1937年,Wooster軋機重新進行設計,他就是以其名字命名的斜軋管機,這是一種斜軋管(guan)工藝(yi),在芯棒上使空心坯減壁。Assel的軋管機其獨特之處在于使用3個軋輥,而大多數斜軋工藝采用的是2個軋輥的斜軋管機。和自動軋管機相比,Assel軋管機所生產的管子壁厚比較均勻,內表面比較光潔。


  1939年9月爆發的第二次世界大戰對軍工生產起到了刺激作用,軍艦、飛機、坦克、槍械和其他軍事項目需要大量的管材。雖然無縫鋼管被視作制造炮管的原材料,但在美國卻忽略了無(wu)縫不銹鋼管的這一用途,其部隊所使用炮管仍由鍛造后的實心體經鏜孔或鉆孔制作。在第二次世界大戰期間,在Henry Timken 領導下顯示了無縫鋼管是制作炮管的上乘材料這一優勢,隨后成立的Timken武器裝備公司采用無縫鋼管生產了數萬支炮管。


 Timken 隨后著手將 Canten軋機改造成為采用三輥軋管工藝原理的軋管機,這項計劃在1952年完成。



1. 三輥(gun)軋管工藝(yi)概述(shu)


  由于這種斜軋(ya)管機(ji)(ji)采(cai)用(yong)3個軋(ya)輥(gun),因此(ci)一般稱(cheng)之為三輥(gun)軋(ya)管機(ji)(ji),而歐(ou)美各國則習(xi)慣于稱(cheng)它為阿塞(sai)爾軋(ya)管機(ji)(ji)(Assel Mill).三輥(gun)軋(ya)管機(ji)(ji)采(cai)用(yong)長芯棒軋(ya)管,軋(ya)輥(gun)的中間有突棱(leng)(有些(xie)資料也(ye)稱(cheng)之為“肩”),高度為5.5~16mm,在軋(ya)制時實現(xian)主要的壓下,并可以實現(xian)較大的壓下量。在長芯棒上(shang)軋(ya)管可以獲(huo)得表面光滑的成品管,并且(qie)直徑和壁厚(hou)準確。


  軋(ya)輥中(zhong)(zhong)心(xin)線(xian)傾(qing)斜于(yu)軋(ya)制(zhi)中(zhong)(zhong)心(xin)線(xian),并傾(qing)斜于(yu)通過軋(ya)制(zhi)中(zhong)(zhong)心(xin)線(xian)和軋(ya)輥中(zhong)(zhong)央所形成的(de)平面,當(dang)改變傾(qing)斜角時,軋(ya)制(zhi)角和送進角均隨之改變,軋(ya)輥的(de)直(zhi)徑根據所軋(ya)鋼管(guan)的(de)直(zhi)徑選定。在蘇聯國立冶金工廠(chang)設(she)計(ji)院設(she)計(ji)的(de)三輥軋(ya)管(guan)機(ji)上(shang),軋(ya)制(zhi)Φ40~75mm的(de)鋼管(guan)時,選擇(ze)的(de)軋(ya)輥直(zhi)徑為(wei)240mm;軋(ya)制(zhi)Φ76~160mm的(de)鋼管(guan)時,選擇(ze)的(de)軋(ya)輥直(zhi)徑為(wei)470mm;當(dang)延伸系數(shu)為(wei)1.7~3.3時,軋(ya)管(guan)機(ji)允許(xu)鋼管(guan)以0.14~0.34m/s前進速(su)度軋(ya)制(zhi)。


  三輥軋管(guan)(guan)機(ji)主要(yao)用于(yu)生產厚壁(bi)的(de)軸承管(guan)(guan)和其他壁(bi)厚為5~25mm或壁(bi)厚更大(da)一些的(de)鋼(gang)管(guan)(guan)。1939年5月,德國(guo)鋼(gang)管(guan)(guan)公司的(de)技術人員參(can)觀 Wooster 鋼(gang)管(guan)(guan)廠時(shi),軋管(guan)(guan)工藝參(can)數為:外徑38~76mm,平均壁(bi)厚6.3mm,延(yan)伸系數2,壁(bi)厚公差5%,小(xiao)時(shi)產量(liang)3噸。


  三輥(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機上也可以軋(ya)(ya)制管(guan)(guan)壁較薄(bo)(2.5mm以下(xia))的(de)鋼(gang)管(guan)(guan),如法國 Vallourec 鋼(gang)管(guan)(guan)廠用(yong)它軋(ya)(ya)制φ56x2.4mm,長11m的(de)鋼(gang)管(guan)(guan)。當Assel于(yu)1954年參觀德國 Hilden 鋼(gang)管(guan)(guan)廠時,就三輥(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機生產較薄(bo)壁鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)問題座談(tan)時指出,Vallourec廠是通過調整軋(ya)(ya)輥(gun)各段長度來(lai)實現軋(ya)(ya)制D/S=24的(de)鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)。



