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(xie)軋管工藝,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縫不(bu)銹鋼(gang)管(guan)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(gun)軋管工藝原理的軋管機,這項計劃在1952年完成。



1. 三輥(gun)軋管工藝概述


  由于這種斜軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機采用3個軋(ya)(ya)(ya)輥,因(yin)此一(yi)般稱(cheng)(cheng)之(zhi)為三輥軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機,而歐美各(ge)國(guo)則習慣于稱(cheng)(cheng)它為阿塞爾軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機(Assel Mill).三輥軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機采用長(chang)芯棒軋(ya)(ya)(ya)管(guan),軋(ya)(ya)(ya)輥的中間有突棱(有些資(zi)料也稱(cheng)(cheng)之(zhi)為“肩”),高度為5.5~16mm,在軋(ya)(ya)(ya)制時實(shi)(shi)現(xian)主要(yao)的壓(ya)下,并(bing)可(ke)以(yi)實(shi)(shi)現(xian)較大的壓(ya)下量。在長(chang)芯棒上軋(ya)(ya)(ya)管(guan)可(ke)以(yi)獲得表面光滑(hua)的成品(pin)管(guan),并(bing)且(qie)直(zhi)徑和壁厚準確。


  軋(ya)輥(gun)(gun)中(zhong)心線傾(qing)斜于(yu)軋(ya)制(zhi)(zhi)中(zhong)心線,并傾(qing)斜于(yu)通過軋(ya)制(zhi)(zhi)中(zhong)心線和軋(ya)輥(gun)(gun)中(zhong)央所(suo)(suo)形成的(de)(de)平面,當改變傾(qing)斜角時(shi),軋(ya)制(zhi)(zhi)角和送進角均隨之改變,軋(ya)輥(gun)(gun)的(de)(de)直(zhi)徑根據所(suo)(suo)軋(ya)鋼(gang)管(guan)的(de)(de)直(zhi)徑選(xuan)(xuan)定。在(zai)蘇聯國立冶金工廠設計院設計的(de)(de)三輥(gun)(gun)軋(ya)管(guan)機上,軋(ya)制(zhi)(zhi)Φ40~75mm的(de)(de)鋼(gang)管(guan)時(shi),選(xuan)(xuan)擇的(de)(de)軋(ya)輥(gun)(gun)直(zhi)徑為(wei)240mm;軋(ya)制(zhi)(zhi)Φ76~160mm的(de)(de)鋼(gang)管(guan)時(shi),選(xuan)(xuan)擇的(de)(de)軋(ya)輥(gun)(gun)直(zhi)徑為(wei)470mm;當延伸系(xi)數為(wei)1.7~3.3時(shi),軋(ya)管(guan)機允許鋼(gang)管(guan)以0.14~0.34m/s前進速(su)度軋(ya)制(zhi)(zhi)。


  三輥軋管機(ji)主要用于生產厚壁的軸承管和其(qi)他壁厚為5~25mm或壁厚更大一些的鋼(gang)管。1939年5月,德國鋼(gang)管公(gong)司的技術(shu)人員參觀 Wooster 鋼(gang)管廠時(shi),軋管工藝(yi)參數為:外徑38~76mm,平均壁厚6.3mm,延伸系數2,壁厚公(gong)差(cha)5%,小時(shi)產量3噸。


  三輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機上也(ye)可以(yi)軋(ya)(ya)制(zhi)管(guan)(guan)(guan)壁較(jiao)薄(2.5mm以(yi)下)的(de)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan),如法國 Vallourec 鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)廠(chang)用它軋(ya)(ya)制(zhi)φ56x2.4mm,長11m的(de)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)。當Assel于1954年參觀(guan)德國 Hilden 鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)廠(chang)時(shi),就三輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機生產較(jiao)薄壁鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)問題(ti)座談時(shi)指(zhi)出,Vallourec廠(chang)是(shi)通過(guo)調整(zheng)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)各(ge)段長度來實現軋(ya)(ya)制(zhi)D/S=24的(de)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)。



