鋼管的定徑和減徑是熱軋不銹鋼管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(yi)、定徑機
不(bu)(bu)銹鋼(gang)管(guan)定(ding)徑(jing)(jing)(jing)、減徑(jing)(jing)(jing)和(he)張(zhang)力(li)減徑(jing)(jing)(jing)過程是(shi)空心體(ti)不(bu)(bu)帶芯棒的(de)連軋(ya)過程。定(ding)徑(jing)(jing)(jing)的(de)目(mu)的(de)是(shi)在較(jiao)小(xiao)的(de)總減徑(jing)(jing)(jing)率和(he)單機(ji)架減徑(jing)(jing)(jing)率條件(jian)下，將鋼(gang)管(guan)軋(ya)成(cheng)有一(yi)定(ding)要求(qiu)的(de)尺寸(cun)精度(du)和(he)真圓度(du)，并進(jin)一(yi)步(bu)提高不(bu)(bu)銹鋼(gang)管(guan)外(wai)表面質量。經過定(ding)徑(jing)(jing)(jing)后(hou)的(de)鋼(gang)管(guan)，直徑(jing)(jing)(jing)偏差較(jiao)小(xiao)，橢圓度(du)較(jiao)小(xiao)，直度(du)較(jiao)好，表面光潔(jie)。
定(ding)徑(jing)(jing)機(ji)的工(gong)作機(ji)架(jia)(jia)數較(jiao)少(shao)，一般為5~14架(jia)(jia)，總減(jian)徑(jing)(jing)率約3%~35%,增(zeng)加定(ding)徑(jing)(jing)機(ji)架(jia)(jia)數可擴大產品規(gui)格，給生(sheng)產帶來(lai)了方便(bian)，新設計車間(jian)定(ding)徑(jing)(jing)機(ji)架(jia)(jia)數皆偏多。
定(ding)徑(jing)機(ji)(ji)的形式(shi)很多，按輥(gun)(gun)(gun)數可(ke)分(fen)為(wei)二輥(gun)(gun)(gun)、三(san)輥(gun)(gun)(gun)、四輥(gun)(gun)(gun)式(shi)定(ding)徑(jing)機(ji)(ji)；按軋制方式(shi)又分(fen)為(wei)縱軋定(ding)徑(jing)和(he)斜(xie)軋定(ding)徑(jing)機(ji)(ji)。斜(xie)軋旋轉定(ding)徑(jing)機(ji)(ji)構造與二輥(gun)(gun)(gun)或三(san)輥(gun)(gun)(gun)斜(xie)軋穿孔機(ji)(ji)相(xiang)似，只是輥(gun)(gun)(gun)型不(bu)同(tong)。與縱軋定(ding)徑(jing)相(xiang)比較，斜(xie)軋定(ding)徑(jing)的不(bu)銹鋼管外徑(jing)精(jing)度(du)高，橢圓度(du)小(xiao)，更換品種(zhong)規格方便，不(bu)需要換輥(gun)(gun)(gun)，只要調整軋輥(gun)(gun)(gun)間距即(ji)可(ke)；缺(que)點是生(sheng)產率低。
二(er)、減徑(jing)機
減(jian)徑(jing)(jing)(jing)除了有(you)定徑(jing)(jing)(jing)的(de)(de)作(zuo)用外(wai)，還能(neng)使產品規格范圍向小口徑(jing)(jing)(jing)發展。減(jian)徑(jing)(jing)(jing)機(ji)工(gong)作(zuo)機(ji)架數較多(duo)，一般(ban)為(wei)9~24架。減(jian)徑(jing)(jing)(jing)機(ji)就是(shi)(shi)二輥或三輥式縱軋連(lian)軋機(ji)，只(zhi)是(shi)(shi)連(lian)軋的(de)(de)是(shi)(shi)空心管(guan)(guan)體。二輥式前(qian)后相鄰機(ji)架軋輥軸線互垂(chui)90°,三輥式軋輥軸線互錯60°,這(zhe)樣空心荒管(guan)(guan)在(zai)軋制過程(cheng)中所有(you)方(fang)向都受到(dao)徑(jing)(jing)(jing)向壓縮，直至(zhi)達到(dao)成(cheng)品要求的(de)(de)外(wai)徑(jing)(jing)(jing)熱尺寸和橫斷面形狀。減(jian)徑(jing)(jing)(jing)不僅擴大了機(ji)組生產的(de)(de)品種規格，增加軋制長(chang)度，而(er)且減(jian)少(shao)前(qian)部工(gong)序要求的(de)(de)毛管(guan)(guan)規格數量、相應的(de)(de)管(guan)(guan)坯(pi)規格和工(gong)具備品等，簡(jian)化生產管(guan)(guan)理；另外(wai)還會減(jian)少(shao)前(qian)部工(gong)序更換生產規格次數，提高(gao)機(ji)組的(de)(de)生產能(neng)力。正是(shi)(shi)因為(wei)這(zhe)一點，新設計(ji)的(de)(de)定徑(jing)(jing)(jing)機(ji)架數很(hen)多(duo)也由(you)原來的(de)(de)5架變為(wei)7~14架以(yi)上，這(zhe)在(zai)一定程(cheng)度上也起(qi)到(dao)減(jian)徑(jing)(jing)(jing)作(zuo)用。
