經典三輥軋管機僅用于不銹鋼厚壁管的生產，應用這種軋制不銹鋼管工藝受到軋件“三角形”形成的限制，而這一傾向在軋制薄壁不銹鋼管時尤為明顯。“三角形”的形成使軋件承受交替的彎曲應力，以致產生裂紋，并在軋出端形成“三角形”，有時造成“后卡”。這種傾向在D/S值大時特別嚴重，故經典的普通的三輥軋管機軋制管子以D/S=12為限。

 新(xin)(xin)式的(de)(de)三輥(gun)軋(ya)管(guan)機的(de)(de)應用范圍有所擴大(da)，可以(yi)軋(ya)制薄壁(bi)不銹鋼管(guan)。MDM稱這(zhe)種新(xin)(xin)式的(de)(de)三輥(gun)軋(ya)管(guan)機為(wei)高效能(neng)三輥(gun)軋(ya)管(guan)機（High Pe-formence Assel Mill),具體數(shu)據如(ru)下：存在的(de)(de)問題是D/S值太大(da)時管(guan)子質(zhi)量有劣化(hua)傾向。

一、從經(jing)典式三(san)輥軋管(guan)機到現(xian)代(dai)化(hua)三(san)輥軋管(guan)機的發(fa)展

  三輥(gun)軋管工藝是(shi)將(jiang)空心(xin)坯斜軋成管的軋制過程，它在無縫鋼(gang)(gang)管廠(chang)的應用是(shi)將(jiang)經穿(chuan)孔(kong)機穿(chuan)孔(kong)的空心(xin)坯加以延伸，主要設置在具有(you)中、小(xiao)生(sheng)產(chan)能力的鋼(gang)(gang)管廠(chang)。其生(sheng)產(chan)大(da)綱包(bao)括外徑為(wei)25~300mm的不銹鋼(gang)(gang)管，甚至可(ke)以更大(da)一些(xie)，三輥(gun)軋管機的優點有(you)以下幾點：

 1. 產品質量好，軋制精度高；

 2. 對于(yu)生產(chan)各種不同管徑和壁厚的管子來說，可以很快更換規格。

 在(zai)三輥(gun)軋管過程(cheng)中(zhong)空(kong)心(xin)坯的(de)外表(biao)面在(zai)工件中(zhong)心(xin)線對稱(cheng)布置的(de)互(hu)成120°的(de)三個軋輥(gun)所(suo)包容(rong)的(de)區(qu)域內變(bian)形(xing)(xing)，而芯棒則在(zai)其內表(biao)面限(xian)制了它的(de)成形(xing)(xing)面。空(kong)心(xin)坯被(bei)咬人后，在(zai)軋輥(gun)的(de)作(zuo)用下邊(bian)旋(xuan)轉邊(bian)前(qian)進，在(zai)變(bian)形(xing)(xing)區(qu)內作(zuo)螺旋(xuan)狀運(yun)動，在(zai)連續運(yun)動的(de)過程(cheng)中(zhong)減徑減壁。

 為了能(neng)軋薄壁不(bu)銹鋼管在10年時間內制造了三臺Transval 軋機，如表16-1所示。

 表16-1中三臺(tai)軋機(ji)只有Tubacex 廠(chang)的三輥軋管(guan)(guan)(guan)機(ji)生(sheng)產薄壁不銹鋼管(guan)(guan)(guan)，而(er)厚壁管(guan)(guan)(guan)及軸(zhou)承(cheng)管(guan)(guan)(guan)只是少(shao)量生(sheng)產，熱軋成品管(guan)(guan)(guan)外徑(jing)為(wei)90mm,減徑(jing)生(sheng)產ф27~80mm的不銹鋼管(guan)(guan)(guan)。

1972年Demag 制造的(de)專門(men)生產軸承管(guan)的(de)三輥(gun)軋(ya)管(guan)機在(zai)KrefeldWRG廠投產，采用液壓(ya)快速調整正軋(ya)輥(gun)的(de)裝置，可(ke)以(yi)生產薄壁(bi)不銹鋼(gang)管(guan)。

 在以后(hou)的(de)(de)12年時間內共有10臺Transval 軋(ya)機(ji)投產，這種Transval軋(ya)機(ji)的(de)(de)一(yi)個牌(pai)坊是(shi)固(gu)定的(de)(de)，另一(yi)個牌(pai)坊可(ke)(ke)繞軋(ya)制(zhi)線旋(xuan)轉，以調整角(jiao)(jiao)度，其最大旋(xuan)轉角(jiao)(jiao)可(ke)(ke)達23°.回轉牌(pai)坊的(de)(de)旋(xuan)轉借(jie)助于液壓(ya)缸，軋(ya)機(ji)可(ke)(ke)按以下(xia)三種方式工作：

