鋼管的定徑和減徑是熱軋不銹鋼管(guan)生產中的最后一道荒管熱變形工序，其主要作用是消除前道工序軋制過程中造成的荒管外徑不一，以提高熱軋成品管的外徑精度和真圓度。
一、定徑機
不銹鋼(gang)管定徑(jing)(jing)、減徑(jing)(jing)和(he)張(zhang)力減徑(jing)(jing)過(guo)程是空心體不帶(dai)芯棒(bang)的(de)連軋過(guo)程。定徑(jing)(jing)的(de)目的(de)是在較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)小的(de)總減徑(jing)(jing)率和(he)單機架減徑(jing)(jing)率條(tiao)件下，將鋼(gang)管軋成有一定要求(qiu)的(de)尺寸(cun)精度和(he)真圓(yuan)度，并進一步(bu)提(ti)高不銹鋼(gang)管外表面(mian)(mian)質量。經(jing)過(guo)定徑(jing)(jing)后的(de)鋼(gang)管，直(zhi)徑(jing)(jing)偏差較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)小，橢圓(yuan)度較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)小，直(zhi)度較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)好，表面(mian)(mian)光潔。
定徑機(ji)的工作機(ji)架數(shu)較少，一般為5~14架，總減徑率約3%~35%,增加定徑機(ji)架數(shu)可擴(kuo)大產品(pin)規格(ge)，給生產帶來了(le)方便，新(xin)設計車間定徑機(ji)架數(shu)皆偏多(duo)。
定(ding)(ding)徑(jing)機的形(xing)式(shi)很多，按輥(gun)(gun)數可分(fen)為二(er)輥(gun)(gun)、三(san)輥(gun)(gun)、四輥(gun)(gun)式(shi)定(ding)(ding)徑(jing)機；按軋(ya)制方式(shi)又(you)分(fen)為縱軋(ya)定(ding)(ding)徑(jing)和斜軋(ya)定(ding)(ding)徑(jing)機。斜軋(ya)旋(xuan)轉定(ding)(ding)徑(jing)機構(gou)造與二(er)輥(gun)(gun)或三(san)輥(gun)(gun)斜軋(ya)穿孔機相(xiang)似，只是輥(gun)(gun)型(xing)不同。與縱軋(ya)定(ding)(ding)徑(jing)相(xiang)比(bi)較，斜軋(ya)定(ding)(ding)徑(jing)的不銹鋼管外徑(jing)精(jing)度高(gao)，橢(tuo)圓度小，更換(huan)品種規格方便，不需要(yao)換(huan)輥(gun)(gun)，只要(yao)調整軋(ya)輥(gun)(gun)間距即(ji)可；缺點是生產率低。
二(er)、減徑機
減(jian)(jian)徑(jing)除(chu)了有定(ding)徑(jing)的(de)(de)(de)作(zuo)用外，還(huan)能使產(chan)品規格(ge)(ge)范圍向(xiang)小口(kou)徑(jing)發展(zhan)。減(jian)(jian)徑(jing)機(ji)(ji)工作(zuo)機(ji)(ji)架(jia)數(shu)(shu)較(jiao)多(duo)，一(yi)般(ban)為(wei)9~24架(jia)。減(jian)(jian)徑(jing)機(ji)(ji)就是(shi)二輥(gun)(gun)(gun)或三輥(gun)(gun)(gun)式縱(zong)軋(ya)(ya)連(lian)軋(ya)(ya)機(ji)(ji)，只是(shi)連(lian)軋(ya)(ya)的(de)(de)(de)是(shi)空(kong)(kong)心管(guan)(guan)體。二輥(gun)(gun)(gun)式前后(hou)相(xiang)(xiang)鄰機(ji)(ji)架(jia)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)軸線互垂90°,三輥(gun)(gun)(gun)式軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)軸線互錯60°,這樣空(kong)(kong)心荒管(guan)(guan)在(zai)軋(ya)(ya)制(zhi)過程(cheng)(cheng)中所有方向(xiang)都受到(dao)徑(jing)向(xiang)壓縮，直(zhi)至達到(dao)成品要(yao)求(qiu)的(de)(de)(de)外徑(jing)熱尺(chi)寸(cun)和橫斷(duan)面形狀(zhuang)。