熱擴不銹鋼管工藝是古老的鋼管生產工藝之一,已有80年的歷史,不銹鋼(gang)管熱擴徑主要有斜軋擴徑、拉拔擴徑和頂推擴徑三種方法。從它的發展歷史來看,首先得到發展的是斜軋擴徑,其后是拉拔式擴徑,最后才是頂推式擴徑。但后者僅僅見之于專利,尚未見到有關使用頂推式擴徑工藝大規模生產大口徑不銹鋼管的報道。
美國和德國在同(tong)(tong)一時期即1925~1933年間通過不(bu)(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)途(tu)徑(jing)發展(zhan)了(le)不(bu)(bu)銹鋼(gang)管(guan)斜軋擴(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)機。由于(yu)美國的(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)管(guan)工業(ye)是以自動軋管(guan)機為基礎的(de)(de),而德國則以周期軋管(guan)機為基礎,生產擴(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)管(guan)坯的(de)(de)方法不(bu)(bu)同(tong)(tong),兩國鋼(gang)管(guan)工業(ye)的(de)(de)基礎不(bu)(bu)同(tong)(tong),因此發展(zhan)斜軋擴(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)機的(de)(de)途(tu)徑(jing)亦有所不(bu)(bu)同(tong)(tong)。
至1920年為止,美國所生產的無縫不銹鋼管直徑不大于159mm,長度不大于7.6m.為了解決生產大直徑管的問題,對于在自動軋管機前設置二次穿孔機以擴大穿孔管坯外徑的問題進行了研究。1925~1928年期間在Jones and Loughlin 鋼鐵公司和Lorain鋼管廠先后建立了帶二次穿孔擴徑機的自動軋管車間,從而使自動軋管機組所能生產的無縫鋼管的外徑增大為323~365mm。
其后,由于石油工業的發展,需要直徑為406~762mm的輸送管,當時不銹鋼焊(han)管機及自動軋管機均不能解決這一向題,因此設法通過斜軋擴徑的辦法生產大直徑管以滿足石油工業的需要。先在National Tube 公司(廠)Gary廠設置試驗軋機,1930年在National Tube公司(廠)Lorain 廠自動軋管機之后安設了斜軋擴徑機將鋼管由355mm擴徑至660mm.1931年在National Tube公司(廠)Mckeesport廠自動軋管機之后又安設了一臺斜軋擴徑機,將鋼管由400mm擴徑至710mm.當時并在該廠為添設斜軋擴徑機預留了位置,至此在美國斜軋擴徑機的發展告一段落。
德國發展斜軋擴徑機的途徑與美國有所不同,因為早在1923年德國就設有生產直徑為610mm不銹鋼管的周期軋管機,因此提出要采用大型的斜軋擴徑機,以將鋼管由600mm 擴徑至1500mm.為此,德國在1925年建立了三臺斜軋擴徑試驗軋機,其中一臺為三輥式,另兩臺為二輥式。在順利地解決了頂頭固定方法使頂桿的受力方式由受壓變成受拉,以及擴徑軋輥的孔型設計問題之后,德國在1928年制造了兩臺大型斜軋擴徑機,擴徑后鋼管的外徑達510~610mm.接著在1933年建成了兩個鋼管斜軋擴徑車間。建于Düsseldorf Rath廠的二輥式擴徑機可將不銹鋼管由600mm擴徑至1500mm,而Demag廠制造的三輥式擴徑機則可將鋼管由600mm擴徑至1400mm,該擴徑機安于Phoenix Rheinrohr廠。
拉拔式(shi)不銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)熱(re)(re)(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)首先在德國(guo)(guo)得到發(fa)展(zhan),繼而為(wei)(wei)意(yi)大(da)(da)利(li)、法(fa)國(guo)(guo)等(deng)國(guo)(guo)家所采用,最后意(yi)大(da)(da)利(li)將(jiang)(jiang)它進一(yi)步發(fa)展(zhan)到更為(wei)(wei)完善(shan)的(de)(de)(de)狀態(tai)。德國(guo)(guo)Meer廠(chang)1936年為(wei)(wei)意(yi)大(da)(da)利(li) Dalmine 廠(chang)制(zhi)造(zao)了一(yi)臺(tai)(tai)(tai)拉拔式(shi)熱(re)(re)(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji),擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)后鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)最大(da)(da)直(zhi)徑(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)為(wei)(wei)813mm,長(chang)度為(wei)(wei)15m.其后,法(fa)國(guo)(guo)先后在Anzin 廠(chang)和 Aulnoye 廠(chang)安(an)(an)設了兩(liang)臺(tai)(tai)(tai)拉拔式(shi)熱(re)(re)(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)。