  1. 簡單(dan)的傾斜(xie)，此時軋(ya)機和普通的斜(xie)軋(ya)一(yi)樣；

  2.“兩(liang)傾(qing)角”工藝，此(ci)時(shi)軋機可具(ju)有“軋制(zhi)傾(qing)角”及終軋時(shi)的“減小傾(qing)角”；

  3.“三傾(qing)角(jiao)”工藝(yi)，除了(le)軋制(zhi)尾端時減少傾(qing)角(jiao)外(wai)，軋制(zhi)開始(shi)進也改變傾(qing)角(jiao)。

  Transval 軋機為 Vallourec專利。

  1987年MDM 為西班牙 Tubos Reunidos 廠制(zhi)造的(de)(de)CAM 三輥軋(ya)管(guan)機投產、CAM是 Convergent Assel Mill的(de)(de)縮寫(xie)，這種軋(ya)機的(de)(de)主要技術特征(zheng)是軋(ya)輥采(cai)用收斂(lian)式布置，可(ke)軋(ya)D/S=40的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)，采(cai)用較(jiao)短(duan)的(de)(de)限動芯棒軋(ya)制(zhi)25m長的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)，傳動裝置布置在軋(ya)入(ru)端，輾軋(ya)角可(ke)達20°。

CAM三(san)(san)(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機是三(san)(san)(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機發展史中(zhong)一個界碑(bei)，以前的(de)(de)三(san)(san)(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機均(jun)采用軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)擴(kuo)散式(shi)布置(zhi)，傳動裝(zhuang)置(zhi)設在軋(ya)(ya)(ya)出端，由于切向金(jin)屬流(liu)動較強，導致軋(ya)(ya)(ya)件管(guan)料外(wai)(wai)擴(kuo)，而在收斂式(shi)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)布置(zhi)的(de)(de)三(san)(san)(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機（CAM)中(zhong)變形(xing)區中(zhong)金(jin)屬流(liu)動加(jia)速，軸向拉伸的(de)(de)加(jia)強有利(li)于防止改(gai)善管(guan)料的(de)(de)外(wai)(wai)擴(kuo)，在Krefeld WRG廠的(de)(de)試驗證實(shi)這種外(wai)(wai)擴(kuo)量可減少40%,如圖(tu)16-7所示。

二(er)、幾種形式的三輥軋管機

  三(san)輥軋(ya)(ya)管工藝(yi)確是(shi)一(yi)種可靠的(de)軋(ya)(ya)管技術，但存(cun)在著(zhu)只能(neng)軋(ya)(ya)制厚壁(bi)管的(de)問題(ti)，三(san)輥軋(ya)(ya)管機的(de)60余(yu)年的(de)發(fa)展(zhan)就(jiu)是(shi)一(yi)部(bu)采取改(gai)進措施軋(ya)(ya)制薄壁(bi)管的(de)發(fa)展(zhan)史，Voswincker的(de)良形式作了如下概括，如表16-2所示。

在(zai)表16-2中：

  1. Transval 軋(ya)(ya)機(ji)中(zhong)采用機(ji)架回轉的辦法迅速改(gai)變喂(wei)人(ren)角，以便在(zai)軋(ya)(ya)制過程(cheng)快結(jie)束時，喂(wei)人(ren)角減(jian)少，防止管子后端出現“尾三(san)角”；

  2. Quick Lifting 系(xi)(xi)統亦(yi)稱(cheng)做 Quick Open系(xi)(xi)統，即在管子(zi)后端快離開軋(ya)輥(gun)之前提升軋(ya)輥(gun)，不軋(ya)制管子(zi)的(de)(de)后端，防止(zhi)尾(wei)端出(chu)現“三(san)角(jiao)形”，快速抬輥(gun)共有兩(liang)種辦法(fa)；一是平(ping)抬法(fa)；二是先旋轉一個角(jiao)度(du)，然后再傾斜上抬，再者，從使軋(ya)輥(gun)打開所使用的(de)(de)能源(yuan)的(de)(de)角(jiao)度(du)，可分(fen)為電氣(qi)快速調(diao)整軋(ya)輥(gun)法(fa)和液壓快速調(diao)整軋(ya)輥(gun)法(fa)，而(er)以后者為佳；

  3. NEL Process 即“No End Loss”Process之意(yi)。

三、管端控(kong)制技(ji)術發展的三個階段

 由于(yu)軋入(ru)和軋出段空心坯形(xing)狀的(de)(de)穩定(ding)性較(jiao)差，其延伸是(shi)在(zai)特(te)殊(shu)的(de)(de)變形(xing)條件(jian)下進行的(de)(de)，由于(yu)在(zai)尾(wei)端不存在(zai)厚(hou)壁空心坯尾(wei)隨部分(fen)的(de)(de)高度穩定(ding)效應，上述(shu)現象(xiang)在(zai)管(guan)子尾(wei)端特(te)別明顯，直(zhi)徑的(de)(de)增大導致空心坯尾(wei)端形(xing)成“三角形(xing)”或成“喇叭狀”。所以(yi)在(zai)生(sheng)產(chan)D/S≥12的(de)(de)管(guan)子時必須采(cai)取(qu)特(te)殊(shu)措施以(yi)避(bi)免(mian)在(zai)三輥軋管(guan)機(ji)的(de)(de)機(ji)架內(nei)或（和）下游機(ji)組內(nei)產(chan)生(sheng)管(guan)段的(de)(de)破(po)損。