減(jian)(jian)徑(jing)不僅擴大了機(ji)(ji)組生產(chan)的(de)(de)(de)品種規格(ge)(ge)，增加軋(ya)(ya)制(zhi)長度，而且減(jian)(jian)少前部(bu)(bu)工序(xu)要(yao)求(qiu)的(de)(de)(de)毛管(guan)(guan)規格(ge)(ge)數(shu)(shu)量(liang)、相(xiang)(xiang)應的(de)(de)(de)管(guan)(guan)坯規格(ge)(ge)和工具備品等，簡化生產(chan)管(guan)(guan)理(li)；另外還(huan)會減(jian)(jian)少前部(bu)(bu)工序(xu)更換生產(chan)規格(ge)(ge)次數(shu)(shu)，提高機(ji)(ji)組的(de)(de)(de)生產(chan)能力。正是(shi)因為(wei)這一(yi)點，新設計的(de)(de)(de)定(ding)徑(jing)機(ji)(ji)架(jia)數(shu)(shu)很多(duo)也(ye)由原來的(de)(de)(de)5架(jia)變為(wei)7~14架(jia)以(yi)上(shang)，這在(zai)一(yi)定(ding)程(cheng)(cheng)度上(shang)也(ye)起到(dao)減(jian)(jian)徑(jing)作(zuo)用。
減徑(jing)機(ji)有兩(liang)種形式(shi)，一(yi)是(shi)微張力減徑(jing)機(ji)，減徑(jing)過程(cheng)中壁(bi)厚(hou)(hou)增加，橫(heng)(heng)截(jie)面(mian)上的(de)壁(bi)厚(hou)(hou)均勻性(xing)惡化，所以(yi)總減徑(jing)率限制在40%~50%;二是(shi)張力減徑(jing)機(ji)，減徑(jing)時機(ji)架(jia)間存在張力，使得縮(suo)徑(jing)的(de)同(tong)時減壁(bi)，進一(yi)步擴大生產(chan)產(chan)品的(de)規(gui)格(ge)范圍，橫(heng)(heng)截(jie)面(mian)壁(bi)厚(hou)(hou)均勻性(xing)也比同(tong)樣減徑(jing)率下的(de)微張力減徑(jing)好(hao)。
三輥(gun)(gun)式(shi)定(ding)減徑機(ji)和二輥(gun)(gun)式(shi)定(ding)減徑機(ji)相比，存在以下幾個方面的差異：
1. 機(ji)(ji)架間(jian)距 三輥式(shi)定減(jian)徑機(ji)(ji)機(ji)(ji)架間(jian)距比二輥式(shi)定減(jian)徑機(ji)(ji)機(ji)(ji)小，但機(ji)(ji)械結構復雜；
2. 單機(ji)(ji)架變形(xing)量(liang) 與二輥式定減(jian)機(ji)(ji)相比，三輥式定減(jian)徑機(ji)(ji)每個軋輥軋制(zhi)變形(xing)量(liang)小，管端(duan)增厚長度(du)小、切頭切尾少、金屬損耗(hao)少；
3. 不銹鋼管(guan)質量 三輥(gun)(gun)式比二(er)輥(gun)(gun)式定(ding)減(jian)(jian)徑機軋(ya)輥(gun)(gun)孔(kong)型周邊的(de)速度(du)差小(xiao)(xiao)，從而減(jian)(jian)少(shao)軋(ya)輥(gun)(gun)與(yu)鋼管(guan)的(de)相(xiang)對滑動，軋(ya)輥(gun)(gun)較小(xiao)(xiao)，沿周向每個軋(ya)輥(gun)(gun)孔(kong)型與(yu)鋼管(guan)接觸(chu)弧長較小(xiao)(xiao)，這使周向上所受(shou)的(de)變形力比較均勻，金屬變形時的(de)流動趨于均勻，從而可以減(jian)(jian)少(shao)橫向壁厚的(de)不均勻程度(du)，所以三輥(gun)(gun)式定(ding)減(jian)(jian)徑機與(yu)二(er)輥(gun)(gun)式定(ding)減(jian)(jian)徑機相(xiang)比，生產的(de)鋼管(guan)外(wai)徑圓度(du)較好；
4. 機架布置 三輥式定減徑機軋(ya)輥交(jiao)叉60°,使軋(ya)機結(jie)構簡化，便于布置；
5. 張力(li)的(de)建立(li) 三輥(gun)式定(ding)減(jian)徑機軋輥(gun)數(shu)目多，則軋制時對鋼管(guan)(guan)的(de)曳入性能較好(hao)，可在較短的(de)咬入鋼管(guan)(guan)長度上(shang)建立(li)足夠的(de)張力(li)；
6. 可調整性 二輥(gun)(gun)式(shi)定(ding)減徑機(ji)容易實(shi)現在線(xian)孔型(xing)尺(chi)寸(cun)的(de)調整，以(yi)滿足標(biao)準(zhun)，規(gui)范對外徑偏(pian)差的(de)要(yao)求，而(er)三(san)輥(gun)(gun)式(shi)定(ding)減徑機(ji)一般不能實(shi)現在線(xian)孔型(xing)尺(chi)寸(cun)的(de)調整。
