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(mei)國(guo)(guo)和德國(guo)(guo)在(zai)同(tong)(tong)(tong)一時期(qi)(qi)即1925~1933年(nian)間通(tong)過(guo)不(bu)同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)途徑(jing)發(fa)展了不(bu)銹鋼(gang)管(guan)斜軋擴(kuo)(kuo)徑(jing)機。由于美(mei)國(guo)(guo)的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)管(guan)工(gong)業是(shi)以(yi)自動軋管(guan)機為(wei)基(ji)(ji)礎(chu)的(de)(de),而德國(guo)(guo)則以(yi)周期(qi)(qi)軋管(guan)機為(wei)基(ji)(ji)礎(chu),生產擴(kuo)(kuo)徑(jing)管(guan)坯(pi)的(de)(de)方(fang)法不(bu)同(tong)(tong)(tong),兩國(guo)(guo)鋼(gang)管(guan)工(gong)業的(de)(de)基(ji)(ji)礎(chu)不(bu)同(tong)(tong)(tong),因(yin)此發(fa)展斜軋擴(kuo)(kuo)徑(jing)機的(de)(de)途徑(jing)亦有所不(bu)同(tong)(tong)(tong)。
至1920年為止,美國所生產的無(wu)縫(feng)不銹(xiu)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(xiu)鋼焊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(la)(la)拔(ba)式(shi)(shi)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)熱(re)(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)首先(xian)在(zai)德國(guo)(guo)得到發(fa)展,繼而為(wei)(wei)意(yi)大(da)利(li)(li)、法國(guo)(guo)等國(guo)(guo)家所采用,最后意(yi)大(da)利(li)(li)將(jiang)它進一(yi)(yi)步發(fa)展到更為(wei)(wei)完善(shan)的(de)(de)(de)狀態。德國(guo)(guo)Meer廠(chang)(chang)(chang)1936年(nian)為(wei)(wei)意(yi)大(da)利(li)(li) Dalmine 廠(chang)(chang)(chang)制造(zao)(zao)了(le)一(yi)(yi)臺(tai)拉(la)(la)拔(ba)式(shi)(shi)熱(re)(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji),擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)后鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)最大(da)直(zhi)徑(jing)為(wei)(wei)813mm,長度為(wei)(wei)15m.其后,法國(guo)(guo)先(xian)后在(zai)Anzin 廠(chang)(chang)(chang)和(he) Aulnoye 廠(chang)(chang)(chang)安(an)設(she)(she)(she)(she)了(le)兩臺(tai)拉(la)(la)拔(ba)式(shi)(shi)熱(re)(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)。An-zin廠(chang)(chang)(chang)的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)安(an)設(she)(she)(she)(she)在(zai)周期(qi)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)之(zhi)后,將(jiang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)由419mm擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)至(zhi)800mm.Aulnoye廠(chang)(chang)(chang)的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)安(an)設(she)(she)(she)(she)在(zai)自動軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)之(zhi)后,將(jiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)由406mm擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)至(zhi)660mm以(yi)上。由1936年(nian)起直(zhi)至(zhi)1958年(nian)止可以(yi)說(shuo)是拉(la)(la)拔(ba)式(shi)(shi)熱(re)(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)發(fa)展的(de)(de)(de)早期(qi),并(bing)以(yi)德國(guo)(guo)Meer廠(chang)(chang)(chang)為(wei)(wei)意(yi)大(da)利(li)(li)制造(zao)(zao)的(de)(de)(de)拉(la)(la)拔(ba)式(shi)(shi)熱(re)(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)和(he)法國(guo)(guo)的(de)(de)(de)兩臺(tai)熱(re)(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)為(wei)(wei)代表。1958年(nian)意(yi)大(da)利(li)(li) Inno-centi公司(si)在(zai)將(jiang)Meer廠(chang)(chang)(chang)所生產(chan)(chan)的(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)機(ji)(ji)(ji)進行改造(zao)(zao)的(de)(de)(de)基礎上,為(wei)(wei)委內瑞拉(la)(la)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)鐵公司(si)制造(zao)(zao)了(le)一(yi)(yi)臺(tai)拉(la)(la)拔(ba)式(shi)(shi)熱(re)(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji),擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)后鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)直(zhi)徑(jing)為(wei)(wei)610mm.據1961年(nian)9月《Oil and Gas》雜(za)志的(de)(de)(de)報導,委內瑞拉(la)(la)已用此擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)機(ji)(ji)(ji)生產(chan)(chan)610mmx9.5mm的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)敷設(she)(she)(she)(she)了(le)一(yi)(yi)條76km長的(de)(de)(de)輸(shu)油管(guan)(guan)(guan)線(xian)。