304L不锈钢焊管常用解决方案“本信息长期有效”

304L不锈钢焊管表面抗黏附性是固体表面的一个重要特征，液体的劲附现象也是自然界中常见的界面现象之一，直接影响着304L不锈钢焊管表面体的流动和相变特性。目前，国内外学者们虽然对表面液体黏附现象己开展了大量的实验和理论分析研究，但现有研究主要集中在光滑表面以及构造的规则性粗糙结构表面上，对于304L不锈钢焊管加工表面润湿及黏附行为的认识相对缺乏。同时，由于小口径304L不锈钢焊管道具有耐腐蚀性、耐热性强等特点，在精密、航空航天、半导体工业当中被广泛运用。而如何制备抗黏附能力强的304L不锈钢焊管道内表面一直是研究者们的关注焦点。

通过综合性分析国内外研究人员在固体材料表面抗黏附和304L不锈钢焊管内表面抛光工艺等领域的研究方法与实验成果，发现目前对于表面黏附现象的研究还较为欠缺，没有一个系统且完善的理论来指导管道抗黏附内表面的制备，缺少一种可操作性强、成本低廉的304L不锈钢焊管内表面制备技术。因此，本文采用理论分析一实验对比的方法，从固体材料表面抗黏附机理与管道内表面抛光技术两个方面进行深入研究。

在固体表面液体黏附机理方面，本文在结合固-液界面黏附功理论与光滑固体表面润湿模型的基础上，分析液体在机加工粗糙表面铺展的过程，研究固-液-气三相接触线的动态移动特性进而直接的分析液体的黏附过程，建立基于系统自由能的接触线铺展模型，为管道抗黏附表面的制备提供理论指导。进行机加工表面润湿实验，采用静态接触角测量的方式，论证所建立理论模型的正确性。

在小口径管道抗黏附内表面制备方面，文章探讨了目前电化学抛光技术在大长径比小口径管道内表面加工的缺陷与不足，给出一种可操作性强、加工成本低的管道内表面电化学抛光方案。分析了电化学抛光机理，通过实验性方法研究工具电极转速、工具电极进给速度、加工间隙、电流密度、电解液温度、电解液流速及加工时间对抛光质量的影响，为管道内表面抛光进行工艺优化提供依据。

挤压过程中304L不锈钢焊管的应力状况

通过对304L不锈钢焊管预应力的计算，挤压生产过程中坯料对304L不锈钢焊管内壁的内压力以及304L不锈钢焊管在不同状态下的应力分析、温度分析及其耦合分析，得到如下结论:

(1)挤压过程中304L不锈钢焊管内衬的温度随挤压过程的进行不断升高，挤压结束时在内衬内壁靠近挤压模的区域温度，达到631℃。而中衬和外筒的温度变化不大。

(2)在非工作状态下，304L不锈钢焊管等效应力值为243MPa，主要集中在304L不锈钢焊管内壁。在预热状态下，其值为286MPa，分布在内衬内壁表面中间部位。在工作状态下，其等效应力为952MPa，主要分布在内壁的上端高温区域。304L不锈钢焊管内部的应力集中区域主要分布在高温区，其分布和温度分布情况基本相同。温度差产生的热应力对304L不锈钢焊管内部应力分布影响较大。

(3)304L不锈钢焊管所受径向应力，在非工作状态，304L不锈钢焊管主要受外部预应力提供的预应力作用，304L不锈钢焊管径向呈压应力状态，其中值为113MPa，分布在304L不锈钢焊管外壁。在预热状态，其径向压力为124MPa，主要集中在上下端面处。在工作状态，其径向压力为337MPa，主要集中在304L不锈钢焊管上端部分区域。

(4)304L不锈钢焊管所受切向应力，在非工作状态，切向应力沿径向由内到外梯次降低，其中值为250MPa，主要分布在304L不锈钢焊管内壁。在预热状态，其中304L不锈钢焊管切向应力为301 MPa，主要集中在304L不锈钢焊管内壁中间区域。在工作状态，其中304L不锈钢焊管切向应力为1110MPa，主要集中在304L不锈钢焊管内壁上端高温区域。

304L不锈钢焊管生产过程中润滑的工艺流程

润滑的工艺流程如下。

①一般管：经酸洗、冲洗后的不锈钢管→中和→热水洗→磷化→中和→于燥→皂化→下程。

②精密管：经酸洗、冲洗后的不锈钢管→中和→热水洗→磷化→中和→热水洗→轻微皂化→干燥→皂化→下程。

③304L不锈钢焊管：经酸洗，冲洗后的不锈钢管→中和→清洗→干燥→化学镀铜→涂牛油石灰→烘烤→下程。

需再次轧制的304L不锈钢焊管，经冷轧、酸洗后→冲洗→中和→清洗→然后轧前涂轧制油。

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