CIME2026深圳国际液冷产业大会|液冷展

英伟达在GB300等高端机型中标配316L不锈钢波纹管，主要是为了应对其超高功耗带来的散热挑战，确保系统在极端工况下的可靠性、耐久性和高性能。这确实是一个值得关注的技术选择。

一、为何选择316L不锈钢波纹管

英伟达GB300系列芯片（如Blackwell Ultra）功耗显著提升，单卡功耗超过1600W，整机柜功耗可达150kW，这对散热系统提出了极高要求。316L不锈钢波纹管因其独特的性能优势成为理想选择：

卓越的耐压与耐温性：其爆破压力≥25MPa，能在-196℃至420℃的宽温域稳定工作，轻松应对液冷系统的高压脉冲和剧烈温度变化。

出色的耐腐蚀性：316L不锈钢含钼（Mo），能有效抵抗氯离子腐蚀。在含500ppm氯离子的环境中，耐点蚀寿命超过20年，对乙二醇水溶液、氟化液等冷却液兼容性优异。

高疲劳寿命与可靠性：采用无缝制造技术（冷挤压/旋压成型），避免了焊缝可能存在的潜在弱点，应力分布更均匀。其设计疲劳寿命可达焊缝管的3-4倍以上，能承受数万次压力循环，适合长期运行。

极致的介质纯净度：通过电解抛光，内表面粗糙度可达Ra ≤ 0.25µm的镜面级别，极大减少了颗粒附着和介质残留的风险，满足芯片制造对冷却介质纯净度的严苛要求（通常需达到10⁻⁹级甚至更高纯度标准）。

优异的机械强度与柔性：不锈钢编织网套增强层可将耐压能力提升至30MPa以上，有效抑制振动传递。波纹结构则在保持金属强度的同时，提供了良好的柔韧性，可承受数万次弯曲循环而不失效，并能自动补偿安装偏差（轴向±5mm，角向±4°），适应服务器内部紧凑空间与高频振动环境。

二、与其他材料的比较

此前AI服务器（如H100、H200、GB200）较多采用EPDM、FEP或PTFE等非金属管路。与传统非金属管路相比，316L不锈钢波纹管在耐温耐压、寿命、机械强度方面更能满足高功耗GPU和机柜液冷的需求。

下表汇总了316L不锈钢波纹管与常见非金属管路的关键性能对比：

三、在GB300系统中的应用与挑战

在GB300 NVL72等系统中，316L不锈钢波纹管的应用主要包括三个方面：

服务器内部冷却：在芯片级液冷方案中，精密连接冷板与循环管路，适应服务器内部紧凑空间与高频振动环境。

机柜级热管理：作为机柜内部冷却液循环的“动脉”，承受高压差与热胀冷缩变形，确保冷却液稳定输送。

数据中心整体循环：在集中式液冷系统中，连接冷却塔、换热器与机柜集群，适应长距离输送中的压力波动与温度变化。

尽管316L不锈钢波纹管性能优异，但其应用也面临一些挑战：

1.成本较高：其制造工艺复杂（特别是无缝管），最小起订量要求高（通常几千米以上），价格约为高质量焊缝管的15倍。

2.重量较大：单位长度重量是PTFE管的2.5倍，在对重量敏感的场景（如某些车载应用）中可能受限。

3.需绝缘处理：未绝缘处理时存在电气导通风险，需额外加装绝缘套管。

四、行业影响与供应链

英伟达在GB300中采用316L不锈钢波纹管，对行业产生了显著影响：

推动液冷技术发展：标志着液冷散热在高功率AI计算中从“可选”走向“必备”。不锈钢波纹管为冷板式、浸没式等液冷方案的灵活部署提供了可能，支持服务器的模块化设计。

提升可靠性标准：其“免维护设计”有助于降低运维成本，快速接头支持在线更换，总能拥有成本（TCO）较传统方案预计可降低30%以上。

供应链要求高：目前具备高规格316L不锈钢波纹管生产能力的厂商较为有限。中国大陆地区的供应商包括宁波宏武管业（向英伟达头部散热模组供应商批量供货）、无锡瑞英力特流体技术（专注于流体连接管件，服务半导体设备）以及天津市大千管业等。

英伟达在GB300等高端机型中标配316L不锈钢波纹管，是在极致性能、超高可靠性和全生命周期成本之间权衡后的结果。它虽然初始成本较高，但其在应对高温、高压、强腐蚀和剧烈振动方面的卓越能力，以及对冷却介质纯净度的极致保障，使其成为支撑万亿参数级AI大模型训练和推理的关键基础组件之一。这一选择也引领了高功率密度计算设备散热技术的新趋势。

