對這一百多年不銹鋼管生產工藝發展的歷史回顧，有助于弄清楚各種生產工藝的興衰，這種“興”與“衰”，除了有其歷史的背景條件的影響外，最根本的是工藝本身所固有的長處和短處在技術發展長河中的顯露。這種回顧對于立足當前，展望未來，不無裨益。現從以下4方面進一步對上述發展過程加以追述。




一(yi)、周期軋管機、自動(dong)軋管機和頂管工藝(yi)的發展


  曼內(nei)斯(si)曼兄弟(di)發(fa)明斜軋(ya)(ya)穿(chuan)孔(kong)機(ji)后，原想通過(guo)實(shi)心(xin)(xin)坯穿(chuan)孔(kong)一次(ci)成管(guan)(guan)，經過(guo)多次(ci)試驗失敗(bai)之后，就設(she)法在(zai)兩重式(shi)軋(ya)(ya)機(ji)上將(jiang)空心(xin)(xin)坯套(tao)在(zai)芯棒(bang)上加(jia)以(yi)延伸，這(zhe)樣生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)的(de)鋼管(guan)(guan)長度不大(da)于(yu)4~4.5m,而(er)且質量很(hen)差。由(you)此導致曼氏兄弟(di)于(yu)1892年(nian)(nian)發(fa)明周期(qi)(qi)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)，這(zhe)種(zhong)周期(qi)(qi)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)采用(yong)(yong)(yong)人(ren)工(gong)(gong)(gong)(gong)喂料(liao)，由(you)于(yu)芯棒(bang)很(hen)重，喂料(liao)很(hen)費力氣，生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)呈間斷性(xing)，效率很(hen)低。當早(zao)期(qi)(qi)在(zai)曼內(nei)斯(si)曼公司工(gong)(gong)(gong)(gong)作，并參加(jia)過(guo)早(zao)期(qi)(qi)不銹鋼管(guan)(guan)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)的(de)斯(si)蒂弗爾(er)工(gong)(gong)(gong)(gong)程師（瑞士人(ren)）移居(ju)美(mei)國(guo)時，美(mei)國(guo)鋼管(guan)(guan)界正(zheng)在(zai)探索發(fa)展(zhan)空心(xin)(xin)坯快速延伸的(de)工(gong)(gong)(gong)(gong)藝。由(you)于(yu)他的(de)努力，第一臺自動(dong)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)于(yu)1903年(nian)(nian)11月在(zai)美(mei)國(guo) Greenville 誕生(sheng)(sheng)(sheng)，所生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)管(guan)(guan)子的(de)外徑(jing)最大(da)為4~5 1/2英(ying)寸(cun)。與美(mei)國(guo)發(fa)展(zhan)自動(dong)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)的(de)同(tong)時，德國(guo)又從完(wan)全(quan)不同(tong)的(de)途徑(jing)研究發(fa)展(zhan)了(le)另一種(zhong)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)(gong)(gong)(gong)藝，即在(zai)原已存(cun)在(zai)的(de)艾(ai)哈(ha)德水壓(ya)沖孔(kong)工(gong)(gong)(gong)(gong)藝的(de)基礎(chu)上，采用(yong)(yong)(yong)環式(shi)孔(kong)型對(dui)沖孔(kong)杯狀體進(jin)行延伸，這(zhe)就是頂(ding)管(guan)(guan)工(gong)(gong)(gong)(gong)藝。因(yin)此，從1886年(nian)(nian)發(fa)明斜軋(ya)(ya)穿(chuan)孔(kong)機(ji)后，在(zai)將(jiang)近(jin)20年(nian)(nian)的(de)時間內(nei)出(chu)現了(le)3種(zhong)可(ke)用(yong)(yong)(yong)于(yu)工(gong)(gong)(gong)(gong)業生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)的(de)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)(gong)(gong)(gong)藝。



二(er)、連(lian)續軋管機的發(fa)展


 連續軋管機的發展道路比較曲折，早期的幾次試驗，由于受傳動技術的限制均告失敗。有一些軋機經短期運行后被迫停產，這包括：1891年的5機架Kellogg連軋機、1901年的12機架Alois連軋機、1917年的7機架Fassel連軋機和1932年的21機架Foran軋機。Foran所設計的連軋管機，據稱在技術上是成功的，失敗是由于Globe鋼管公司經濟上的原因。但是總的來說長芯棒連軋管技術在20世紀前半葉沒有多大的發展，直到1949年、1950年兩套設有張力減徑機的單獨傳動的全浮動芯棒連軋管機組在美國Lorain 廠和Gary廠投產后，才算是有了長足的進展。這種軋機發展至1972年德國牟爾海母2號連軋管機組投產時，軋制工藝日趨完善，所軋不銹鋼管質量優越，軋機能力大大提高，在小口徑不銹鋼(gang)管生產領域內占有很大的優勢。到1978年達爾明貝爾加莫廠的MPM軋機投產后，連軋管工藝在較大口徑不銹(xiu)鋼(gang)管的生產領域內也占了優勢。