減(jian)(jian)徑(jing)機有兩種形式，一(yi)是微張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)減(jian)(jian)徑(jing)機，減(jian)(jian)徑(jing)過程中(zhong)壁(bi)厚增加，橫(heng)截(jie)面上的(de)壁(bi)厚均勻性惡化，所(suo)以總(zong)減(jian)(jian)徑(jing)率限制在40%~50%;二是張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)減(jian)(jian)徑(jing)機，減(jian)(jian)徑(jing)時機架間存(cun)在張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)，使得縮徑(jing)的(de)同時減(jian)(jian)壁(bi)，進一(yi)步擴大(da)生產產品的(de)規格范圍，橫(heng)截(jie)面壁(bi)厚均勻性也比同樣減(jian)(jian)徑(jing)率下的(de)微張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)減(jian)(jian)徑(jing)好(hao)。
三輥式定減徑機(ji)(ji)和二輥式定減徑機(ji)(ji)相(xiang)比，存(cun)在以下幾個方面的差異：
1. 機(ji)(ji)(ji)架間(jian)距(ju) 三(san)輥式(shi)定(ding)減(jian)徑機(ji)(ji)(ji)機(ji)(ji)(ji)架間(jian)距(ju)比二輥式(shi)定(ding)減(jian)徑機(ji)(ji)(ji)機(ji)(ji)(ji)小(xiao)，但(dan)機(ji)(ji)(ji)械結構復雜；
2. 單機架(jia)變形(xing)量 與(yu)二(er)輥(gun)(gun)式定減機相比，三輥(gun)(gun)式定減徑機每個軋輥(gun)(gun)軋制變形(xing)量小，管端增(zeng)厚長度小、切(qie)頭切(qie)尾少、金屬損耗少；
3. 不(bu)銹(xiu)鋼管質量 三(san)輥(gun)(gun)(gun)式(shi)比二(er)輥(gun)(gun)(gun)式(shi)定(ding)減(jian)徑(jing)機(ji)軋輥(gun)(gun)(gun)孔(kong)型(xing)周邊的(de)速度(du)差小，從而減(jian)少軋輥(gun)(gun)(gun)與(yu)鋼管的(de)相(xiang)對滑(hua)動(dong)，軋輥(gun)(gun)(gun)較小，沿周向每(mei)個軋輥(gun)(gun)(gun)孔(kong)型(xing)與(yu)鋼管接觸弧長(chang)較小，這(zhe)使周向上所受的(de)變形(xing)力比較均勻，金屬變形(xing)時的(de)流動(dong)趨(qu)于均勻，從而可(ke)以減(jian)少橫向壁厚(hou)的(de)不(bu)均勻程度(du)，所以三(san)輥(gun)(gun)(gun)式(shi)定(ding)減(jian)徑(jing)機(ji)與(yu)二(er)輥(gun)(gun)(gun)式(shi)定(ding)減(jian)徑(jing)機(ji)相(xiang)比，生產的(de)鋼管外徑(jing)圓(yuan)度(du)較好(hao)；
4. 機架布(bu)(bu)置 三輥式定(ding)減(jian)徑機軋(ya)輥交叉60°,使軋(ya)機結構簡化，便于布(bu)(bu)置；
5. 張(zhang)力的(de)(de)建立(li) 三輥式定減(jian)徑機軋輥數目多，則(ze)軋制時對鋼管的(de)(de)曳入(ru)性能(neng)較(jiao)好，可在較(jiao)短(duan)的(de)(de)咬入(ru)鋼管長度上建立(li)足夠的(de)(de)張(zhang)力；
6. 可調整(zheng)性(xing) 二輥式定減徑機(ji)(ji)容易實現在線(xian)孔型尺(chi)寸的調整(zheng)，以滿足標(biao)準，規范對外徑偏差的要(yao)求，而三輥式定減徑機(ji)(ji)一般不(bu)能實現在線(xian)孔型尺(chi)寸的調整(zheng)。
現在(zai)廣泛采用的(de)是三輥(gun)定減徑機。
三、張力減(jian)徑機(ji)