2. Transval 軋機


  三(san)(san)輥軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)原僅用于厚壁(bi)管(guan)(guan)生產,應用這種(zhong)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)藝(yi)受(shou)到軋(ya)(ya)(ya)(ya)件三(san)(san)角形(xing)(xing)(xing)形(xing)(xing)(xing)成的(de)(de)(de)限(xian)制(zhi),而(er)這一傾向在(zai)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)薄壁(bi)管(guan)(guan)時(shi)尤(you)為明顯,三(san)(san)角形(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)成使軋(ya)(ya)(ya)(ya)件承受(shou)交替的(de)(de)(de)彎曲應力,以(yi)致產生裂紋,并在(zai)軋(ya)(ya)(ya)(ya)出端形(xing)(xing)(xing)成“尾三(san)(san)角”,有時(shi)造成后卡,這種(zhong)傾向在(zai)D/S值(zhi)大時(shi)特別嚴(yan)重,故在(zai)經(jing)典的(de)(de)(de)普通的(de)(de)(de)三(san)(san)輥軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)上軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)管(guan)(guan)子的(de)(de)(de)D/S值(zhi)以(yi)12為限(xian),三(san)(san)輥軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)60余年的(de)(de)(de)發展就是一部采取改(gai)進措施軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)薄壁(bi)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)發展史。


  Mehren 在(zai)德國 Düsseldorf 市 Lierenfeld 鋼管(guan)廠工(gong)作時(shi)就和該廠的(de)Assel軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)研(yan)究(jiu)小組人員一(yi)(yi)起研(yan)究(jiu)制(zhi)造(zao)了(le)七臺三(san)(san)(san)輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji),為(wei)了(le)減輕三(san)(san)(san)角形(xing)形(xing)成現象,進一(yi)(yi)步能軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)薄(bo)壁管(guan),在(zai)Mehren先生(sheng)指導下進行試驗,措施是在(zai)臨近(jin)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)完成時(shi)改變喂入角。二戰后Mehren 先生(sheng)離(li)德赴法(fa)在(zai)Vallourec 公司 Aulnoye 鋼管(guan)廠繼續(xu)進行上述(shu)試驗,直到1952年制(zhi)造(zao)出(chu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)可以(yi)回轉的(de)三(san)(san)(san)輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji),其主要技術特征是用液(ye)壓傳動以(yi)回轉機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia),但傳動裝置仍置于輸入側。當(dang)時(shi)這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)被稱為(wei)Mehren軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji),Mehren先生(sheng)辭世后,這(zhe)(zhe)種三(san)(san)(san)輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)易名為(wei)Transval軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)。并(bing)成為(wei)Vallourec專(zhuan)利,為(wei)了(le)同一(yi)(yi)個(ge)目的(de)即為(wei)了(le)軋(ya)(ya)(ya)薄(bo)壁管(guan)后來又研(yan)究(jiu)出(chu)了(le)三(san)(san)(san)種辦法(fa)即(1)采(cai)(cai)用電氣或液(ye)壓辦法(fa)快(kuai)速調整(zheng)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun);(2)CAM三(san)(san)(san)輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji);(3)采(cai)(cai)用NEL調整(zheng)系統的(de)三(san)(san)(san)輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)。采(cai)(cai)用這(zhe)(zhe)些措施,三(san)(san)(san)輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)所生(sheng)產(chan)成品(pin)管(guan)的(de)D/S值可達35~40,但有時(shi)會(hui)產(chan)生(sheng)管(guan)子質量劣化的(de)傾向。



3. Assel 和 Mehren


 Assel 和(he)(he)Mehren 分別是經(jing)典三輥軋(ya)管(guan)機和(he)(he)Transval三輥軋(ya)管(guan)機的發明者。


 W.J.Assel是 Timken Steel & Tube 公(gong)司(si)(廠(chang))的(de)(de)工程師,1937年他負責對(dui) Wooster 不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)廠(chang)的(de)(de)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)進(jin)(jin)行(xing)改(gai)造,接(jie)著又對(dui)Canton鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)廠(chang)的(de)(de)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)進(jin)(jin)行(xing)類似(si)的(de)(de)改(gai)造,這(zhe)兩(liang)項技術改(gai)造的(de)(de)結果就是世(shi)界上第(di)一(yi)臺和第(di)二臺三(san)輥軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji),Assel軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)誕生,除了三(san)輥軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)的(de)(de)專利以(yi)外,他還獲(huo)得其他4項軋(ya)管(guan)(guan)專利,其內容涉及管(guan)(guan)坯處理、鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)定(ding)徑及軋(ya)管(guan)(guan)工藝改(gai)進(jin)(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(bo)壁(bi)不銹鋼(gang)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。