經典三輥軋管機僅用于不(bu)銹鋼厚壁管的生產，應用這種軋制不銹(xiu)鋼管工藝受到軋件“三角形”形成的限制，而這一傾向在軋制薄壁不銹鋼(gang)管時尤為明顯。“三角形”的形成使軋件承受交替的彎曲應力，以致產生裂紋，并在軋出端形成“三角形”，有時造成“后卡”。這種傾向在D/S值大時特別嚴重，故經典的普通的三輥軋管機軋制管子以D/S=12為限。

 新式的三(san)輥軋(ya)管機的應(ying)用范圍有所擴大，可以軋(ya)制(zhi)薄壁不銹鋼管。MDM稱(cheng)這種新式的三(san)輥軋(ya)管機為高效能三(san)輥軋(ya)管機（High Pe-formence Assel Mill),具體(ti)數據如下：存在的問題(ti)是D/S值太大時管子(zi)質(zhi)量有劣化傾向。

一、從經(jing)典式(shi)三(san)輥(gun)軋管機(ji)到(dao)現代化(hua)三(san)輥(gun)軋管機(ji)的發展

  三輥(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)工藝是(shi)將(jiang)(jiang)空(kong)心坯(pi)斜軋(ya)(ya)成管(guan)(guan)的(de)軋(ya)(ya)制過(guo)程，它在(zai)(zai)無縫鋼管(guan)(guan)廠的(de)應用是(shi)將(jiang)(jiang)經穿孔(kong)機穿孔(kong)的(de)空(kong)心坯(pi)加以延伸，主要設置在(zai)(zai)具有(you)(you)中、小生產(chan)能力(li)的(de)鋼管(guan)(guan)廠。其生產(chan)大綱包括(kuo)外徑為25~300mm的(de)不銹鋼管(guan)(guan)，甚至可以更大一些，三輥(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機的(de)優點有(you)(you)以下幾點：

 1. 產品質(zhi)量(liang)好，軋制精度高；

 2. 對于生產各種不同管徑和壁(bi)厚的(de)管子來(lai)說(shuo)，可以很快更換規(gui)格。

 在三輥(gun)(gun)軋管(guan)過程中空心(xin)坯(pi)的外表(biao)面(mian)在工(gong)件中心(xin)線(xian)對(dui)稱布置(zhi)的互成(cheng)120°的三個軋輥(gun)(gun)所(suo)包容的區域內(nei)變(bian)形，而芯(xin)棒則在其內(nei)表(biao)面(mian)限制了它的成(cheng)形面(mian)。空心(xin)坯(pi)被咬人后(hou)，在軋輥(gun)(gun)的作(zuo)用下邊(bian)旋轉邊(bian)前(qian)進，在變(bian)形區內(nei)作(zuo)螺旋狀(zhuang)運動(dong)，在連續(xu)運動(dong)的過程中減徑(jing)減壁。

 為了(le)能(neng)軋(ya)薄壁不銹鋼(gang)管在10年時間(jian)內制造了(le)三臺(tai)Transval 軋(ya)機，如(ru)表16-1所示。

 表16-1中三臺軋(ya)機只有Tubacex 廠(chang)的三輥軋(ya)管(guan)機生(sheng)產(chan)薄壁(bi)(bi)不銹鋼(gang)管(guan)，而厚壁(bi)(bi)管(guan)及軸承管(guan)只是(shi)少量(liang)生(sheng)產(chan)，熱軋(ya)成品(pin)管(guan)外徑為(wei)90mm,減(jian)徑生(sheng)產(chan)ф27~80mm的不銹鋼(gang)管(guan)。

1972年(nian)Demag 制造的專(zhuan)門生產(chan)(chan)(chan)軸承管的三輥軋管機(ji)在KrefeldWRG廠(chang)投產(chan)(chan)(chan)，采用液壓快速調整正軋輥的裝置，可以生產(chan)(chan)(chan)薄壁不銹鋼管。

 在以后的(de)(de)12年時間(jian)內共有10臺Transval 軋(ya)(ya)機(ji)投產，這種Transval軋(ya)(ya)機(ji)的(de)(de)一(yi)個牌(pai)坊是固定的(de)(de)，另一(yi)個牌(pai)坊可繞軋(ya)(ya)制線旋轉(zhuan)，以調整(zheng)角度，其最大旋轉(zhuan)角可達23°.回轉(zhuan)牌(pai)坊的(de)(de)旋轉(zhuan)借(jie)助于液壓缸，軋(ya)(ya)機(ji)可按以下三種方式工作(zuo)：

  1. 簡單的傾斜，此(ci)時軋機(ji)和普通的斜軋一(yi)樣；

  2.“兩傾(qing)角”工藝(yi)，此時(shi)軋(ya)機可具有(you)“軋(ya)制傾(qing)角”及終軋(ya)時(shi)的“減小(xiao)傾(qing)角”；

