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)穿孔工藝(yi)將穿孔變形分配(pei)在兩個階段上進行,第一步穿孔成(cheng)厚壁空心坯(pi),不(bu)經(jing)再加(jia)熱,就移送去二次(ci)穿孔機,經(jing)二次(ci)穿孔壁厚減(jian)薄(bo),直徑及(ji)長度(du)均有所增加(jia),從而(er)減(jian)少軋(ya)管機上軋(ya)管所需的(de)功率,而(er)熱軋(ya)成(cheng)品管的(de)外徑可(ke)達16英寸以上。
二(er)次穿孔(kong)的(de)擴徑(jing)量為30%~40%,延伸(shen)率50%~100%,二(er)次穿孔(kong)后的(de)壁厚(hou)比成(cheng)品管約厚(hou)50%,因此(ci)它會將一(yi)次穿孔(kong)中的(de)缺陷(xian)擴大(da),甚(shen)至于會出現新的(de)缺陷(xian),為此(ci)要使用質量好(hao)一(yi)些的(de)管坯。
擴(kuo)(kuo)徑(jing)工(gong)藝(yi)(yi)是(shi)將二(er)次(ci)(ci)(ci)(ci)穿孔工(gong)藝(yi)(yi)和(he)鋼管均正工(gong)藝(yi)(yi)兩(liang)者相結合(he)而(er)發展起來的,從工(gong)藝(yi)(yi)原理、機(ji)械結構上講(jiang)兩(liang)者相類似,在平(ping)面布(bu)置(zhi)方面二(er)次(ci)(ci)(ci)(ci)穿孔機(ji)處于一(yi)次(ci)(ci)(ci)(ci)穿孔機(ji)和(he)(自(zi)(zi)(zi)動(dong))軋(ya)(ya)管機(ji)之間,而(er)斜軋(ya)(ya)擴(kuo)(kuo)徑(jing)機(ji)則處于自(zi)(zi)(zi)動(dong)軋(ya)(ya)管機(ji)和(he)均正機(ji)之間。這(zhe)種(zhong)擴(kuo)(kuo)徑(jing)機(ji)可以一(yi)機(ji)三用,即:(1)作(zuo)一(yi)般均正機(ji)用;(2)接受由自(zi)(zi)(zi)動(dong)軋(ya)(ya)管機(ji)來的管子進行擴(kuo)(kuo)徑(jing);(3)接受來自(zi)(zi)(zi)一(yi)次(ci)(ci)(ci)(ci)穿孔機(ji)的厚(hou)壁(bi)空心坯,減(jian)壁(bi)延伸起到二(er)次(ci)(ci)(ci)(ci)穿孔機(ji)的作(zuo)用。在這(zhe)一(yi)點(dian)上兩(liang)種(zhong)工(gong)藝(yi)(yi)有了交點(dian),而(er)且產(chan)生的年代(dai)均在20世(shi)紀20年代(dai),前(qian)者為(wei)Expander,后者為(wei)Hot Expanding machine。
20世紀初有以下一些不銹鋼管(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(jia): Ellwood廠5號(hao)機(ji)(ji)組。該公司(si)于1926年在(zai)Elwood市的5號(hao)機(ji)(ji)組增加了(le)二次穿(chuan)孔機(ji)(ji)。在(zai)Ellwood市的軋管機(ji)(ji)組上,穿(chuan)孔坯的尺寸為(wei)Φ229mmx(12.7~19)mm,二次穿(chuan)孔后毛管直徑為(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不銹鋼(gang)管廠家: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鋼(gang)管(guan)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(xiu)鋼管廠(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,做到了既生產大口(kou)徑不(bu)銹鋼管,又維持較高的生產率。