 在三輥軋管機(ji)發展的歷(li)史過程中，為了擴(kuo)大這(zhe)(zhe)一工藝(yi)的使用(yong)范圍(wei)，特別是為了生產(chan)最(zui)薄壁厚的管子，對這(zhe)(zhe)一問(wen)題(ti)的解決采取了許(xu)多(duo)種辦法(fa)，有如下(xia)三個主要發展階段(duan)：

  1. 20世紀(ji)60年(nian)代的(de)Transval工藝可將軋(ya)管的(de)范(fan)圍擴(kuo)大至D/S≤16,采(cai)用專門設計的(de)機架，當不銹鋼管件將軋(ya)出(chu)時，減小(xiao)喂入角，以(yi)擴(kuo)大孔型，然(ran)而采(cai)用這(zhe)一工藝將會產生較大量的(de)切(qie)頭損(sun)失；

  2. 80年代的“Quick lifting”系統(tong)，即“快速液壓抬輥法”可(ke)以生(sheng)(sheng)產D/S≤35的管(guan)子，通過軋輥徑(jing)向(xiang)快速打(da)開的方法使(shi)管(guan)壁(bi)減薄的程度(du)削弱，從而(er)得以避免管(guan)端擴成喇叭口(kou)的現象發生(sheng)(sheng)，采用這(zhe)種軋輥快速調整(zheng)系統(tong)，管(guan)端切(qie)損可(ke)減少為50mm左右；

  3. 80年代末發(fa)展起來的(de)(de)NEL系(xi)統(tong)(tong)（NEL即(ji)“no end los-8es”三字的(de)(de)字頭(tou)）已在許多(duo)不(bu)銹鋼(gang)管廠得(de)到了(le)應用(yong)，采(cai)用(yong)這種工藝(yi)，由(you)于(yu)增(zeng)厚而產(chan)生的(de)(de)切頭(tou)損失幾乎降(jiang)為零，這是因為空心坯后端的(de)(de)減徑和減壁是分(fen)別在不(bu)同的(de)(de)變形過(guo)程中發(fa)生的(de)(de)，因此(ci)只產(chan)生微量(liang)的(de)(de)直徑增(zeng)大，采(cai)用(yong)這一系(xi)統(tong)(tong)可以(yi)生產(chan)D/S≤40的(de)(de)管子(zi)，NEL系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)示意圖(tu)(tu)如(ru)圖(tu)(tu)16-8所(suo)示。

四、幾種控制芯棒速度(du)的(de)方案

 芯棒(bang)系統(tong)在成本、軋制周(zhou)期和變形能力等方(fang)面對生產過程(cheng)均產生影響，共(gong)有以下二種芯棒(bang)運動方(fang)式 即

 1. 芯棒作自由(you)運(yun)動；

 2. 芯棒喂入(ru)是受控的；

 3. 芯棒抽出是(shi)受控的(de)。

 方案（1)芯棒(bang)易(yi)于操作，但其缺點是(shi)和成品(pin)管(guan)(guan)長度(du)(du)相(xiang)(xiang)比(bi)(bi)較(jiao)，芯棒(bang)長度(du)(du)較(jiao)長，而且需要(yao)專用(yong)的(de)芯棒(bang)抽回裝置。相(xiang)(xiang)比(bi)(bi)較(jiao)而言，方案（2)中芯棒(bang)長度(du)(du)大(da)大(da)縮(suo)短，因此軋(ya)制(zhi)比(bi)(bi)較(jiao)長的(de)不(bu)銹鋼管(guan)(guan)時推薦(jian)采用(yong)這一(yi)方案。管(guan)(guan)料(liao)與工具接觸時間縮(suo)短，有利于不(bu)采用(yong)再加熱而繼(ji)續(xu)軋(ya)制(zhi)薄壁管(guan)(guan)。采用(yong)芯棒(bang)速度(du)(du)受控的(de)軋(ya)管(guan)(guan)系統，其設(she)備制(zhi)造費用(yong)也可(ke)降低。

 軋制不銹鋼厚壁管時必(bi)須(xu)解(jie)決芯棒抽回(hui)問題，因此，方案（3)具有(you)更多的優點。

根(gen)據以上所述為了(le)取得最(zui)佳效果，不銹鋼管廠可以根(gen)據實(shi)際應用需(xu)要采取相應的(de)控(kong)制芯棒(bang)的(de)方案。