1983年日本八幡廠(chang)的(de)(de)(de)(de)半浮動芯棒連軋(ya)管(guan)(guan)廠(chang)的(de)(de)(de)(de)投(tou)產，開始了3種(zhong)連軋(ya)管(guan)(guan)工(gong)藝(yi)(yi)并存的(de)(de)(de)(de)時期。采(cai)用連軋(ya)管(guan)(guan)工(gong)藝(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)鋼管(guan)(guan)廠(chang)競爭能力強，經濟效益好，其突出優(you)(you)點(dian)是：產量(liang)(liang)高（年產量(liang)(liang)50萬噸(dun)以(yi)上）、產品(pin)質量(liang)(liang)好，所生產管(guan)(guan)子的(de)(de)(de)(de)品(pin)種(zhong)規格多，毛管(guan)(guan)長度大，收得(de)率(lv)高，這(zhe)些(xie)優(you)(you)點(dian)決非其他(ta)軋(ya)管(guan)(guan)工(gong)藝(yi)(yi)所能比擬的(de)(de)(de)(de)。




三(san)、各(ge)種古老軋(ya)管工藝全(quan)面翻新


 連軋(ya)管工藝獲(huo)得(de)巨大發展(zhan)的(de)同時，各種古老的(de)軋(ya)管工藝也(ye)進(jin)入了(le)一個全面翻(fan)新的(de)時期。


1. 單槽自動(dong)軋(ya)管機和串列布置的自動(dong)軋(ya)管機


   日(ri)本四大(da)鋼(gang)(gang)鐵(tie)公(gong)司在(zai)1977~1978年(nian)(nian)兩年(nian)(nian)時間內共有4套新型的(de)單槽自(zi)動(dong)軋管(guan)機(ji)投(tou)產(chan)(chan)，所(suo)生(sheng)產(chan)(chan)鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)最大(da)直(zhi)徑為(wei)(wei)381mm、406mm.在(zai)小口徑鋼(gang)(gang)管(guan)生(sheng)產(chan)(chan)領域內采用串(chuan)列式布(bu)置的(de)自(zi)動(dong)軋管(guan)機(ji)是蘇聯的(de)做法(fa)，所(suo)生(sheng)產(chan)(chan)鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)最大(da)外徑為(wei)(wei)140~250mm。但(dan)經(jing)過不到20年(nian)(nian)的(de)發(fa)展，證明這兩種(zhong)做法(fa)不能克服自(zi)動(dong)軋管(guan)工藝所(suo)固有的(de)缺點(dian)。“短頂頭軋管(guan)”終究不如“長芯棒軋管(guan)”，于是這兩種(zhong)改進了的(de)自(zi)動(dong)軋管(guan)工藝未獲發(fa)展。


2. CPE工藝


  頂(ding)管(guan)(guan)(guan)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)缺(que)點在1974年(nian)的(de)(de)(de)頂(ding)管(guan)(guan)(guan)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)學術討(tao)論會上進行了比較(jiao)全面(mian)的(de)(de)(de)論證。為了改(gai)善采用這(zhe)種工(gong)藝(yi)(yi)(yi)生產的(de)(de)(de)毛(mao)管(guan)(guan)(guan)短、壁厚薄、收(shou)(shou)得率(lv)低等(deng)缺(que)點，在古(gu)老(lao)的(de)(de)(de)頂(ding)管(guan)(guan)(guan)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)中采用斜軋(ya)穿(chuan)孔法(fa)代(dai)替水壓沖孔法(fa)，將管(guan)(guan)(guan)坯(pi)穿(chuan)透，然后用專門(men)設備收(shou)(shou)底(di)，形成一(yi)個可(ke)以承(cheng)受頂(ding)推力的(de)(de)(de)“底(di)”。這(zhe)樣，可(ke)以采用重(zhong)量較(jiao)大的(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)坯(pi)，生產較(jiao)長的(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)子（可(ke)達24m).至(zhi)于收(shou)(shou)得率(lv)雖有所(suo)提高(gao)，但(dan)和(he)其(qi)他工(gong)藝(yi)(yi)(yi)相比較(jiao)仍較(jiao)低。