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(shi)一(yi)(yi)(yi)種空(kong)心軋制的(de)(de)(de)(de)多機(ji)架(jia)連(lian)軋機(ji)，被(bei)軋制的(de)(de)(de)(de)鋼管不僅受到(dao)徑向壓縮，同(tong)時還受到(dao)縱向拉伸(shen)，即存在張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)，故稱為(wei)張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)減(jian)徑。在張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)作用下，鋼管在減(jian)徑的(de)(de)(de)(de)同(tong)時，還利(li)用各架(jia)間建(jian)立足(zu)夠大(da)的(de)(de)(de)(de)張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)來實現減(jian)壁的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)，進一(yi)(yi)(yi)步擴大(da)生產產品的(de)(de)(de)(de)規格范圍，橫截(jie)面壁厚均勻性也比(bi)同(tong)樣減(jian)徑率(lv)下的(de)(de)(de)(de)微張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)減(jian)徑好(hao)。總(zong)減(jian)徑率(lv)最大(da)達(da)75%~80%,減(jian)壁率(lv)一(yi)(yi)(yi)般可(ke)達(da)35%~40%,總(zong)延伸(shen)系數一(yi)(yi)(yi)般在6~8,最大(da)可(ke)達(da)9以上，因此其工(gong)作機(ji)架(jia)數更多，一(yi)(yi)(yi)般為(wei)14~24架(jia)，甚至多達(da)28架(jia)。
在無縫鋼管機(ji)(ji)組特別是連續軋管機(ji)(ji)組中配置張力減徑(jing)機(ji)(ji)具有以下特點：
a. 可以大(da)(da)大(da)(da)減(jian)少減(jian)徑前的(de)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)規(gui)格，提高軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)組(zu)生產效率，軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)組(zu)只(zhi)生產少數(shu)幾個外(wai)徑規(gui)格，而經張力減(jian)徑后(hou)可以得到各種尺(chi)寸規(gui)格的(de)成品(pin)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)；
b. 可以減(jian)(jian)少前部工(gong)序（穿孔(kong)和(he)軋管）生產工(gong)具的數量，提高機(ji)組作業率，由(you)于管坯和(he)荒管規(gui)格的減(jian)(jian)少，工(gong)具、備(bei)品備(bei)件和(he)更(geng)(geng)換(huan)時間大大減(jian)(jian)少，生產更(geng)(geng)加(jia)穩定(ding)，從而增(zeng)加(jia)了(le)機(ji)組的作業時間；
c. 可以(yi)(yi)擴大(da)品種規(gui)格，減(jian)徑(jing)量高達80%,減(jian)壁量達45%,通過張(zhang)力(li)減(jian)徑(jing)可以(yi)(yi)直接(jie)生產小口徑(jing)無縫鋼(gang)管；
d. 張力減(jian)徑的(de)延伸系數6~9,故可(ke)以生產(chan)長(chang)達165m的(de)鋼管。
張(zhang)力減(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)缺點是在(zai)張(zhang)力減(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)機(ji)軋制中鋼管中間部分(fen)的(de)(de)(de)(de)管壁(bi)受到(dao)張(zhang)力作用(yong)而(er)減(jian)(jian)(jian)薄，頭尾兩端的(de)(de)(de)(de)管壁(bi)由于受不(bu)到(dao)張(zhang)力或受到(dao)的(de)(de)(de)(de)張(zhang)力由小變大，出現增厚段，這部分(fen)增厚超過公(gong)差，需切(qie)掉，增加了(le)切(qie)頭尾損(sun)失，所以一(yi)般要求(qiu)進(jin)入張(zhang)力減(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)機(ji)的(de)(de)(de)(de)管子來料(liao)長度要足夠長，在(zai)經濟上才合理。
近(jin)年來張力減徑的(de)發展趨(qu)勢是：
a. 三輥式張力(li)減徑機采用日漸普遍，二輥式只用于壁(bi)厚大于10~12mm的(de)厚壁(bi)管(guan)；
b. 減(jian)徑(jing)率有所提高，入口荒管管徑(jing)日益增大，最大直徑(jing)現在已達300mm;
c. 出口(kou)速度日(ri)益提高，現已到16~18m/s;
d. 近年來投(tou)產的(de)張力減徑機架數不斷增加(jia)，目前最多達到28~30架。
2. 張力減(jian)徑機的(de)管端偏(pian)厚
