匹茲堡地區于1913~1914年建造的兩臺擴管機(Expander)即 Jones&Laughlin Steel Corporation 和 Pittsburg steel Tubc 公司(廠)各一臺,實際上均起均正機的作用。它與后來在20世紀20~30年代發展起來的擴管機(Hot Expanding machine)是有區別的,實際上采用的是二次穿孔工藝。
二次(ci)穿(chuan)孔(kong)工藝(yi)將穿(chuan)孔(kong)變形分(fen)配在兩個階(jie)段上(shang)進(jin)行,第一(yi)步穿(chuan)孔(kong)成(cheng)厚壁空心坯,不(bu)經再加(jia)熱,就移送(song)去二次(ci)穿(chuan)孔(kong)機,經二次(ci)穿(chuan)孔(kong)壁厚減(jian)薄,直徑及長度均有(you)所增(zeng)加(jia),從而減(jian)少(shao)軋管(guan)機上(shang)軋管(guan)所需的功率,而熱軋成(cheng)品管(guan)的外徑可(ke)達(da)16英寸以上(shang)。
二(er)次穿孔(kong)的(de)擴徑量為(wei)30%~40%,延(yan)伸率50%~100%,二(er)次穿孔(kong)后的(de)壁厚比成品管約(yue)厚50%,因此它(ta)會(hui)將一次穿孔(kong)中的(de)缺陷擴大,甚至于會(hui)出現新的(de)缺陷,為(wei)此要使用質量好(hao)一些的(de)管坯(pi)。
擴徑(jing)(jing)工藝(yi)(yi)是(shi)將(jiang)二(er)次(ci)穿(chuan)孔工藝(yi)(yi)和鋼管(guan)(guan)均(jun)正(zheng)工藝(yi)(yi)兩者(zhe)相結合(he)而(er)發(fa)展起(qi)來(lai)的(de)(de)(de)(de),從工藝(yi)(yi)原理、機(ji)(ji)械結構上講(jiang)兩者(zhe)相類似,在(zai)(zai)平(ping)面布置(zhi)方面二(er)次(ci)穿(chuan)孔機(ji)(ji)處于(yu)一次(ci)穿(chuan)孔機(ji)(ji)和(自動(dong))軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)之間,而(er)斜軋(ya)擴徑(jing)(jing)機(ji)(ji)則處于(yu)自動(dong)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)和均(jun)正(zheng)機(ji)(ji)之間。這(zhe)(zhe)種(zhong)擴徑(jing)(jing)機(ji)(ji)可以(yi)一機(ji)(ji)三用,即:(1)作一般(ban)均(jun)正(zheng)機(ji)(ji)用;(2)接(jie)受由(you)自動(dong)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)來(lai)的(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)子進行擴徑(jing)(jing);(3)接(jie)受來(lai)自一次(ci)穿(chuan)孔機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)厚壁空(kong)心坯,減壁延(yan)伸起(qi)到二(er)次(ci)穿(chuan)孔機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)作用。在(zai)(zai)這(zhe)(zhe)一點上兩種(zhong)工藝(yi)(yi)有了(le)交點,而(er)且產生的(de)(de)(de)(de)年(nian)代均(jun)在(zai)(zai)20世紀20年(nian)代,前(qian)者(zhe)為(wei)Expander,后者(zhe)為(wei)Hot Expanding machine。
20世紀初有以下一些不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)廠家采用二次穿孔工藝以生產較大口徑不銹鋼管。
1. National 不銹鋼管廠家: Ellwood廠5號機(ji)(ji)組(zu)。該公司于(yu)1926年在Elwood市的5號機(ji)(ji)組(zu)增加了二次穿孔(kong)機(ji)(ji)。在Ellwood市的軋管機(ji)(ji)組(zu)上,穿孔(kong)坯的尺寸為(wei)Φ229mmx(12.7~19)mm,二次穿孔(kong)后毛管直徑為(wei)305~330mm。
2. Gary 不銹鋼管廠家:1925年,在Gary廠建成投產的第一套軋管機組是發展二次穿孔、三次穿孔工藝的試驗軋機。Gary廠所使用的二次穿孔機,軋輥直徑為1219.2mm(48英寸),用1臺2574kW的同步電機驅動,超載能力達3倍,軋輥線速度達304.8m/min,所軋鋼管的最大直徑為508mm。
3. Lorain不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)廠(chang)家(jia):Lorain廠的1號軋管機組是普通的自動軋管機組,能生產的鋼管直徑為63~114mm;2號軋管機組是設有二次穿孔機的自動軋管機組,可生產的鋼管直徑為114~323mm;3號軋管機組是配有二次穿孔機、擴管機的自動軋管機組,它采用ф190.5~330mm的管坯,可生產直徑為219~660mm的鋼管。
4. Mckeesport不銹(xiu)鋼管廠家: Mckeesport 鋼管廠有2套軋管機組,即φ89~219mm自動軋管機組1套和配有二次穿孔機與擴管機的Φ219~711mm自動軋管機組1套。帶有二次穿孔機和擴徑機的自動軋管機組的基本數據如下:擴徑前荒管直徑400mm,壁厚13.9mm,長度約13m;擴徑后的鋼管直徑為710mm,壁厚7.3mm,長度13.5m;電機容量1130kWx2,轉速200~500r/min;軋輥直徑1880mm,轉速40~120r/min;年生產能力15萬噸。
5. Jones-Laughlin也看到石油用管采用無縫不銹(xiu)鋼(gang)管的發展趨勢,于1927年在賓州Aliquippa安裝了無縫軋管機組,以生產直徑為140~273mm的不銹鋼管。這一機組后來采用了二次穿孔工藝軋管直徑擴大到356mm。
6. Youngstown不銹鋼管(guan)廠(chang)家:該公司的做法是拆除周期軋管機,安裝二次穿孔機,所生產管子的管徑不變,新機組可生產的管子直徑為140~356mm.新安裝了2臺曼式穿孔機以實現二次穿孔,管子最終在自動軋管機上精軋,因此,提高了生產率,做到了既生產大(da)口徑不(bu)銹鋼管,又維持較高的生產率。