核電蒸汽發生器傳熱管均是無縫管，無縫管材由于是整體成型，無焊接接頭，所以其耐壓性和耐腐蝕性要遠好于焊接管，成為壓力管道的首選管材。通常情況下我們所說的無縫管是指低合金鋼管、有色金屬管等無縫鋼管，基本上采用熱軋無縫鋼管的生產方法，該方法的基本變形工序可以概括為3個階段：穿孔、延伸和精軋。穿孔工序的主要目的是將實心圓坯穿孔成為空心毛管。毛管在規格、精度和表面質量上都不可能滿足成品要求，需要進一步通過金屬的變形加以改善。延伸機的主要目的是進一步減小截面，獲得較大的軸向延伸，使毛管在尺寸精度、表面質量和組織性能上獲得改善。經延伸機軋制的鋼管統稱荒管，需要在精軋機上進一步成型以達到成品管的要求。
高溫合金無縫管不像普通鋼管，其合金化程度高，給加工帶來一系列的困難，制成無縫鋼管就更加困難。它們往往由于熱加工溫度范圍窄、熱塑性差，熱穿孔時管坯很容易出現裂紋甚至破碎，這直接造成了熱穿孔生產高溫合金無縫管的可行性大大降低。生產實踐也表明高溫合金管采用上述熱軋無縫鋼管的生產方式基本上達不到管材的性能要求。各國科學家、工程人員通過科研生產，在了解掌握高溫合金的熱加工特點和各種工藝參數影響規律的基礎上，并結合無縫鋼管的生產經驗，提出了通過鉆孔／擴孔然后熱擠壓的方式生產荒管，然后再通過多道次的冷軋／冷拔結合中間熱處理的工藝模式來生產高溫合金無縫管，取得了良好的效果。其中管坯經鉆孔、擴孔獲得毛管，然后熱擠壓生產荒管，其成型功能等效于上述熱軋無縫鋼管生產中的穿孔功能和部分的延伸功能，多機架的冷連軋有繼續延伸成型的作用。
對于鎳基耐蝕合金無縫管，要取得良好的生產效果比較困難，首先是因為鎳基合金的合金化程度高、傳熱慢，這導致在擴孔時感應加熱的溫度分布不均勻性；其次鎳基合金的可變形溫度很窄，這就要求荒管的擠壓應在高溫高速下進行，而高速擠壓會導致產品性能的不均勻性增加，易產生大量缺陷；再者由于鎳基合金的硬度比較大，在加工過程中的抗力很大，對擠壓模具的要求很高，同時帶來大的能耗。這些都決定了鎳基高溫合金無縫管的生產有很多獨特的特點，必須要有相應的工藝規范才能實現管材質量可控的生產。
圖1-3所示為無縫管熱擠壓生產工藝的流程圖，由圖可見高溫合金無縫管的生產大致包括以下步驟：管坯→鉆孔→感應加熱→擴孔→感應加熱→熱擠壓→固溶→冷軋／冷拔→熱處理→冷軋／冷拔→熱處理→質量檢測。目前國內的寶鋼、攀長鋼和太鋼均采用該工藝流程模式試制生產690合金傳熱管直管，大批量試生產和初步研究的結果表明，對成品管質量有較大影響的工序為感應加熱擴孔、熱擠壓、冷軋（拔）和熱處理，下面就這些工序分別加以說明。
一、感應加熱擴孔
感應加熱是利用電磁感應原理，把坯料放在交變磁場中，使其內部產生感應電流，從而產生焦耳熱來加熱坯料的方法。感應加熱具有很多優點：首先是能耗低，感應加熱爐的實際坯料加熱熱效率可達到65%~75%,而火焰爐和各種室式爐只有30%左右。第二，感應加熱爐無需煤爐、燃氣爐及電阻爐等必需的預熱過程，使用方便，操作簡單。第三，無需對工件整體加熱，可選擇局部加熱，因而電能消耗少，工件變形小而且加熱速度快，可使工件在短時間內達到所需的溫度，這樣690合金管坯在感應加熱時發生晶粒長大的傾向較小。雖然感應加熱有上述諸多優點，但由于690合金的高合金化，傳熱慢，容易在后續擴孔時產生諸如熱裂紋等缺陷，其次如果擴孔的變形量控制不當，可能導致管坯組織不均勻，這直接影響熱擠壓成材率，因此控制好感應加熱擴孔工藝是擠壓出質量良好的荒管的前提條件。
