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316LN不锈钢管的动态再结晶行为与晶粒细化 低层错能的金属材料在热塑性变形过程中，动态再结晶是其主要的软化机制。316LN不锈钢管为典型低层错能钢，在再结晶温度线以上可以发生动态再结晶。动态再结晶是以无畸变的晶核生成、长大形成再结晶晶粒代替含有高位错密度的形变晶粒的过程，在大量位错的同时可以达到细化晶粒的目的。图１ａ为１１００℃时，316LN不锈钢管原始试样显微组织；图１ｂ为１１００℃、应变速率为０．０１ｓ－１时，316LN不锈钢管发生完全动态再结晶的试样显微组织。 核电主管道锻造时应变速率可达０．０１ｓ－１量级。热力学模拟实验［６］得到了316LN不锈钢管发生完全动态再结晶的规律，即随着真实应变的增加，流动应力趋于稳态，其临界的真实应变值为稳态应变εｓ。根据实验结果，稳态应变εｓ和Ｚ参数之间存在以下关系：εｓ＝０．１５３Ｚ０．０４４。其中，Ｚ为Ｚｅｎｅｒ－Ｈｏｌｌｏｍｏｎ参数，即温度补偿应变速率因子。316LN不锈钢管发生动态再结晶后的晶粒尺寸ｄＤＲＸ与Ｚ参数之间的关系为ｄＤＲＸ＝６．１０８×１０６Ｚ－０．３９２。根据以上公式，可以计算获得316LN不锈钢管在应变速率为０．０１ｓ－１条件下，各个温度的稳态应变εｓ以及晶粒尺寸ｄＤＲＸ，如表１中所示。 ＡＳＴＭ４级的晶粒大小大约为８０μｍ，因此在锻造的过程中，如果能保证每个温度条件下，316LN不锈钢管的真实应变大于稳态应变，则锻造后的晶粒尺寸可以达到ＡＳＴＭ４级或更细。在锻造的过程中，锻件温度是逐渐降低的。本文通过热力学模拟实验［７］，研究了316LN不锈钢管多道次变形条件下的动态再结晶行为。图２中为316LN不锈钢管在不同变形温度梯度、应变速率为０．０１ｓ－１条件下的双道次变形试样显微组织。其中：Ｔ１，Ｔ２，ε１和ε２分别为第１、２道次的变形温度和应变量。用截线法计算得到其晶粒尺寸分别为（ａ）５０．５μｍ和（ｂ）２３．８μｍ，满足晶粒度要求。因此，在１０５０～１２００℃的高温区，在锻造条件允许的情况下，增大316LN不锈钢管锻造时的变形量，有利于保证动态再结晶的充分发生和晶粒细化。
316L不锈钢管的切割必须采用机械方法，不允许用等离子切割、碳弧气刨加工。 合适的坡口尺寸可以兼顾母材熔合和焊缝透度，考虑到316L不锈钢管管壁厚、导热系数小、热膨胀系数大等特性，为减少焊接变形，坡口角度为40°-55°，坡口倾角由底部向上逐步减小，近似于U型坡口.坡口间隙2.0～2.5mm:由于采用了较小的焊接电流，熔深小，因而坡口的钝边要小，保证打底焊能实现单面烨双面成形，一般应小于1mm。 为了保证焊缝焊接质盘.防止焊接缺陷的产生，需对坡口进行渗透检测。施焊前必须用角磨机对基层焊缝坡口及两侧各30mm范围内的铁锈、油污、水分等进行清理。 管道对接焊口的组对应做到内壁平齐，内壁错边的不宜超过壁厚的10%，并且不大于0.5mm.外壁错边员应不大于2mm. 为了确保组对的准确度，要设置组对质检停止点，对已组对未正式施焊的管段的材质、尺寸、角度、编号等进行检验，确认合格后方可进行焊接。 不锈钢管施焊前需严格按设计文件要求的标准、规范和现场实际情况编制焊接施工方案，按照JB4730-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》的要求进行焊接工艺评定，编制焊接工艺指导书.在施工现场还必须结合实际焊接工件，编写现场接头焊接工艺卡.其焊接施工控制内容必须齐全。 对焊工和管工严格进行焊接技术质量交底，将接头焊接工艺卡下发到每一个焊工和管工，并在焊接班组粘贴上墙。
为满足用户对无缝不锈钢管质量越来越严格的要求，对不锈钢管质量自动控制系统（特别是壁厚自动控制系统）进行了新的研发，取得了一些新成果： 开发出连轧管机的ＨＧＣ控制系统 连轧管机采用液压压下技术，开发出ＨＧＣ控制系统。该系统采用高分辨率的位置传感器及压力传感器进行反馈控制，可以进行轧辊的位置闭环控制以实现高精度的辊缝调整，以控制荒管的壁厚精度。其控制模型主要包括：辊缝液压位置控制、轧制力能参数计算、自动流量增溢控制、液压压下系统位置同步控制、冲击设定补偿（减少轧件进入轧辊孔型的冲击引起的壁厚偏差）、伺服阀零位漂移调整、位置传感器自动调零等功能。 另外，对过去连轧管机的过程监控进行了发展，主要用于对连轧管机过程工艺进行管理，对整个区域进行完全的监控，以改善产品质量及对整个机组设备的使用加以优化。 开发出张减机工艺系统自动控制技术 该系统主要包括如下方面： 工艺计划 其主要功能包括孔型系统的编制、数据库管理、金属流动状态及机架载荷计算、工艺参数设定、头尾增厚端控制功能的设定、壁厚控制功能的设定等。
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