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,這是一種斜軋管工(gong)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(wu)縫(feng)不(bu)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(san)輥(gun)軋管(guan)工藝原理的軋管機,這項計劃在1952年完成。



1. 三(san)輥軋管(guan)工藝概述(shu)


  由(you)于這種斜軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)采用3個軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥,因此一般稱(cheng)之(zhi)為三輥軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji),而歐美(mei)各國(guo)則習慣于稱(cheng)它為阿(a)塞爾軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(Assel Mill).三輥軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)采用長芯棒軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan),軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥的中(zhong)間有突棱(有些資料也稱(cheng)之(zhi)為“肩(jian)”),高度為5.5~16mm,在軋(ya)(ya)(ya)(ya)制時實現主要的壓下(xia),并可以實現較大(da)的壓下(xia)量。在長芯棒上軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)可以獲(huo)得表面(mian)光滑(hua)的成(cheng)品管(guan)(guan),并且(qie)直徑和壁厚(hou)準確(que)。


  軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)中(zhong)心(xin)線傾(qing)斜(xie)(xie)于(yu)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)中(zhong)心(xin)線,并傾(qing)斜(xie)(xie)于(yu)通過軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)中(zhong)心(xin)線和軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)中(zhong)央所形成的(de)平面(mian),當改變傾(qing)斜(xie)(xie)角時,軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)角和送(song)進角均隨之改變,軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)的(de)直(zhi)徑根據所軋(ya)(ya)(ya)鋼管(guan)的(de)直(zhi)徑選(xuan)定(ding)。在蘇聯國立冶金工廠設(she)計(ji)院設(she)計(ji)的(de)三輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機上,軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)Φ40~75mm的(de)鋼管(guan)時,選(xuan)擇的(de)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)直(zhi)徑為(wei)240mm;軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)Φ76~160mm的(de)鋼管(guan)時,選(xuan)擇的(de)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)直(zhi)徑為(wei)470mm;當延(yan)伸系數為(wei)1.7~3.3時,軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機允許鋼管(guan)以0.14~0.34m/s前(qian)進速度軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)。


  三(san)輥軋管(guan)機主要用于生產厚(hou)(hou)壁的(de)軸承管(guan)和其(qi)他壁厚(hou)(hou)為(wei)5~25mm或(huo)壁厚(hou)(hou)更大一些(xie)的(de)鋼(gang)管(guan)。1939年5月,德國鋼(gang)管(guan)公司的(de)技術人員參(can)觀 Wooster 鋼(gang)管(guan)廠時,軋管(guan)工藝(yi)參(can)數為(wei):外徑38~76mm,平(ping)均壁厚(hou)(hou)6.3mm,延伸系數2,壁厚(hou)(hou)公差5%,小時產量3噸。


  三(san)(san)輥(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機上也可以(yi)軋(ya)制管(guan)(guan)(guan)壁較(jiao)薄(2.5mm以(yi)下)的(de)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan),如(ru)法國 Vallourec 鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)廠(chang)用它軋(ya)制φ56x2.4mm,長11m的(de)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)。當Assel于1954年參觀德國 Hilden 鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)廠(chang)時,就三(san)(san)輥(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機生產(chan)較(jiao)薄壁鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)問題(ti)座談時指出,Vallourec廠(chang)是通過(guo)調整軋(ya)輥(gun)(gun)各段(duan)長度來(lai)實現軋(ya)制D/S=24的(de)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)。



2. Transval 軋機


  三輥軋(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)原(yuan)僅用(yong)于厚壁管(guan)(guan)(guan)(guan)生(sheng)產,應用(yong)這種軋(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)工(gong)藝受到(dao)軋(ya)件三角(jiao)形(xing)形(xing)成(cheng)的(de)限制(zhi)(zhi),而這一傾向(xiang)在(zai)軋(ya)制(zhi)(zhi)薄(bo)(bo)壁管(guan)(guan)(guan)(guan)時(shi)尤(you)為(wei)明顯,三角(jiao)形(xing)的(de)形(xing)成(cheng)使(shi)軋(ya)件承受交替(ti)的(de)彎(wan)曲(qu)應力,以致產生(sheng)裂紋,并在(zai)軋(ya)出端形(xing)成(cheng)“尾三角(jiao)”,有(you)時(shi)造成(cheng)后(hou)卡,這種傾向(xiang)在(zai)D/S值大時(shi)特別(bie)嚴重,故在(zai)經典的(de)普通的(de)三輥軋(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)上軋(ya)制(zhi)(zhi)管(guan)(guan)(guan)(guan)子的(de)D/S值以12為(wei)限,三輥軋(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)60余年的(de)發展就(jiu)是一部(bu)采取改進(jin)措施(shi)軋(ya)制(zhi)(zhi)薄(bo)(bo)壁管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)發展史。