現(xian)在廣(guang)泛采用(yong)的(de)是三輥定減徑機。
三、張力減徑(jing)機
1. 張力減徑機的特點
張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)減(jian)徑機(ji)實際上是一(yi)(yi)種(zhong)空(kong)心軋制(zhi)的(de)(de)(de)多機(ji)架連(lian)軋機(ji)，被軋制(zhi)的(de)(de)(de)鋼(gang)管不僅受到(dao)徑向壓縮(suo)，同時(shi)還受到(dao)縱向拉伸(shen)，即存在張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)，故稱為張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)減(jian)徑。在張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)作用(yong)下，鋼(gang)管在減(jian)徑的(de)(de)(de)同時(shi)，還利用(yong)各架間建(jian)立(li)足夠大的(de)(de)(de)張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)來實現(xian)減(jian)壁(bi)(bi)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)，進(jin)一(yi)(yi)步擴大生產產品的(de)(de)(de)規(gui)格(ge)范圍，橫(heng)截面壁(bi)(bi)厚均(jun)勻性也比同樣減(jian)徑率(lv)下的(de)(de)(de)微(wei)張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)減(jian)徑好。總減(jian)徑率(lv)最(zui)大達75%~80%,減(jian)壁(bi)(bi)率(lv)一(yi)(yi)般(ban)可達35%~40%,總延伸(shen)系數(shu)一(yi)(yi)般(ban)在6~8,最(zui)大可達9以上，因(yin)此其工(gong)作機(ji)架數(shu)更多，一(yi)(yi)般(ban)為14~24架，甚(shen)至多達28架。
在無縫鋼管(guan)機(ji)組特別是(shi)連續軋管(guan)機(ji)組中配置張力減徑機(ji)具有以(yi)下特點：
a. 可以大(da)大(da)減少減徑前的鋼管(guan)規(gui)格，提高軋管(guan)機組生產效率(lv)，軋管(guan)機組只生產少數(shu)幾個(ge)外(wai)徑規(gui)格，而經張力減徑后可以得到各種(zhong)尺寸(cun)規(gui)格的成(cheng)品(pin)鋼管(guan)；
b. 可以減少前部(bu)工(gong)(gong)(gong)序（穿孔(kong)和軋管(guan)(guan)）生(sheng)產(chan)工(gong)(gong)(gong)具(ju)的數(shu)量，提高(gao)機組作(zuo)業率(lv)，由于管(guan)(guan)坯和荒管(guan)(guan)規(gui)格的減少，工(gong)(gong)(gong)具(ju)、備(bei)品備(bei)件和更換(huan)時(shi)間大大減少，生(sheng)產(chan)更加(jia)穩(wen)定，從(cong)而增加(jia)了機組的作(zuo)業時(shi)間；
c. 可以擴大品種規格，減(jian)徑(jing)(jing)量(liang)高達80%,減(jian)壁量(liang)達45%,通過張力減(jian)徑(jing)(jing)可以直(zhi)接生產(chan)小(xiao)口(kou)徑(jing)(jing)無縫(feng)鋼管；
d. 張力減徑(jing)的延伸系(xi)數6~9,故可(ke)以生產長達(da)165m的鋼管。
張(zhang)(zhang)力(li)(li)減(jian)徑(jing)的(de)缺點是在(zai)張(zhang)(zhang)力(li)(li)減(jian)徑(jing)機軋制中鋼(gang)管中間部分(fen)的(de)管壁(bi)受(shou)(shou)到(dao)張(zhang)(zhang)力(li)(li)作用(yong)而減(jian)薄，頭(tou)尾兩端的(de)管壁(bi)由于(yu)受(shou)(shou)不到(dao)張(zhang)(zhang)力(li)(li)或受(shou)(shou)到(dao)的(de)張(zhang)(zhang)力(li)(li)由小變大，出現增厚(hou)段，這(zhe)部分(fen)增厚(hou)超過公差，需切(qie)掉，增加(jia)了切(qie)頭(tou)尾損失，所以一般要求進入張(zhang)(zhang)力(li)(li)減(jian)徑(jing)機的(de)管子來料(liao)長(chang)度要足(zu)夠長(chang)，在(zai)經(jing)濟上才合理。
