AI液冷不锈钢零件热模锻工艺简析

随着AI算力中心向高密度、高功耗演进，液冷散热技术已成为主流选择。在液冷系统中，CDU（冷量分配单元）内部的不锈钢零部件——如内置歧管、法兰、接头、阀体等——长期承受高压冷却液冲刷、温度交变与腐蚀性介质侵蚀，其品质直接决定了整套液冷设备的可靠性与使用寿命。据从业者介绍，目前很多液冷不锈钢零部件会采用热模锻工艺制造。 

江锻重工

液冷锻造接头，精工锻造

一、为什么液冷不锈钢零部件要用热模锻？

液冷系统对零部件的核心要求可归结为三点：高密封性、高强度和长寿命。这对制造工艺提出了极为苛刻的条件。

首先，液冷系统的工作压力通常在数兆帕以上，且伴随频繁的温度交变，零部件若存在微观气孔、缩松或裂纹，极易引发渗漏甚至爆裂。

其次，冷却液中的腐蚀性介质对材料的耐蚀性提出要求，316L、304L等奥氏体不锈钢虽耐蚀性优良，但其塑性较差、锻造温度窗口窄，成型难度大。再者，液冷零部件往往具有复杂的内部流道和多接口结构，对尺寸精度和一致性要求极高。 

在这样的背景下，热模锻工艺凭借其高致密性、高精度和高效率的综合优势，成为制造液冷不锈钢零部件的优选方案。 

热模锻产线，江锻重工

二、热模锻工艺是什么？与传统锻造有何区别？ 

热模锻是一种将金属坯料加热至再结晶温度以上，利用模具在专用压力机上施加压力，使其在闭式模膛中塑性流动、充填模腔，从而获得所需形状和尺寸锻件的工艺方法。其核心特征在于“闭式模膛”和“一次性成形”。 

与传统锻造工艺的主要区别

从上表可以看出，热模锻压力机锻造在精度、效率和一致性方面具有显著优势，特别适合对品质要求严苛、需求量大的液冷零部件制造场景。

三、热模锻在液冷内置歧管、法兰等部件的应用

1、内置歧管

内置歧管是CDU内部负责冷却液分流与汇集的关键部件，通常具有多个进出水口和复杂的内部流道结构。 

采用热模锻工艺制造不锈钢歧管，可实现以下效果：

● 消除内部缺陷：高压锻打使金属组织极致致密，彻底杜绝铸造可能产生的气孔、缩松，从源头保障密封性。

● 优化金属流线：锻件的金属流线沿零件轮廓连续分布，而非被切断，显著提升抗疲劳和抗应力腐蚀能力。

● 实现近净成形：复杂外形可通过模具一次或多次锻造成形，后续仅需少量机加工即可达到装配要求，大幅缩短制造周期。 

液冷内置歧管锻造，精工锻铸

2、法兰与接头

法兰和接头是液冷管路系统中的连接件，承受轴向拉力和密封面压力。 

热模锻工艺的优势体现在：

● 尺寸一致性好：同一模具批量生产的法兰，外径、厚度、螺栓孔距等关键尺寸偏差极小，便于现场快速安装和互换。

● 密封面质量高：锻件表面光洁度高，密封面无需额外加工即可达到良好的平面度和粗糙度，降低泄漏风险。

● 综合力学性能优：锻造组织的各向同性优于铸造，法兰在承受高压时变形更小、更稳定。

3、 其他承压件

阀体、分配器等复杂承压件同样受益于热模锻工艺。通过多模膛连续锻造，可在同一台设备上完成预锻、终锻等多道工序，既保证了组织均匀性，又提升了生产效率。

热模锻工艺以其高致密性、高精度和高效率的综合优势，正成为液冷不锈钢零部件制造的理想选择。在这一领域，拥有深厚军工底蕴和大型热模锻产线积累的企业，具备天然的技术优势。

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13	超声波检测，发现液冷模组内在缺陷
14	数据中心液冷管路系统特点与应用
15	液冷模组流道清洗注意事项与设备选型
16	氧化铝陶瓷液冷解决方案
17	精密液冷不锈钢波纹软管应用方案
18	液冷模组智能产线解决方案
19	液冷系统中泵的选型与应用
20	导热界面材料在液冷系统中的应用

 

液冷技术通过冷却液直接/间接接触热源，核心结构包括：

• 热交换核心  ：冷板（CPU/GPU专用）、CDU（冷量分配单元）；
• 循环网络  ：Manifold分液器、EPDM/PTFE管路、快接头；
• 动力与控制  ：变频循环泵（如飞龙股份电子泵）、智能温控系统。

主流方案中，冷板式兼容现网改造（占存量市场80%），浸没式为超算首选（PUE逼近1.0）。 2025年AI服务器的产值超过4000亿美元，年增45%。随着英伟达从Hopper系列向Blackwell系列转换，整个AI服务器产值提升。预计今年AI服务器的市场占有率会从去年的66%突破到今年的70%以上；另外，液冷散热方案的渗透率也有望从去年的14%提升到今年的30%。 涉及的材料有：铜、铝、复合金属材料、金属焊接材料、不锈钢、氟塑料、橡胶材料、密封材料、特种工程塑料、导热散热材料，热界面材料等 按照部件来分有：冷却塔、管道、CDU 液冷换热单元、CDU 液冷板、接头、歧管、主泵和辅泵、流量控制系统、过滤系统等 系统集成方面有：空调、机柜、传感器、电源、泄漏检测、控制单元等 按照产业链来区分有：互联网企业，云服务器企业，代工企业、各个零部件企业、材料企业等； 欢迎大家加入我们，共绘服务器液冷散热未来！

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