1960~1963年(nian)間意(yi)大(da)利(li)(li)經過二次改造(zao)(zao)將(jiang)周期(qi)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)所生產(chan)(chan)的(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)子直(zhi)徑(jing)增(zeng)大(da)為(wei)(wei)630mm,同時又增(zeng)設(she)(she)(she)(she)了(le)一(yi)(yi)臺(tai)拉(la)(la)拔(ba)式(shi)(shi)熱(re)(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)將(jiang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)由630mm擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)至(zhi)925mm.基于(yu)對舊(jiu)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)兩次改造(zao)(zao),意(yi)大(da)利(li)(li) Innocenti公司(si)已將(jiang)拉(la)(la)拔(ba)式(shi)(shi)熱(re)(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)列為(wei)(wei)該(gai)廠(chang)(chang)(chang)機(ji)(ji)(ji)械產(chan)(chan)品之(zhi)一(yi)(yi),并(bing)見(jian)之(zhi)于(yu)該(gai)公司(si)的(de)(de)(de)產(chan)(chan)品樣(yang)本。
1951~1954年期間,在西德出(chu)現了三個頂(ding)推式熱擴管的(de)專利。從頂(ding)推的(de)原動力來看,分(fen)為機械傳(chuan)動和液壓傳(chuan)動兩類,在專利中采用了較新的(de)技(ji)術如感應加熱、電(dian)氣自動調節裝置等,可(ke)以說是不銹鋼管熱擴徑的(de)一個新的(de)發展,但迄今(jin)未見(jian)有關(guan)工業性(xing)生產的(de)報導。
1958年以(yi)后,發(fa)展(zhan)大(da)直(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)問(wen)題(ti)在(zai)蘇(su)聯被提到議事日(ri)程上(shang)(shang)來了(le)(le)(le)。首先在(zai)冶(ye)金(jin)機(ji)(ji)械(xie)制(zhi)造部門的(de)(de)(de)(de)七年計(ji)(ji)劃(1959~1965年)中(zhong)對于(yu)發(fa)展(zhan)制(zhi)造不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)熱(re)擴(kuo)機(ji)(ji)作(zuo)了(le)(le)(le)安排;接著,在(zai)1962年4月的(de)(de)(de)(de)全(quan)蘇(su)制(zhi)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)者(zhe)會(hui)議上(shang)(shang)進行了(le)(le)(le)廣泛的(de)(de)(de)(de)討(tao)論(lun)。會(hui)上(shang)(shang)對于(yu)發(fa)展(zhan)大(da)直(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)方向(xiang)問(wen)題(ti)出現了(le)(le)(le)兩種不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)(de)意見,以(yi)設(she)計(ji)(ji)院(yuan)和中(zhong)央冶(ye)金(jin)設(she)備制(zhi)造研(yan)究所(suo)為一方,推薦了(le)(le)(le)在(zai)采用(yong)現代焊管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)技術的(de)(de)(de)(de)基礎上(shang)(shang)優先發(fa)展(zhan)電焊管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)方案,而以(yi)烏克蘭不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)研(yan)究所(suo)和電鋼(gang)(gang)城重(zhong)(zhong)型(xing)(xing)機(ji)(ji)械(xie)廠為另一方卻(que)堅持采用(yong)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)坯通(tong)過(guo)擴(kuo)徑(jing)(jing)生(sheng)產大(da)直(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)方案,其理由是采用(yong)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)坯生(sheng)產大(da)直(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)無縫管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)比(bi)以(yi)板材為基礎來生(sheng)產大(da)直(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)更為經(jing)濟(ji),因此(ci)在(zai)會(hui)上(shang)(shang)沒有作(zuo)出最后決定。但關于(yu)擴(kuo)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)設(she)計(ji)(ji)制(zhi)造工(gong)(gong)(gong)作(zuo)實際上(shang)(shang)早已開始了(le)(le)(le),由電鋼(gang)(gang)城重(zhong)(zhong)型(xing)(xing)機(ji)(ji)械(xie)制(zhi)造廠設(she)計(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)拉(la)拔式熱(re)擴(kuo)機(ji)(ji)將鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)由529mm擴(kuo)徑(jing)(jing)至800mm,壁厚為8~10mm,據報道在(zai)大(da)型(xing)(xing)周(zhou)期軋管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)上(shang)(shang)生(sheng)產的(de)(de)(de)(de)ф660mm的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)將在(zai)斜軋輥式擴(kuo)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)上(shang)(shang)擴(kuo)至ф1200mm,但迄今(jin)未見有關上(shang)(shang)述兩臺擴(kuo)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)工(gong)(gong)(gong)業(ye)生(sheng)產的(de)(de)(de)(de)報道。