  3.“三傾角(jiao)”工藝，除(chu)了軋制(zhi)尾端時減少傾角(jiao)外，軋制(zhi)開始進也改變傾角(jiao)。

  Transval 軋(ya)機(ji)為 Vallourec專利。

  1987年(nian)MDM 為西班牙 Tubos Reunidos 廠(chang)制(zhi)造的(de)(de)CAM 三輥軋(ya)管(guan)機投(tou)產、CAM是 Convergent Assel Mill的(de)(de)縮寫，這種軋(ya)機的(de)(de)主要(yao)技術特征是軋(ya)輥采用收斂式布(bu)置，可軋(ya)D/S=40的(de)(de)不銹鋼管(guan)，采用較短的(de)(de)限(xian)動芯棒軋(ya)制(zhi)25m長的(de)(de)不銹鋼管(guan)，傳動裝置布(bu)置在軋(ya)入端，輾軋(ya)角可達(da)20°。

CAM三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)是三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)發展史(shi)中一(yi)個界碑(bei)，以前(qian)的(de)三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)均采用軋(ya)輥(gun)(gun)擴(kuo)散式布置(zhi)，傳動裝(zhuang)置(zhi)設在軋(ya)出端，由于切(qie)向(xiang)金屬(shu)流動較(jiao)強，導致軋(ya)件管(guan)(guan)料外擴(kuo)，而在收(shou)斂式軋(ya)輥(gun)(gun)布置(zhi)的(de)三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)（CAM)中變形區中金屬(shu)流動加(jia)速(su)，軸(zhou)向(xiang)拉(la)伸的(de)加(jia)強有利于防止改(gai)善管(guan)(guan)料的(de)外擴(kuo)，在Krefeld WRG廠的(de)試驗證實這種外擴(kuo)量(liang)可(ke)減少40%,如圖16-7所示。

二(er)、幾種形式的三輥(gun)軋管機

  三(san)輥軋(ya)(ya)管(guan)工藝確是一種可靠的(de)軋(ya)(ya)管(guan)技術，但存在(zai)著只能軋(ya)(ya)制厚壁管(guan)的(de)問題(ti)，三(san)輥軋(ya)(ya)管(guan)機的(de)60余年(nian)的(de)發展(zhan)(zhan)就是一部采取改進措(cuo)施軋(ya)(ya)制薄(bo)壁管(guan)的(de)發展(zhan)(zhan)史(shi)，Voswincker的(de)良形式作了如下(xia)概括，如表16-2所示(shi)。

在表16-2中(zhong)：

  1. Transval 軋機中采用機架回轉的辦法迅速改變喂(wei)(wei)人角，以便在軋制(zhi)過(guo)程快結(jie)束時，喂(wei)(wei)人角減少，防止管子(zi)后(hou)端(duan)出現(xian)“尾三角”；

  2. Quick Lifting 系統亦稱做 Quick Open系統，即在管子后端快(kuai)離開軋輥(gun)(gun)之前提升軋輥(gun)(gun)，不軋制管子的(de)(de)后端，防(fang)止尾(wei)端出現“三角形(xing)”，快(kuai)速抬輥(gun)(gun)共有兩種辦法；一是平抬法；二(er)是先旋轉一個角度(du)，然后再(zai)傾斜上抬，再(zai)者(zhe)(zhe)，從使(shi)軋輥(gun)(gun)打(da)開所使(shi)用的(de)(de)能源的(de)(de)角度(du)，可分為(wei)電氣快(kuai)速調整軋輥(gun)(gun)法和液壓快(kuai)速調整軋輥(gun)(gun)法，而(er)以后者(zhe)(zhe)為(wei)佳；

  3. NEL Process 即“No End Loss”Process之(zhi)意。

三(san)(san)、管端控(kong)制技術發展的三(san)(san)個階段(duan)

 由于軋入和(he)軋出段空(kong)心(xin)坯(pi)(pi)形(xing)狀的(de)(de)(de)穩(wen)(wen)定性較差，其延伸是(shi)在特(te)殊的(de)(de)(de)變形(xing)條件(jian)下進行的(de)(de)(de)，由于在尾(wei)端(duan)不存在厚(hou)壁空(kong)心(xin)坯(pi)(pi)尾(wei)隨部(bu)分的(de)(de)(de)高度(du)穩(wen)(wen)定效應，上(shang)述現象在管子(zi)尾(wei)端(duan)特(te)別明顯，直徑的(de)(de)(de)增大導致空(kong)心(xin)坯(pi)(pi)尾(wei)端(duan)形(xing)成“三角形(xing)”或成“喇叭狀”。所以在生產D/S≥12的(de)(de)(de)管子(zi)時必(bi)須采取特(te)殊措施以避免在三輥軋管機(ji)的(de)(de)(de)機(ji)架內或（和(he)）下游機(ji)組內產生管段的(de)(de)(de)破損。

