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(feng)不銹鋼(gang)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(gun)軋管(guan)工藝原理的軋管機,這項計劃在1952年完成。
1. 三輥軋管工藝概述
由于這種斜軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機采(cai)用(yong)3個軋(ya)(ya)(ya)輥(gun),因此一般稱(cheng)之為三(san)輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機,而(er)歐(ou)美各國則習慣(guan)于稱(cheng)它(ta)為阿塞爾軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機(Assel Mill).三(san)輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機采(cai)用(yong)長芯(xin)棒軋(ya)(ya)(ya)管(guan),軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)的(de)(de)中間有(you)突棱(有(you)些資(zi)料也(ye)稱(cheng)之為“肩”),高度為5.5~16mm,在軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)時實現主要的(de)(de)壓下,并可(ke)以實現較大的(de)(de)壓下量(liang)。在長芯(xin)棒上(shang)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)可(ke)以獲得(de)表面光滑的(de)(de)成(cheng)品管(guan),并且(qie)直徑和壁厚準確。
軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)中心線(xian)傾斜(xie)(xie)于軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)中心線(xian),并傾斜(xie)(xie)于通過軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)中心線(xian)和軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)中央所(suo)形(xing)成的(de)(de)(de)平面,當改(gai)變傾斜(xie)(xie)角時(shi),軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)角和送進角均隨之改(gai)變,軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)的(de)(de)(de)直徑(jing)根據所(suo)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)鋼管(guan)的(de)(de)(de)直徑(jing)選定。在(zai)蘇聯國立(li)冶金工廠設計院設計的(de)(de)(de)三輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)機上,軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)Φ40~75mm的(de)(de)(de)鋼管(guan)時(shi),選擇的(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)直徑(jing)為240mm;軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)Φ76~160mm的(de)(de)(de)鋼管(guan)時(shi),選擇的(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)直徑(jing)為470mm;當延伸系數(shu)為1.7~3.3時(shi),軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)機允許(xu)鋼管(guan)以0.14~0.34m/s前進速度(du)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)。
三(san)輥(gun)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)主要用于生產厚(hou)(hou)(hou)壁(bi)的軸(zhou)承(cheng)管(guan)(guan)(guan)和其他壁(bi)厚(hou)(hou)(hou)為5~25mm或壁(bi)厚(hou)(hou)(hou)更大一些的鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)。1939年(nian)5月,德國鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)公(gong)司的技術人員參(can)觀(guan) Wooster 鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)廠時,軋(ya)管(guan)(guan)(guan)工藝參(can)數為:外徑38~76mm,平(ping)均(jun)壁(bi)厚(hou)(hou)(hou)6.3mm,延(yan)伸系數2,壁(bi)厚(hou)(hou)(hou)公(gong)差5%,小時產量3噸。
三輥(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機上也可以(yi)軋(ya)(ya)制(zhi)管(guan)(guan)壁(bi)較(jiao)薄(2.5mm以(yi)下)的鋼(gang)管(guan)(guan),如(ru)法國 Vallourec 鋼(gang)管(guan)(guan)廠(chang)用它軋(ya)(ya)制(zhi)φ56x2.4mm,長11m的鋼(gang)管(guan)(guan)。當Assel于1954年參觀德國 Hilden 鋼(gang)管(guan)(guan)廠(chang)時,就三輥(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機生產(chan)較(jiao)薄壁(bi)鋼(gang)管(guan)(guan)的問題座談時指出,Vallourec廠(chang)是通過調整(zheng)軋(ya)(ya)輥(gun)各段長度來實現(xian)軋(ya)(ya)制(zhi)D/S=24的鋼(gang)管(guan)(guan)的。
2. Transval 軋機