二、熱擠壓
擠壓是對放在容器（擠壓筒）內的金屬坯料施加外力，使之從特定的?？字辛鞒?，獲得所需斷面形狀和尺寸的一種塑性加工方法，主要用于不銹鋼、鎳基高溫合金和難熔合金的棒材、管材及異型材的生產。區別于傳統鋼鐵材料和有色金屬材料采用軋制穿孔工藝生產荒管，690合金無縫管的生產主要是采用熱擠壓成型方式，圖1-4是690合金荒管的熱擠壓工藝工裝簡化圖。用熱擠壓方式生產無縫管要求管坯是空心的坯料，國內較多采用先鉆孔后經感應加熱擴孔的方式得到熱擠壓空心管坯。擴孔后的空心管坯溫度有所下降，需再經過感應加熱，使溫度提升到設定的坯料預熱溫度。擠壓開始之前，把能起到潤滑作用的玻璃墊片放在擠壓模上，同時用玻璃粉末對空心管坯的內外表面進行潤滑。將預熱后涂抹玻璃粉潤滑的管坯運送到擠壓筒附近的上料臺，然后滾進擠壓筒和柱塞之間的料槽里，將擠壓墊片運送到料槽中并貼近坯料，擠壓桿緩慢移動并靠近擠壓墊后，伸出擠壓芯棒，將坯料、擠壓墊片、擠壓芯棒連成一個整體。擠壓桿在低擠壓壓力下向前移動，將坯料送人擠壓筒中，料槽自動下降，隨著擠壓力的不斷增加，擠壓桿逐漸向前移動，先進行預擠壓，填充管坯與擠壓筒之間的縫隙，接著坯料會從擠壓模與擠壓芯棒之間的間隙擠出。在此過程中，玻璃墊片與熱坯料接觸后逐漸軟化，并在坯料表面形成一層玻璃潤滑膜。擠壓桿在大擠壓力下繼續向前移動，直到最后剩下一段很短的余料，完成一次熱擠壓。
三、冷軋／冷拔＋熱處理
熱擠壓得到的690荒管經矯直后，先要經過張力減徑機以減小直徑，然后進行多道次的冷軋或者冷拔，以減小管材的壁厚，最終得到法國的RCC-M零部件采購技術規范－M4105壓水堆蒸汽發生器管束用無縫鎳－鉻－鐵合金（NC30Fe)管的尺寸規格。圖1-5是690合金管的冷連軋示意圖，軋制在兩個軋輥的孔型和芯棒組成的密閉環中進行，在軋制過程中芯棒和荒管不動，當帶變動面孔型的軋輥沿軋制方向運動時，實現對管坯的軋制，當軋輥返回到后極限位置時，回轉送進機構將管坯向前推進一定距離（送進量）并翻轉一個角度。
合金管材在軋制過程中，不僅形狀、尺寸發生了變化，其內部顯微組織也發生了一系列的變化，包括晶粒形狀改變以及晶粒內部出現滑移帶、攣晶帶。此外，材料的亞結構也將發生變化，如點陣畸變、位錯密度的迅速增大等。這些變化的結果會使得材料內部的能量增加，因此熱力學處于不穩定的狀態，當動力學條件許可時（如加熱到某一溫度），材料內部就會發生一系列的變化，如回復和再結晶，以降低系統的能量，這就是冷軋后改善690合金管性能的理論依據。690合金是低層錯能的合金，對于冷變形金屬加熱退火幾乎不發生回復，其冷加工硬化后的熱處理就是再結晶熱處理。高溫合金在冷加工后的熱處理，主要目的是消除應力和進行再結晶，以增加材料塑性，降低強度，改善其冷加工性能。寶鋼特鋼試制690合金無縫管采用冷軋后經過保護氣氛的輻射管式直通輥底爐進行光亮退火處理。冷軋和中間熱處理是690合金管特殊處理前的最后變形加熱處理工序，所以此步工序直接決定著690合金成品管的組織狀態，從而決定了管材的使用性能，因此熱擠壓之后的冷軋退火熱處理工藝對蒸汽發生器用690合金傳熱管的組織影響最大，研究掌握該工藝下的合金組織演變規律，制定合理的熱處理工藝制度對保證690合金傳熱管的產品質量具有重要的實際意義。
