經典三輥軋管機僅用于不銹鋼厚壁管的生產，應用這種軋制不銹鋼管(guan)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(de)(de)三輥軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)的(de)(de)應用(yong)范圍有(you)所擴(kuo)大，可以(yi)軋(ya)(ya)制(zhi)薄壁不銹鋼管(guan)。MDM稱這種新式的(de)(de)三輥軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)為高效能三輥軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)（High Pe-formence Assel Mill),具(ju)體數據如下：存(cun)在的(de)(de)問題(ti)是D/S值太大時管(guan)子質量有(you)劣化傾向。

一(yi)、從經典式三輥(gun)軋管機到現代化(hua)三輥(gun)軋管機的發展

  三(san)輥軋管(guan)(guan)工藝是將空心(xin)坯斜軋成管(guan)(guan)的軋制過程，它在(zai)無(wu)縫鋼(gang)管(guan)(guan)廠的應用是將經穿孔(kong)機穿孔(kong)的空心(xin)坯加以延伸(shen)，主要設置在(zai)具有中、小生(sheng)產能力的鋼(gang)管(guan)(guan)廠。其生(sheng)產大(da)綱包(bao)括外(wai)徑為25~300mm的不銹鋼(gang)管(guan)(guan)，甚至可以更(geng)大(da)一(yi)些，三(san)輥軋管(guan)(guan)機的優點有以下幾點：

 1. 產品質量好，軋制精度高；

 2. 對于(yu)生產各種不(bu)同(tong)管(guan)徑和壁厚的管(guan)子來(lai)說(shuo)，可以(yi)很快更(geng)換規格。

 在三輥軋管過程中空心(xin)(xin)坯的外表(biao)(biao)面(mian)在工件(jian)中心(xin)(xin)線對稱(cheng)布置的互成(cheng)120°的三個軋輥所包容的區域內(nei)(nei)變(bian)形，而芯(xin)棒則在其內(nei)(nei)表(biao)(biao)面(mian)限(xian)制了它的成(cheng)形面(mian)。空心(xin)(xin)坯被咬人(ren)后，在軋輥的作(zuo)用(yong)下邊(bian)旋轉邊(bian)前進，在變(bian)形區內(nei)(nei)作(zuo)螺旋狀運動(dong)(dong)，在連續運動(dong)(dong)的過程中減徑減壁。

 為了能軋薄壁不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)在10年時間內制(zhi)造了三臺Transval 軋機，如(ru)表16-1所示。

 表16-1中三臺(tai)軋機只有Tubacex 廠的三輥軋管(guan)機生(sheng)產(chan)薄壁(bi)不(bu)銹鋼(gang)管(guan)，而厚壁(bi)管(guan)及軸承管(guan)只是少量生(sheng)產(chan)，熱軋成品管(guan)外徑為90mm,減徑生(sheng)產(chan)ф27~80mm的不(bu)銹鋼(gang)管(guan)。

1972年Demag 制造(zao)的專門生產軸承管的三(san)輥軋管機在KrefeldWRG廠投產，采用液壓(ya)快(kuai)速調整(zheng)正(zheng)軋輥的裝置，可以(yi)生產薄壁(bi)不銹鋼管。

 在以后(hou)的12年時間內共有10臺Transval 軋機投產，這種(zhong)Transval軋機的一(yi)個(ge)牌(pai)坊是固定(ding)的，另一(yi)個(ge)牌(pai)坊可(ke)繞軋制線(xian)旋轉，以調(diao)整角(jiao)度，其最大(da)旋轉角(jiao)可(ke)達(da)23°.回轉牌(pai)坊的旋轉借助(zhu)于(yu)液壓缸，軋機可(ke)按以下(xia)三(san)種(zhong)方式工作：

  1. 簡(jian)單的傾斜，此時軋機和(he)普(pu)通的斜軋一樣；

  2.“兩傾角”工藝(yi)，此時(shi)軋(ya)(ya)機(ji)可(ke)具有“軋(ya)(ya)制傾角”及終軋(ya)(ya)時(shi)的“減小傾角”；

  3.“三傾(qing)角”工藝，除了軋(ya)制尾端時減(jian)少傾(qing)角外，軋(ya)制開始進也改變(bian)傾(qing)角。

  Transval 軋(ya)機為 Vallourec專(zhuan)利。

  1987年(nian)MDM 為西(xi)班牙 Tubos Reunidos 廠制造的(de)(de)CAM 三輥軋(ya)(ya)管機投產、CAM是(shi) Convergent Assel Mill的(de)(de)縮寫(xie)，這種(zhong)軋(ya)(ya)機的(de)(de)主要技(ji)術特征是(shi)軋(ya)(ya)輥采用收斂式布置，可(ke)軋(ya)(ya)D/S=40的(de)(de)不銹鋼管，采用較(jiao)短的(de)(de)限動芯棒軋(ya)(ya)制25m長的(de)(de)不銹鋼管，傳動裝置布置在(zai)軋(ya)(ya)入(ru)端，輾軋(ya)(ya)角可(ke)達(da)20°。