三輥(gun)軋(ya)管機(ji)原僅用于厚壁(bi)管生(sheng)產(chan),應用這種(zhong)(zhong)軋(ya)管工藝受(shou)到軋(ya)件(jian)三角(jiao)(jiao)形(xing)形(xing)成的限制,而這一傾向在軋(ya)制薄壁(bi)管時尤為(wei)明顯,三角(jiao)(jiao)形(xing)的形(xing)成使(shi)軋(ya)件(jian)承(cheng)受(shou)交(jiao)替的彎曲應力,以致(zhi)產(chan)生(sheng)裂紋,并在軋(ya)出端(duan)形(xing)成“尾三角(jiao)(jiao)”,有時造(zao)成后卡,這種(zhong)(zhong)傾向在D/S值(zhi)大時特別嚴重,故在經典的普通的三輥(gun)軋(ya)管機(ji)上軋(ya)制管子的D/S值(zhi)以12為(wei)限,三輥(gun)軋(ya)管機(ji)60余年的發(fa)展就(jiu)是一部(bu)采取改進措(cuo)施軋(ya)制薄壁(bi)管的發(fa)展史。
Mehren 在(zai)德國 Düsseldorf 市 Lierenfeld 鋼管(guan)(guan)(guan)廠(chang)工作時(shi)(shi)就(jiu)和該廠(chang)的(de)(de)(de)Assel軋(ya)(ya)機(ji)(ji)研究(jiu)小(xiao)組(zu)人員(yuan)一(yi)起研究(jiu)制造(zao)了(le)(le)(le)七臺三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji),為了(le)(le)(le)減輕三(san)角(jiao)形(xing)形(xing)成(cheng)現象(xiang),進(jin)一(yi)步能軋(ya)(ya)制薄壁管(guan)(guan)(guan),在(zai)Mehren先(xian)生(sheng)(sheng)(sheng)指導下進(jin)行試驗,措(cuo)施是(shi)在(zai)臨近軋(ya)(ya)制完成(cheng)時(shi)(shi)改變(bian)喂入(ru)角(jiao)。二戰(zhan)后Mehren 先(xian)生(sheng)(sheng)(sheng)離德赴(fu)法在(zai)Vallourec 公司 Aulnoye 鋼管(guan)(guan)(guan)廠(chang)繼續進(jin)行上述試驗,直到(dao)1952年制造(zao)出機(ji)(ji)架(jia)可以回轉(zhuan)的(de)(de)(de)三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji),其主要技術特征是(shi)用液壓傳動以回轉(zhuan)機(ji)(ji)架(jia),但傳動裝置仍置于輸入(ru)側。當時(shi)(shi)這(zhe)一(yi)軋(ya)(ya)機(ji)(ji)被(bei)稱為Mehren軋(ya)(ya)機(ji)(ji),Mehren先(xian)生(sheng)(sheng)(sheng)辭世后,這(zhe)種三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)易名為Transval軋(ya)(ya)機(ji)(ji)。并成(cheng)為Vallourec專利,為了(le)(le)(le)同一(yi)個目(mu)的(de)(de)(de)即為了(le)(le)(le)軋(ya)(ya)薄壁管(guan)(guan)(guan)后來(lai)又研究(jiu)出了(le)(le)(le)三(san)種辦(ban)法即(1)采(cai)用電氣或液壓辦(ban)法快速調整軋(ya)(ya)輥(gun)(gun);(2)CAM三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji);(3)采(cai)用NEL調整系統(tong)的(de)(de)(de)三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)。采(cai)用這(zhe)些措(cuo)施,三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)所生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)成(cheng)品管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)D/S值可達35~40,但有時(shi)(shi)會產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)管(guan)(guan)(guan)子(zi)質量劣(lie)化的(de)(de)(de)傾(qing)向。
3. Assel 和 Mehren
Assel 和Mehren 分別是經典(dian)三(san)輥軋管(guan)機和Transval三(san)輥軋管(guan)機的發(fa)明(ming)者。
W.J.Assel是 Timken Steel & Tube 公(gong)司(廠)的(de)(de)工程師,1937年(nian)他(ta)負責(ze)對 Wooster 不銹鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)廠的(de)(de)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機進(jin)(jin)(jin)行改(gai)造,接著又對Canton鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)廠的(de)(de)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機進(jin)(jin)(jin)行類(lei)似的(de)(de)改(gai)造,這兩項(xiang)技術改(gai)造的(de)(de)結果(guo)就是世(shi)界上第一臺和第二臺三輥(gun)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機,Assel軋(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機誕生(sheng),除(chu)了(le)三輥(gun)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機的(de)(de)專(zhuan)利以外(wai),他(ta)還(huan)獲(huo)得其(qi)他(ta)4項(xiang)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)專(zhuan)利,其(qi)內容涉及管(guan)(guan)(guan)(guan)坯處理、鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)定徑及軋(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)工藝(yi)改(gai)進(jin)(jin)(jin)等方(fang)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(xiu)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。

