出了一致的结论。对于物理模拟实验，由于采用坐标网格法进行四节点网格的截取，进行了一定的近似，因此实验结果会有误差，但这不影响对变形分布规律的分析。
不锈钢管道焊前处理 焊前处理对于焊接质量有较为重要的影响。焊前处理主要包括不锈钢管道焊接部位表面处理和预热。 对于不锈钢管道焊接部位表面处理主要包括起鳞、磨损、铁锈、渣垢、油脂等，对此国内外不锈钢管道企业做法及标准要求基本一致，均要求对表面进行处理至显出金属光泽。 预热是长输管道在线焊接的一个关键环节，对于保证焊接接头质量具有至关重要的作用。据调研尽管有些国外公司在某些不预热的情况下也达到了理想的焊接效果，但这需要十分熟练的焊接工艺和技巧以及其他条件相配合的情况下才能实现，预热则会大大降低在线焊接难度。 鉴于此，国外不锈钢管道企业普遍在焊前进行预热。预热方法包括辐射加热、传导加热及感应加热。辐射加热是通过气焊把或者石英灯将部分热量以电磁辐射的方式传递到不锈钢管道表面，这种加热方式主要优势是低成本和便携，但是热效率是 的，并且不能连续加热，氧气燃料（氧和乙炔，氧和丙烷）气焊把的热效率高于空气燃料气焊把的热效率。传导加热通过加热装置与不锈钢管道表面紧密接触传递热量，加热装置主要包括带式加热器、电阻线圈等。这种加热的主要优势是容易靠近焊缝以保证焊接过程中预热温度的保持，该方法的加热具有连续性。感应加热通过感应加热线圈产生的涡流加热不锈钢管道表面，这是一种非常的方法，除了有传导加热的优点之外，它只对钢材或其他磁性材料加热，对不锈钢管道保护层等非磁性材料不加热，这就增加了焊工操作的舒适度。 通过比较可以看出，感应加热是有优势的预热方法。高强钢管道在线焊接均可采用上述三种方法，研究表明，感应加热是 一种能避免氢致开裂的预热方法，因此在实际应用中优先考虑使用感应加热方法。高强钢管道预热温度范围可根据焊接工艺评定进一步确定，预热温度限值为204℃~232℃，当温度超过315℃时，管线钢的屈服强度就会严重降低，会有烧穿的风险。
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