近年(nian)來張力減徑的發展趨勢(shi)是：
a. 三輥式張力減徑(jing)機采用日(ri)漸普遍，二輥式只用于壁厚(hou)大于10~12mm的厚(hou)壁管(guan)；
b. 減徑(jing)率有所(suo)提(ti)高，入口荒管(guan)管(guan)徑(jing)日(ri)益(yi)增大(da)，最大(da)直徑(jing)現在已(yi)達300mm;
c. 出口速度(du)日益提高(gao)，現(xian)已(yi)到16~18m/s;
d. 近年來投(tou)產的(de)張力減徑機架數不斷增(zeng)加(jia)，目前(qian)最(zui)多達(da)到28~30架。
2. 張力減徑機的管(guan)端(duan)偏(pian)厚
張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)減(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)機(ji)的工藝特(te)點是應用相互緊靠及(ji)串(chuan)列的軋(ya)制機(ji)架序列使鋼管(guan)的外(wai)徑(jing)(jing)遞減(jian)(jian)(jian)，同時(shi)利(li)用該(gai)序列中(zhong)軋(ya)制速度差在鋼管(guan)上形(xing)成(cheng)縱向(xiang)拉應力(li)(li)(li)，張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)，通過控制張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)的大小(xiao)來(lai)使鋼管(guan)壁厚按(an)要求值(zhi)變化。因此現代張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)減(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)機(ji)不僅(jin)可(ke)以減(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)，同時(shi)可(ke)以減(jian)(jian)(jian)壁，而且(qie)橫截面(mian)上壁厚分布(bu)比較均勻(yun)。但它有(you)個(ge)突出(chu)的缺點，就是首(shou)尾(wei)管(guan)壁相對中(zhong)部偏厚，增加了切頭損失(shi)。
a. 管端偏厚成因
影響管端(duan)(duan)偏厚(hou)(hou)的(de)因(yin)素很多，但(dan)造成張減管端(duan)(duan)偏厚(hou)(hou)的(de)主要原因(yin)是軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)件(jian)首尾(wei)(wei)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制時(shi)都是處于(yu)過程的(de)不穩(wen)定(ding)(ding)階段(duan)。首先，軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)件(jian)兩端(duan)(duan)總有相(xiang)當(dang)于(yu)機(ji)(ji)架(jia)間距的(de)一段(duan)長度(du)，一直(zhi)都是在無(wu)張力(li)狀(zhuang)態下減徑；其次，前(qian)(qian)端(duan)(duan)在進入機(ji)(ji)組的(de)前(qian)(qian)3~5機(ji)(ji)架(jia)之(zhi)后，軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)間的(de)張力(li)才(cai)逐(zhu)(zhu)漸(jian)(jian)由(you)零(ling)增加(jia)到(dao)穩(wen)定(ding)(ding)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制的(de)最(zui)大值(zhi)，而(er)尾(wei)(wei)部在離開最(zui)后3~5機(ji)(ji)架(jia)時(shi)，軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)間的(de)張力(li)又(you)從(cong)穩(wen)定(ding)(ding)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制的(de)最(zui)大值(zhi)降到(dao)零(ling)。