2. Transval 軋(ya)機(ji)


  三輥軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)原(yuan)僅(jin)用(yong)于(yu)厚壁管(guan)(guan)生產(chan)(chan),應(ying)用(yong)這種軋(ya)(ya)管(guan)(guan)工藝受到軋(ya)(ya)件三角形(xing)形(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)限(xian)制,而這一傾向在(zai)軋(ya)(ya)制薄壁管(guan)(guan)時尤為明顯,三角形(xing)的(de)(de)形(xing)成(cheng)(cheng)使軋(ya)(ya)件承受交替(ti)的(de)(de)彎曲應(ying)力,以致產(chan)(chan)生裂(lie)紋,并在(zai)軋(ya)(ya)出端形(xing)成(cheng)(cheng)“尾三角”,有時造成(cheng)(cheng)后卡,這種傾向在(zai)D/S值大時特別嚴重,故在(zai)經典的(de)(de)普(pu)通(tong)的(de)(de)三輥軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)上軋(ya)(ya)制管(guan)(guan)子的(de)(de)D/S值以12為限(xian),三輥軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)60余年的(de)(de)發展就是一部(bu)采取(qu)改(gai)進措施(shi)軋(ya)(ya)制薄壁管(guan)(guan)的(de)(de)發展史。


  Mehren 在德國(guo) Düsseldorf 市(shi) Lierenfeld 鋼管(guan)(guan)廠工作(zuo)時就(jiu)和該(gai)廠的Assel軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)研(yan)究小組人(ren)員一(yi)起(qi)研(yan)究制(zhi)(zhi)造了七(qi)臺三(san)(san)(san)(san)輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji),為(wei)了減輕三(san)(san)(san)(san)角形形成(cheng)現象,進一(yi)步能(neng)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)薄壁管(guan)(guan),在Mehren先生(sheng)指(zhi)導下進行試驗,措施是在臨(lin)近軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)完成(cheng)時改變喂(wei)入(ru)角。二戰后(hou)(hou)Mehren 先生(sheng)離德赴法在Vallourec 公(gong)司 Aulnoye 鋼管(guan)(guan)廠繼續進行上述試驗,直(zhi)到1952年制(zhi)(zhi)造出機(ji)(ji)(ji)架(jia)可(ke)(ke)以(yi)回轉的三(san)(san)(san)(san)輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji),其主(zhu)要技術特征(zheng)是用液(ye)壓傳動以(yi)回轉機(ji)(ji)(ji)架(jia),但傳動裝(zhuang)置仍置于輸入(ru)側。當時這(zhe)一(yi)軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)被稱為(wei)Mehren軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji),Mehren先生(sheng)辭(ci)世后(hou)(hou),這(zhe)種(zhong)三(san)(san)(san)(san)輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)易名為(wei)Transval軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)。并成(cheng)為(wei)Vallourec專利,為(wei)了同一(yi)個目的即為(wei)了軋(ya)(ya)(ya)薄壁管(guan)(guan)后(hou)(hou)來又研(yan)究出了三(san)(san)(san)(san)種(zhong)辦(ban)法即(1)采(cai)用電氣或液(ye)壓辦(ban)法快速調整軋(ya)(ya)(ya)輥(gun);(2)CAM三(san)(san)(san)(san)輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji);(3)采(cai)用NEL調整系統的三(san)(san)(san)(san)輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)。采(cai)用這(zhe)些(xie)措施,三(san)(san)(san)(san)輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)所生(sheng)產成(cheng)品管(guan)(guan)的D/S值可(ke)(ke)達35~40,但有時會產生(sheng)管(guan)(guan)子質量劣化的傾(qing)向。



3. Assel 和 Mehren


 Assel 和Mehren 分別(bie)是經(jing)典三(san)輥軋(ya)管(guan)機和Transval三(san)輥軋(ya)管(guan)機的發明(ming)者。


 W.J.Assel是 Timken Steel & Tube 公司(廠(chang))的(de)(de)(de)(de)工(gong)程(cheng)師,1937年(nian)他負責對(dui) Wooster 不銹鋼(gang)管(guan)(guan)廠(chang)的(de)(de)(de)(de)軋管(guan)(guan)機(ji)進(jin)行(xing)改(gai)造(zao),接著(zhu)又對(dui)Canton鋼(gang)管(guan)(guan)廠(chang)的(de)(de)(de)(de)軋管(guan)(guan)機(ji)進(jin)行(xing)類似的(de)(de)(de)(de)改(gai)造(zao),這(zhe)兩項(xiang)技術改(gai)造(zao)的(de)(de)(de)(de)結果就是世(shi)界(jie)上第(di)一臺(tai)和(he)第(di)二臺(tai)三(san)(san)輥軋管(guan)(guan)機(ji),Assel軋管(guan)(guan)機(ji)誕生,除了三(san)(san)輥軋管(guan)(guan)機(ji)的(de)(de)(de)(de)專(zhuan)利(li)以外,他還獲得其他4項(xiang)軋管(guan)(guan)專(zhuan)利(li),其內容(rong)涉及(ji)管(guan)(guan)坯處理、鋼(gang)管(guan)(guan)定(ding)徑及(ji)軋管(guan)(guan)工(gong)藝改(gai)進(jin)等方面。


 Mehren 是 Düsseldorf 市 Lierenfeld 不銹鋼管廠的工程師,在他的指導下,該廠制造了七臺三輥軋管機,為了將三輥軋管機應用于薄壁不銹鋼管生產領域,Mehren 在該不銹鋼管廠進行了試驗研究,其工藝的特點是在臨近軋制完畢時改變喂進角,二戰結束后Mehren 去法國Vallourec 公司 Aulnoye鋼管廠工作,繼續進行上述試驗,在軋制將結束時,采用液壓傳動以回轉機架,當時這種軋機被稱為Mehren 軋機,Mehren辭世后,Vallourec將傳動裝置改設在軋出端,并申請專利,將這種軋機改稱為Transval軋機。