CAM三(san)輥(gun)軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)是(shi)三(san)輥(gun)軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)發(fa)展(zhan)史中(zhong)一(yi)個界(jie)碑，以前的三(san)輥(gun)軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)均采用軋(ya)(ya)輥(gun)擴(kuo)散式布(bu)置，傳動裝置設在軋(ya)(ya)出端，由(you)于(yu)(yu)切向金屬流動較強(qiang)，導致軋(ya)(ya)件管(guan)料(liao)外(wai)擴(kuo)，而在收斂式軋(ya)(ya)輥(gun)布(bu)置的三(san)輥(gun)軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)（CAM)中(zhong)變形區(qu)中(zhong)金屬流動加速，軸向拉伸的加強(qiang)有(you)利于(yu)(yu)防止改善管(guan)料(liao)的外(wai)擴(kuo)，在Krefeld WRG廠(chang)的試驗證(zheng)實(shi)這種外(wai)擴(kuo)量可減少(shao)40%,如圖16-7所示。

二、幾種(zhong)形(xing)式的三輥軋(ya)管機

  三(san)(san)輥軋(ya)管工(gong)藝確是一(yi)種可(ke)靠的(de)軋(ya)管技術，但存在著(zhu)只能軋(ya)制厚壁管的(de)問題，三(san)(san)輥軋(ya)管機的(de)60余年的(de)發展(zhan)就是一(yi)部(bu)采取(qu)改進措施軋(ya)制薄壁管的(de)發展(zhan)史，Voswincker的(de)良形式(shi)作了如下概括，如表16-2所示。

在(zai)表16-2中：

  1. Transval 軋(ya)機中采用機架回轉的辦(ban)法迅速改變(bian)喂(wei)人角，以便在軋(ya)制過程快結束時，喂(wei)人角減少，防止管(guan)子后端出現“尾三角”；

  2. Quick Lifting 系統亦(yi)稱做 Quick Open系統，即在管子后端快(kuai)離開軋(ya)(ya)輥之前提升軋(ya)(ya)輥，不軋(ya)(ya)制管子的后端，防(fang)止尾端出現“三角(jiao)形”，快(kuai)速抬(tai)(tai)(tai)輥共(gong)有兩種辦(ban)法(fa)；一是平(ping)抬(tai)(tai)(tai)法(fa)；二是先旋轉一個角(jiao)度，然后再傾斜上抬(tai)(tai)(tai)，再者，從使軋(ya)(ya)輥打開所(suo)使用的能源的角(jiao)度，可分為電氣快(kuai)速調(diao)整(zheng)軋(ya)(ya)輥法(fa)和液壓快(kuai)速調(diao)整(zheng)軋(ya)(ya)輥法(fa)，而以(yi)后者為佳；

  3. NEL Process 即“No End Loss”Process之意。

三、管端控制(zhi)技術發展的三個階段

 由于軋(ya)入和軋(ya)出段空(kong)心(xin)(xin)坯(pi)形(xing)(xing)狀(zhuang)的(de)(de)穩(wen)(wen)定(ding)性較差，其延伸是在特殊(shu)(shu)的(de)(de)變形(xing)(xing)條件下進行的(de)(de)，由于在尾端不存在厚壁空(kong)心(xin)(xin)坯(pi)尾隨部分的(de)(de)高度穩(wen)(wen)定(ding)效(xiao)應，上(shang)述現象在管(guan)子尾端特別明顯，直徑的(de)(de)增大導致空(kong)心(xin)(xin)坯(pi)尾端形(xing)(xing)成(cheng)“三角形(xing)(xing)”或成(cheng)“喇叭狀(zhuang)”。所(suo)以在生產D/S≥12的(de)(de)管(guan)子時(shi)必須采取特殊(shu)(shu)措(cuo)施以避免在三輥軋(ya)管(guan)機的(de)(de)機架(jia)內(nei)或（和）下游機組內(nei)產生管(guan)段的(de)(de)破(po)損。