這樣軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)件(jian)相(xiang)應的(de)前(qian)(qian)端(duan)(duan)壁厚(hou)(hou)就由(you)最(zui)厚(hou)(hou)逐(zhu)(zhu)漸(jian)(jian)降到(dao)穩(wen)定(ding)(ding)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制時(shi)的(de)最(zui)薄值(zhi)，尾(wei)(wei)端(duan)(duan)又(you)由(you)穩(wen)定(ding)(ding)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制的(de)最(zui)薄值(zhi)逐(zhu)(zhu)漸(jian)(jian)增厚(hou)(hou)到(dao)無(wu)張力(li)減徑時(shi)的(de)最(zui)大厚(hou)(hou)度(du)。
b. 影響管端偏厚因素
首(shou)尾厚(hou)壁(bi)段的切(qie)損率，主要取(qu)決(jue)于以(yi)下因素：
①. 機架間距愈小，厚壁端愈短；
②. 傳動速度的剛性愈好，恢復轉速的時間愈短，首尾管壁的偏厚值愈小，長度愈短；
③. 延伸系數和減徑率愈大，首尾管壁的偏厚值愈大長度愈長；
④. 機架間的張力愈大，首尾相對中間的壁厚差亦愈大，切損愈高。
但(dan)從另一方面看，加大張(zhang)力(li)可以使用(yong)(yong)較(jiao)厚的(de)(de)毛管(guan)提高機(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)產(chan)率，所以實際生產(chan)中應當摸索合(he)理(li)的(de)(de)張(zhang)力(li)制度(du)，以求得最(zui)佳的(de)(de)經濟(ji)效果。實踐證明，進入減徑機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)來料長度(du)應在18~20m以上(shang)，在經濟(ji)上(shang)才(cai)是(shi)合(he)理(li)的(de)(de)。因此張(zhang)力(li)減徑機(ji)(ji)(ji)(ji)多用(yong)(yong)于連續軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)、皮爾格軋(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)連續焊管(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)之后。
目(mu)前試圖用(yong)分析(xi)公(gong)式(shi)計算管端偏厚段的(de)長度尚有(you)一定困難(nan)，實際生產中多(duo)以經驗(yan)公(gong)式(shi)估算。式(shi)（5-1)適用(yong)于總(zong)延伸(shen)為1.5~7.0的(de)情況：
c. 改(gai)善管端偏厚措施(shi)
為了減少張力減徑機(ji)的(de)切頭損(sun)失(shi)，主要可以從下面幾方面著手：
①. 改進設備設計，盡量縮小機架間距；
②. 改進工藝設計，盡量加長減徑機軋出長度；
③. 通過電器控制改善軋機傳動特性，圖5-1為張力減徑機的一種調速方案，穩定軋制時各機架轉速根據張力要求按a線分布；前端軋制時使軋輥轉速按b線分布，令各機架轉速的增值總是依次略高于上一機架；尾端軋制時使軋輥轉速按c線分布，令各機架轉速的降低值總是依次小于上一機架；其目的是使軋件首尾通過減徑機組所受的張力變形效基本上與穩定軋制時相近，減少管端增厚的程度和長度，減少切損；
④. 提供兩端壁厚較薄的軋管料；
⑤. “無頭軋制”，這種軋制方法如能實現，將使偏厚端頭的切損降到最低限度，但在實際生產中應用還存在一定問題，目前發展勢頭不大。
現代張力減徑機(ji)軋(ya)后成(cheng)品長度一般在(zai)120~180m,進人冷床前由飛鋸或(huo)飛剪切成(cheng)定尺。
管理計算機和過程控制機的投入使用，使張力減徑機管端增厚控制CEC得以實現，這樣能在更大程度上滿足工藝的要求，為張力減徑生產的高產、優質、低消耗開拓了更加廣闊的前景。在廣泛應用的連續軋管機后面配置一臺張力減徑機作為成形機組，即可滿足連續軋管機的產量要求，又可解決產品規格的要求，這樣用一種或兩種連軋荒管即可生產幾百種不同規格的熱軋不銹(xiu)鋼管，這標志著鋼管生產的最新發展方向，使無縫不銹鋼管生產實現大型化、高速化和連續化。張力減徑機已經在幾乎各類軋管機組和中小型焊管機組上得到廣泛的應用。