了解316L不锈钢波纹管的生产工艺和关键技术难点，对确保其最终性能至关重要。下面我将为你梳理其主要生产工艺、两种技术路线的区别，以及生产中的关键难点。

一、316L不锈钢波纹管的主要生产工艺

316L不锈钢波纹管的生产主要有 “无缝成型” 和 “焊接成型” 两种技术路径，

1. 无缝成型工艺 (Cold Extrusion / Spinning)

这是高端应用的首选，其核心是通过巨大的压力使不锈钢坯料在模具中经历塑性变形，直接形成带波纹的管状结构，彻底避免了焊缝的存在。

关键步骤:

材料准备与预处理：选用超低碳（C≤0.03%）、低硫磷杂质的316L不锈钢管坯，并经过退火和精密酸洗，以提高塑性并为成型做准备。

冷挤压/旋压成型：这是最核心的环节。管坯在专用模具中，在高压（200-400MPa）下经冷挤压或旋压成型为波纹管。此过程需精确控制压力、速度和温度，以确保波峰波谷的壁厚均匀性（通常要求控制在±0.02mm以内）。

固溶处理 (Solution Treatment)：成型后的波纹管需在1050-1100°C下加热并快速冷却（水淬）。目的是消除加工应力，恢复耐腐蚀性能，使合金元素均匀分布。

电解抛光 (Electropolishing)：尤其是对内表面。此过程以管件为阳极，通过电化学溶解使表面微观凸起优先溶解，获得极低粗糙度（Ra ≤ 0.25µm）的“镜面”效果。这能显著减少流体输送中的颗粒附着和介质残留，极大提升耐腐蚀性。

严格检测：需经过超声波检测、涡流检测等多道无损检测工序，确保无任何缺陷。

2. 焊接成型工艺 (Welded Formation)

先将不锈钢带卷曲成管并焊接，再通过机械或液压方式压制成波纹。

关键步骤:

带材准备与焊接：将316L不锈钢带卷曲成圆形，并使用高频焊（HFW）、氩弧焊（TIG）或激光焊进行纵缝焊接。

波纹成型：通过液压或机械方式对焊管进行“鼓波”，形成波纹形状。

表面处理：进行酸洗、钝化或机械抛光，以去除焊接氧化色并改善表面质量。

二、生产过程中的关键技术难点

316L不锈钢波纹管的生产，尤其是高端无缝产品，面临诸多技术挑战：

成型工艺与模具技术：无缝波纹管的冷挤压/旋压成型对模具的精度、硬度和耐磨性要求极高（尺寸精度需控制±0.002mm内，硬度HRC60以上）。模具设计需要丰富经验，否则容易出现褶皱、裂纹或壁厚不均。同时，成型过程中金属流动的控制和润滑也极为关键。

壁厚均匀性与一致性控制：确保波纹管在波峰、波谷和侧壁等变形剧烈区域的壁厚均匀，是衡量工艺水平的核心指标。这需要精确控制坯料、成型压力速度和模具参数。

内表面洁净度与抛光处理：对于半导体、医药等领域，内表面粗糙度（Ra值） 直接决定产品的洁净等级和抗污染能力。电解抛光工艺参数（如温度、电流密度、电解液配比）的细微偏差都可能导致抛光失败或表面不均。

应力消除与组织控制：无论是焊接工艺的热影响区，还是冷作成型带来的加工硬化，都会留下残余应力，影响耐腐蚀性和尺寸稳定性。固溶处理的温度均匀性和冷却速率至关重要，若处理不当，会导致晶间腐蚀敏感性增加或管材变形。

焊缝质量的绝对控制（针对焊管）：对于焊接成型管，确保焊缝无缺陷（气孔、夹渣、未熔透）是最大的难点。焊缝质量必须100%通过无损检测，并要求其性能与母材一致。

三、无缝 vs 焊接工艺核心差异

了解两种工艺的区别，能帮助你更好地进行选择和判断：

四、如何选择？

选择哪种工艺，最终取决于你的具体应用场景和核心需求：

追求超高纯度和可靠性：如半导体设备、特种化学品输送、光伏电池板制造、高端医疗设备或航空航天领域，无缝316L波纹管几乎是唯一的选择。它为高纯度流体和苛刻环境提供了最高的可靠性和最长的使用寿命。

应对一般工业需求：对于普通工业设备的管路连接、建筑通风、非关键系统的冷却水传输等对洁净度和疲劳寿命要求不极端的场合，高质量的焊接316L波纹管是更具成本效益的选择。