張(zhang)力減徑(jing)機的(de)工藝特點是應(ying)用(yong)相互緊靠及串列(lie)的(de)軋制機架序列(lie)使鋼(gang)管的(de)外徑(jing)遞減，同(tong)時利用(yong)該序列(lie)中軋制速度差在鋼(gang)管上形成縱(zong)向拉應(ying)力，張(zhang)力，通(tong)過控制張(zhang)力的(de)大小來(lai)使鋼(gang)管壁(bi)厚按要求值變化。因此現(xian)代張(zhang)力減徑(jing)機不僅可(ke)以(yi)減徑(jing)，同(tong)時可(ke)以(yi)減壁(bi)，而且橫(heng)截面上壁(bi)厚分布比較均勻。但它有個突(tu)出的(de)缺(que)點，就是首(shou)尾(wei)管壁(bi)相對(dui)中部偏厚，增加(jia)了切頭損失。
a. 管端偏厚(hou)成(cheng)因
影響管端(duan)偏(pian)厚的(de)(de)(de)因素(su)很多，但造成張(zhang)減(jian)管端(duan)偏(pian)厚的(de)(de)(de)主(zhu)要原因是(shi)軋件(jian)首(shou)尾軋制(zhi)時(shi)都(dou)是(shi)處于過程的(de)(de)(de)不穩(wen)(wen)(wen)定(ding)階段。首(shou)先，軋件(jian)兩端(duan)總(zong)有相(xiang)當于機架間(jian)距的(de)(de)(de)一(yi)段長度，一(yi)直都(dou)是(shi)在無(wu)張(zhang)力(li)狀態下減(jian)徑(jing)；其次，前(qian)端(duan)在進入(ru)機組(zu)的(de)(de)(de)前(qian)3~5機架之后(hou)，軋機間(jian)的(de)(de)(de)張(zhang)力(li)才逐(zhu)(zhu)漸由零增加到(dao)穩(wen)(wen)(wen)定(ding)軋制(zhi)的(de)(de)(de)最(zui)(zui)(zui)大(da)值(zhi)(zhi)(zhi)，而尾部在離開最(zui)(zui)(zui)后(hou)3~5機架時(shi)，軋機間(jian)的(de)(de)(de)張(zhang)力(li)又從穩(wen)(wen)(wen)定(ding)軋制(zhi)的(de)(de)(de)最(zui)(zui)(zui)大(da)值(zhi)(zhi)(zhi)降(jiang)(jiang)到(dao)零。這(zhe)樣(yang)軋件(jian)相(xiang)應的(de)(de)(de)前(qian)端(duan)壁厚就由最(zui)(zui)(zui)厚逐(zhu)(zhu)漸降(jiang)(jiang)到(dao)穩(wen)(wen)(wen)定(ding)軋制(zhi)時(shi)的(de)(de)(de)最(zui)(zui)(zui)薄值(zhi)(zhi)(zhi)，尾端(duan)又由穩(wen)(wen)(wen)定(ding)軋制(zhi)的(de)(de)(de)最(zui)(zui)(zui)薄值(zhi)(zhi)(zhi)逐(zhu)(zhu)漸增厚到(dao)無(wu)張(zhang)力(li)減(jian)徑(jing)時(shi)的(de)(de)(de)最(zui)(zui)(zui)大(da)厚度。
b. 影響管(guan)端(duan)偏厚因(yin)素
首(shou)尾厚壁段的(de)切損率(lv)，主要取決于以下因素：
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。
但從另一方面看(kan)，加大張(zhang)力(li)可以使用較厚的毛管(guan)提高機(ji)(ji)組產(chan)率，所以實(shi)際(ji)生產(chan)中應當摸索合理(li)的張(zhang)力(li)制度(du)，以求(qiu)得最佳的經(jing)濟效(xiao)果。實(shi)踐證(zheng)明，進入減徑(jing)機(ji)(ji)的來料長度(du)應在(zai)18~20m以上，在(zai)經(jing)濟上才是合理(li)的。因此(ci)張(zhang)力(li)減徑(jing)機(ji)(ji)多用于連續軋管(guan)機(ji)(ji)、皮爾格軋機(ji)(ji)和連續焊管(guan)機(ji)(ji)組之后。
目前試圖用(yong)分(fen)析(xi)公式(shi)計算管(guan)端偏厚段的長度尚有一(yi)定困(kun)難，實際生產中多(duo)以經驗公式(shi)估算。式(shi)（5-1)適用(yong)于總延伸(shen)為1.5~7.0的情況(kuang)：
c. 改善管端偏厚措施
為(wei)了(le)減(jian)少(shao)張力減(jian)徑機的(de)切頭損失，主(zhu)要可以從下面幾方面著手(shou)：
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(li)減徑機(ji)軋后成(cheng)品(pin)長度一(yi)般(ban)在120~180m,進人冷床前由飛(fei)鋸(ju)或飛(fei)剪切(qie)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鋼管(guan)，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。