An-zin廠(chang)的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)安(an)(an)設在周(zhou)期(qi)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)之(zhi)(zhi)后,將(jiang)(jiang)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)由419mm擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)至(zhi)800mm.Aulnoye廠(chang)的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)安(an)(an)設在自動(dong)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)之(zhi)(zhi)后,將(jiang)(jiang)不銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)由406mm擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)至(zhi)660mm以(yi)上。由1936年起(qi)直(zhi)至(zhi)1958年止可以(yi)說是拉拔式(shi)熱(re)(re)(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)發(fa)展(zhan)的(de)(de)(de)早期(qi),并以(yi)德國(guo)(guo)Meer廠(chang)為(wei)(wei)意(yi)大(da)(da)利(li)制(zhi)造(zao)的(de)(de)(de)拉拔式(shi)熱(re)(re)(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)和法(fa)國(guo)(guo)的(de)(de)(de)兩(liang)臺(tai)(tai)(tai)熱(re)(re)(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)為(wei)(wei)代表。1958年意(yi)大(da)(da)利(li) Inno-centi公(gong)司在將(jiang)(jiang)Meer廠(chang)所生產(chan)(chan)的(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)進行改(gai)(gai)造(zao)的(de)(de)(de)基礎上,為(wei)(wei)委內(nei)瑞拉鋼(gang)(gang)鐵(tie)公(gong)司制(zhi)造(zao)了一(yi)臺(tai)(tai)(tai)拉拔式(shi)熱(re)(re)(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji),擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)后鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)直(zhi)徑(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)為(wei)(wei)610mm.據1961年9月《Oil and Gas》雜(za)志的(de)(de)(de)報導,委內(nei)瑞拉已用此擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)生產(chan)(chan)610mmx9.5mm的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)敷設了一(yi)條(tiao)76km長(chang)的(de)(de)(de)輸油管(guan)(guan)(guan)線。1960~1963年間意(yi)大(da)(da)利(li)經過二次改(gai)(gai)造(zao)將(jiang)(jiang)周(zhou)期(qi)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)所生產(chan)(chan)的(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)子直(zhi)徑(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)增(zeng)大(da)(da)為(wei)(wei)630mm,同時(shi)又增(zeng)設了一(yi)臺(tai)(tai)(tai)拉拔式(shi)熱(re)(re)(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)將(jiang)(jiang)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)由630mm擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)至(zhi)925mm.基于對舊(jiu)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)兩(liang)次改(gai)(gai)造(zao),意(yi)大(da)(da)利(li) Innocenti公(gong)司已將(jiang)(jiang)拉拔式(shi)熱(re)(re)(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)列為(wei)(wei)該廠(chang)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械產(chan)(chan)品之(zhi)(zhi)一(yi),并見之(zhi)(zhi)于該公(gong)司的(de)(de)(de)產(chan)(chan)品樣本。