3. 新型(xing)狄賽(sai)爾軋(ya)(ya)管機（Accu-roll軋(ya)(ya)機）


  狄賽(sai)爾軋管機是在狄賽(sai)爾穿孔機（指老式(shi)的、導盤(pan)呈時鐘“6時－12時”布置的(de)狄賽爾穿孔(kong)(kong)機）的(de)基礎上發展(zhan)起來的(de)。最原(yuan)始的(de)工(gong)藝是(shi)在狄賽爾穿孔(kong)(kong)機上，穿孔(kong)(kong)后(hou)的(de)空心坯穿人芯(xin)棒后(hou)在另一臺狄賽爾軋管機上軋制(zhi)成(cheng)管。從構造(zao)上講(jiang)兩者基本相(xiang)同，異點僅在于前后(hou)臺的(de)不(bu)同。


  第一臺狄賽爾軋管機(ji)(ji)1932年在(zai)美國(guo) Beaver Falls 廠(chang)投產(chan)，由于生(sheng)產(chan)率較低，在(zai)40年代末停產(chan)。40多年后在(zai)美國(guo)Aetna Stand-ard公司采用了一些改進(jin)措施，并稱 Accu-roll軋機(ji)(ji)為“下一代的(de)軋管機(ji)(ji)”，實際上這種工藝(yi)的(de)固有缺點(dian)如延(yan)伸系數(shu)小(xiao)、毛管長(chang)度短以及可能出現的(de)內部(bu)質量問(wen)題依然存在(zai)。


4. 新型三輥軋管機


  從工藝上講，新型三輥(gun)(gun)軋(ya)管(guan)機(ji)并無實質性變化，由于采用(yong)了NEL控制(zhi)系統，可(ke)以達(da)到軋(ya)薄壁(bi)管(guan)的目的。德國(guo)MDM公司(si)將這種新型三輥(gun)(gun)軋(ya)管(guan)機(ji)稱之為(wei)(wei) High Performance Assel mill,所軋(ya)管(guan)子(zi)最大(da)外徑可(ke)達(da)356mm,最小壁(bi)厚為(wei)(wei)2.5mm,D/S比(bi)可(ke)達(da)40(實際上這是(shi)指外徑為(wei)(wei)324~356mm而言(yan)，當外徑為(wei)(wei)139.7~219mm時，D/S=35~37)。但不管(guan)怎(zen)樣，對三輥(gun)(gun)軋(ya)管(guan)機(ji)來說(shuo)，確實是(shi)一大(da)進步(bu)。


  這種軋機的核心技術是采用管端自動控制系統（NEL系統），即軋輥液壓快速打開裝置和軋制過程結束之前的預壓法；尚存在的問題是軋薄壁不銹鋼管時壁厚公差劣化。



四、連鑄圓坯的(de)使(shi)用和穿孔、張減技(ji)術的(de)發展


  圓坯連(lian)鑄技術(shu)的(de)成功一方面促(cu)進(jin)了斜(xie)軋(ya)穿(chuan)孔工藝(yi)的(de)發展，使得狄賽(sai)爾穿(chuan)孔機(ji)在(zai)(zai)新(xin)的(de)條件下復活，另(ling)一方面終結了壓力(li)(li)穿(chuan)孔機(ji)（PPM)在(zai)(zai)新(xin)建(jian)不銹鋼管廠中的(de)進(jin)一步應用。這樣在(zai)(zai)無縫鋼管生產領域，以連(lian)鑄圓坯為原料進(jin)行斜(xie)軋(ya)穿(chuan)孔幾(ji)乎已成定(ding)局(ju)，不這樣，就會(hui)失(shi)去(qu)競爭力(li)(li)。


  20世紀50年代(dai)張(zhang)(zhang)減(jian)技術(shu)的(de)(de)(de)(de)成功，提高(gao)了小口徑不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)生產的(de)(de)(de)(de)經濟性，但為了減(jian)少與張(zhang)(zhang)力減(jian)徑聯(lian)用(yong)的(de)(de)(de)(de)軋(ya)管(guan)(guan)機組(zu)的(de)(de)(de)(de)切頭損失率要(yao)求進人張(zhang)(zhang)減(jian)機的(de)(de)(de)(de)毛管(guan)(guan)盡可能長(chang)，因此，凡是軋(ya)制毛管(guan)(guan)較(jiao)短的(de)(de)(de)(de)組(zu)不宜(yi)與張(zhang)(zhang)減(jian)機聯(lian)用(yong)，這樣的(de)(de)(de)(de)軋(ya)管(guan)(guan)組(zu)的(de)(de)(de)(de)競爭能力也就減(jian)弱了。蘭(lan)前(qian)張(zhang)(zhang)減(jian)技術(shu)的(de)(de)(de)(de)發展趨(qu)勢主(zhu)要(yao)是采(cai)用(yong)CEC控制、發展混(hun)合傳動方(fang)式(shi)以及工藝過程自動控制。軋管前后變形階段及原料（管坯）生產(chan)方面的進展，所有這些基本勾畫了無縫不(bu)銹鋼管生產(chan)工藝近100年的發展概況。