 在三(san)(san)輥(gun)軋管(guan)機(ji)發(fa)展(zhan)的(de)(de)歷史(shi)過程中，為了(le)擴(kuo)大這一(yi)工藝(yi)的(de)(de)使用(yong)范圍(wei)，特別(bie)是(shi)為了(le)生產(chan)最薄壁厚的(de)(de)管(guan)子，對這一(yi)問題的(de)(de)解決采取了(le)許多種辦(ban)法(fa)，有如下三(san)(san)個(ge)主要(yao)發(fa)展(zhan)階段：

  1. 20世紀60年代的Transval工藝(yi)可將軋管的范圍擴大至D/S≤16,采用(yong)專門設計的機架，當(dang)不銹(xiu)鋼管件將軋出(chu)時，減小喂入(ru)角，以(yi)擴大孔型，然而采用(yong)這一工藝(yi)將會產生較大量的切頭損失；

  2. 80年(nian)代的(de)(de)(de)“Quick lifting”系(xi)統，即“快(kuai)速液(ye)壓抬輥(gun)法”可(ke)以生產D/S≤35的(de)(de)(de)管(guan)子，通過軋(ya)輥(gun)徑(jing)向快(kuai)速打開的(de)(de)(de)方(fang)法使管(guan)壁減薄的(de)(de)(de)程(cheng)度削弱，從而得以避免管(guan)端(duan)擴成喇叭口的(de)(de)(de)現象(xiang)發生，采用這種軋(ya)輥(gun)快(kuai)速調整系(xi)統，管(guan)端(duan)切損(sun)可(ke)減少為(wei)50mm左右；

  3. 80年代末發(fa)展起來的(de)(de)(de)NEL系(xi)統（NEL即“no end los-8es”三字的(de)(de)(de)字頭(tou)）已在(zai)許多不銹鋼管(guan)廠得到了應用，采用這種工藝(yi)，由(you)于(yu)增厚而產(chan)生的(de)(de)(de)切(qie)頭(tou)損失(shi)幾(ji)乎降為零(ling)，這是因(yin)為空(kong)心坯后(hou)端的(de)(de)(de)減(jian)徑和減(jian)壁是分別在(zai)不同的(de)(de)(de)變(bian)形過程(cheng)中發(fa)生的(de)(de)(de)，因(yin)此(ci)只產(chan)生微量的(de)(de)(de)直(zhi)徑增大，采用這一(yi)系(xi)統可以生產(chan)D/S≤40的(de)(de)(de)管(guan)子，NEL系(xi)統的(de)(de)(de)示(shi)意圖(tu)如圖(tu)16-8所(suo)示(shi)。

四、幾種控制芯棒速度的方案(an)

 芯棒系(xi)統在(zai)成本、軋(ya)制周(zhou)期和變(bian)形(xing)能(neng)力等(deng)方面對生產過程均產生影響，共有(you)以下二(er)種(zhong)芯棒運動方式 即

 1. 芯棒(bang)作自(zi)由運(yun)動(dong)；

 2. 芯棒喂入是受(shou)控的；

 3. 芯棒抽(chou)出是受(shou)控的(de)。

 方(fang)案（1)芯(xin)棒(bang)易于操作(zuo)，但其缺點是和成品管長(chang)(chang)(chang)度相(xiang)比(bi)較，芯(xin)棒(bang)長(chang)(chang)(chang)度較長(chang)(chang)(chang)，而(er)且需要專用(yong)(yong)(yong)的(de)芯(xin)棒(bang)抽(chou)回裝置。相(xiang)比(bi)較而(er)言(yan)，方(fang)案（2)中(zhong)芯(xin)棒(bang)長(chang)(chang)(chang)度大(da)(da)大(da)(da)縮短(duan)，因(yin)此軋制比(bi)較長(chang)(chang)(chang)的(de)不(bu)銹鋼管時推薦采(cai)用(yong)(yong)(yong)這一方(fang)案。管料與(yu)工具(ju)接觸時間縮短(duan)，有利于不(bu)采(cai)用(yong)(yong)(yong)再(zai)加熱而(er)繼(ji)續軋制薄壁(bi)管。采(cai)用(yong)(yong)(yong)芯(xin)棒(bang)速度受控的(de)軋管系統，其設備(bei)制造費用(yong)(yong)(yong)也可降(jiang)低。

 軋(ya)制不銹鋼厚壁管時必須解(jie)決芯棒抽回問題，因此，方案(an)（3)具有更多的優(you)點。

根據(ju)以(yi)上(shang)所述為了取(qu)得最佳(jia)效果，不銹鋼管廠(chang)可以(yi)根據(ju)實(shi)際(ji)應用需要采取(qu)相應的控制芯棒的方案(an)。