 在三輥軋管機發展的歷史(shi)過程中，為了(le)擴大(da)這一(yi)(yi)工藝的使(shi)用(yong)范圍(wei)，特別(bie)是為了(le)生產最薄壁(bi)厚(hou)的管子，對這一(yi)(yi)問題的解(jie)決采取了(le)許多種(zhong)辦法，有如下三個(ge)主要發展階段：

  1. 20世紀60年代的(de)Transval工(gong)藝(yi)可(ke)將(jiang)(jiang)軋管的(de)范圍擴大(da)至D/S≤16,采用(yong)專門設(she)計(ji)的(de)機架，當(dang)不銹(xiu)鋼管件將(jiang)(jiang)軋出時，減(jian)小喂入角，以(yi)擴大(da)孔型(xing)，然而采用(yong)這一工(gong)藝(yi)將(jiang)(jiang)會產生較大(da)量的(de)切頭損失；

  2. 80年代(dai)的(de)(de)“Quick lifting”系統(tong)，即“快速液壓抬輥法(fa)”可以生(sheng)產D/S≤35的(de)(de)管子(zi)，通(tong)過(guo)軋(ya)輥徑向快速打(da)開的(de)(de)方法(fa)使(shi)管壁減(jian)薄(bo)的(de)(de)程度削弱(ruo)，從而得以避免管端(duan)擴成喇叭口的(de)(de)現(xian)象(xiang)發生(sheng)，采用這種軋(ya)輥快速調整系統(tong)，管端(duan)切損可減(jian)少為50mm左右；

  3. 80年代末發展起來的(de)(de)NEL系(xi)(xi)統(tong)(tong)（NEL即“no end los-8es”三字的(de)(de)字頭）已在許多不銹(xiu)鋼管廠(chang)得到了應用，采(cai)用這(zhe)種工藝，由于(yu)增(zeng)(zeng)厚(hou)而(er)產生(sheng)的(de)(de)切頭損失幾乎降為(wei)零(ling)，這(zhe)是因為(wei)空心坯后(hou)端的(de)(de)減(jian)徑和減(jian)壁(bi)是分(fen)別在不同的(de)(de)變形過程中發生(sheng)的(de)(de)，因此(ci)只產生(sheng)微量(liang)的(de)(de)直(zhi)徑增(zeng)(zeng)大(da)，采(cai)用這(zhe)一系(xi)(xi)統(tong)(tong)可以生(sheng)產D/S≤40的(de)(de)管子，NEL系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)示意(yi)圖(tu)如(ru)圖(tu)16-8所示。

四(si)、幾種控制芯棒速度的方案

 芯(xin)棒系(xi)統在成(cheng)本、軋(ya)制周期和(he)變(bian)形能力等方面(mian)對生產過程均(jun)產生影響，共(gong)有以下二種(zhong)芯(xin)棒運動方式 即

 1. 芯棒作自由(you)運動；

 2. 芯棒喂入是受控的；

 3. 芯棒抽出是受控的。

 方案（1)芯棒(bang)易于操作，但(dan)其(qi)缺點是(shi)和成品管(guan)(guan)長(chang)(chang)度(du)相比較(jiao)，芯棒(bang)長(chang)(chang)度(du)較(jiao)長(chang)(chang)，而(er)(er)且(qie)需要專(zhuan)用(yong)的芯棒(bang)抽回裝置。相比較(jiao)而(er)(er)言，方案（2)中(zhong)芯棒(bang)長(chang)(chang)度(du)大(da)大(da)縮短(duan)，因此軋(ya)制比較(jiao)長(chang)(chang)的不銹鋼管(guan)(guan)時推(tui)薦采(cai)用(yong)這一方案。管(guan)(guan)料與工具接觸(chu)時間縮短(duan)，有利于不采(cai)用(yong)再加(jia)熱而(er)(er)繼續軋(ya)制薄壁管(guan)(guan)。采(cai)用(yong)芯棒(bang)速度(du)受控的軋(ya)管(guan)(guan)系統(tong)，其(qi)設備(bei)制造費用(yong)也可降低(di)。

 軋制不銹鋼厚壁管時必須(xu)解決芯棒抽(chou)回問題(ti)，因此(ci)，方案（3)具有更多的優點。

根(gen)據以上所(suo)述為了(le)取(qu)得(de)最佳(jia)效果(guo)，不銹鋼管(guan)廠可以根(gen)據實際應用需要(yao)采取(qu)相應的控制芯棒(bang)的方案。