1951~1954年(nian)期間(jian),在(zai)(zai)西德出現了三個頂推式(shi)熱擴(kuo)(kuo)管(guan)的(de)(de)專(zhuan)利。從頂推的(de)(de)原(yuan)動(dong)力來看(kan),分(fen)為機械傳(chuan)動(dong)和液壓傳(chuan)動(dong)兩(liang)類,在(zai)(zai)專(zhuan)利中采用(yong)了較新(xin)的(de)(de)技術如感應加熱、電氣自動(dong)調節裝置(zhi)等,可以說是不銹鋼管(guan)熱擴(kuo)(kuo)徑的(de)(de)一個新(xin)的(de)(de)發展,但(dan)迄今未見有(you)關工(gong)業(ye)性生產的(de)(de)報導。
1958年(nian)(nian)以(yi)(yi)后,發展(zhan)(zhan)大(da)(da)(da)(da)直徑(jing)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)問(wen)題在蘇(su)聯被提到議事日程上來了(le)(le)。首(shou)先(xian)在冶金機(ji)械(xie)制(zhi)造(zao)(zao)(zao)部門(men)的(de)(de)七年(nian)(nian)計(ji)劃(1959~1965年(nian)(nian))中對(dui)于(yu)發展(zhan)(zhan)制(zhi)造(zao)(zao)(zao)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)熱(re)擴機(ji)作(zuo)了(le)(le)安排;接著,在1962年(nian)(nian)4月的(de)(de)全蘇(su)制(zhi)管(guan)(guan)(guan)工作(zuo)者會議上進行(xing)了(le)(le)廣(guang)泛(fan)的(de)(de)討論。會上對(dui)于(yu)發展(zhan)(zhan)大(da)(da)(da)(da)直徑(jing)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)方(fang)向問(wen)題出(chu)現了(le)(le)兩(liang)種不同的(de)(de)意見,以(yi)(yi)設(she)計(ji)院和中央冶金設(she)備制(zhi)造(zao)(zao)(zao)研究(jiu)(jiu)所為一方(fang),推薦了(le)(le)在采(cai)用現代焊(han)管(guan)(guan)(guan)技術(shu)的(de)(de)基(ji)礎上優(you)先(xian)發展(zhan)(zhan)電焊(han)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)方(fang)案(an),而以(yi)(yi)烏克(ke)蘭不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)研究(jiu)(jiu)所和電鋼(gang)(gang)(gang)城重型(xing)(xing)機(ji)械(xie)廠為另一方(fang)卻堅持(chi)采(cai)用管(guan)(guan)(guan)坯(pi)通過(guo)擴徑(jing)生(sheng)產大(da)(da)(da)(da)直徑(jing)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)方(fang)案(an),其理由是(shi)采(cai)用管(guan)(guan)(guan)坯(pi)生(sheng)產大(da)(da)(da)(da)直徑(jing)無縫(feng)管(guan)(guan)(guan)比以(yi)(yi)板材為基(ji)礎來生(sheng)產大(da)(da)(da)(da)直徑(jing)管(guan)(guan)(guan)更為經濟,因此在會上沒有作(zuo)出(chu)最后決定(ding)。但關于(yu)擴徑(jing)機(ji)的(de)(de)設(she)計(ji)制(zhi)造(zao)(zao)(zao)工作(zuo)實際上早已開始(shi)了(le)(le),由電鋼(gang)(gang)(gang)城重型(xing)(xing)機(ji)械(xie)制(zhi)造(zao)(zao)(zao)廠設(she)計(ji)的(de)(de)拉拔式(shi)熱(re)擴機(ji)將(jiang)(jiang)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)由529mm擴徑(jing)至800mm,壁(bi)厚為8~10mm,據報(bao)道在大(da)(da)(da)(da)型(xing)(xing)周期(qi)軋管(guan)(guan)(guan)機(ji)上生(sheng)產的(de)(de)ф660mm的(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)將(jiang)(jiang)在斜軋輥(gun)式(shi)擴徑(jing)機(ji)上擴至ф1200mm,但迄今未見有關上述兩(liang)臺擴徑(jing)機(ji)工業生(sheng)產的(de)(de)報(bao)道。