  Mehren 在德國(guo) Düsseldorf 市(shi) Lierenfeld 鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)廠工作時(shi)就和該(gai)廠的(de)Assel軋(ya)機(ji)(ji)(ji)研究(jiu)小組人員一(yi)起(qi)研究(jiu)制(zhi)造了(le)七臺三(san)(san)輥(gun)(gun)(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji),為了(le)減(jian)輕三(san)(san)角形(xing)形(xing)成現象(xiang),進(jin)一(yi)步能軋(ya)制(zhi)薄壁管(guan)(guan)(guan),在Mehren先(xian)生(sheng)(sheng)指導(dao)下(xia)進(jin)行(xing)試驗(yan),措(cuo)施是在臨近軋(ya)制(zhi)完成時(shi)改變喂(wei)入(ru)角。二戰后(hou)(hou)Mehren 先(xian)生(sheng)(sheng)離德赴法(fa)在Vallourec 公(gong)司 Aulnoye 鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)廠繼續進(jin)行(xing)上述試驗(yan),直到1952年(nian)制(zhi)造出(chu)機(ji)(ji)(ji)架(jia)可以回轉的(de)三(san)(san)輥(gun)(gun)(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji),其主要技術(shu)特(te)征是用(yong)(yong)液壓傳動以回轉機(ji)(ji)(ji)架(jia),但傳動裝置(zhi)仍置(zhi)于輸入(ru)側(ce)。當時(shi)這一(yi)軋(ya)機(ji)(ji)(ji)被稱(cheng)為Mehren軋(ya)機(ji)(ji)(ji),Mehren先(xian)生(sheng)(sheng)辭(ci)世后(hou)(hou),這種(zhong)三(san)(san)輥(gun)(gun)(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)易名(ming)為Transval軋(ya)機(ji)(ji)(ji)。并成為Vallourec專(zhuan)利,為了(le)同一(yi)個目的(de)即為了(le)軋(ya)薄壁管(guan)(guan)(guan)后(hou)(hou)來又研究(jiu)出(chu)了(le)三(san)(san)種(zhong)辦法(fa)即(1)采用(yong)(yong)電氣或液壓辦法(fa)快速調整軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun);(2)CAM三(san)(san)輥(gun)(gun)(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji);(3)采用(yong)(yong)NEL調整系統的(de)三(san)(san)輥(gun)(gun)(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)。采用(yong)(yong)這些(xie)措(cuo)施,三(san)(san)輥(gun)(gun)(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)所生(sheng)(sheng)產成品(pin)管(guan)(guan)(guan)的(de)D/S值(zhi)可達35~40,但有(you)時(shi)會產生(sheng)(sheng)管(guan)(guan)(guan)子質量劣(lie)化的(de)傾向。



3. Assel 和 Mehren


 Assel 和(he)Mehren 分別是經典三(san)輥(gun)軋(ya)管機和(he)Transval三(san)輥(gun)軋(ya)管機(ji)的發(fa)明者。


 W.J.Assel是 Timken Steel & Tube 公司(廠(chang)(chang))的工程師,1937年(nian)他(ta)負責對 Wooster 不(bu)銹鋼管(guan)(guan)廠(chang)(chang)的軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)進(jin)行(xing)改造(zao),接著又對Canton鋼管(guan)(guan)廠(chang)(chang)的軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)進(jin)行(xing)類似的改造(zao),這兩項(xiang)技(ji)術改造(zao)的結果就是世界上(shang)第一臺和第二臺三輥(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji),Assel軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)誕生,除了三輥(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)的專(zhuan)利以外,他(ta)還獲(huo)得其(qi)他(ta)4項(xiang)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)專(zhuan)利,其(qi)內容涉及管(guan)(guan)坯處理(li)、鋼管(guan)(guan)定徑及軋(ya)(ya)管(guan)(guan)工藝改進(jin)等方(fang)面(mian)。


 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)壁不(bu)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。