經典三輥軋管機僅用于不(bu)銹鋼厚壁管的生產，應用這種軋制不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)工藝受到軋件“三角形”形成的限制，而這一傾向在軋制薄壁(bi)不銹(xiu)鋼管(guan)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。
新式的三(san)輥(gun)(gun)軋管(guan)機的應用(yong)范(fan)圍有所擴(kuo)大(da)，可以軋制(zhi)薄壁不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)。MDM稱這(zhe)種新式的三(san)輥(gun)(gun)軋管(guan)機為高效能三(san)輥(gun)(gun)軋管(guan)機（High Pe-formence Assel Mill),具體(ti)數(shu)據如(ru)下：存在的問題是D/S值太大(da)時管(guan)子質量有劣化傾(qing)向。
一、從經典(dian)式三輥(gun)軋(ya)管機(ji)到現代化三輥(gun)軋(ya)管機(ji)的發展(zhan)
三(san)輥(gun)軋(ya)管(guan)(guan)工藝(yi)是將空心坯斜(xie)軋(ya)成管(guan)(guan)的軋(ya)制過程，它(ta)在(zai)無縫鋼管(guan)(guan)廠的應用是將經穿孔機穿孔的空心坯加以(yi)(yi)延(yan)伸，主要設置在(zai)具(ju)有中(zhong)、小(xiao)生(sheng)產(chan)能力的鋼管(guan)(guan)廠。其生(sheng)產(chan)大綱包(bao)括外(wai)徑為25~300mm的不銹鋼管(guan)(guan)，甚至可以(yi)(yi)更大一(yi)些(xie)，三(san)輥(gun)軋(ya)管(guan)(guan)機的優點有以(yi)(yi)下幾(ji)點：
1. 產品質量好，軋(ya)制精度(du)高；
2. 對于生產各(ge)種(zhong)不同管徑和壁(bi)厚(hou)的(de)管子(zi)來說，可以很快(kuai)更換規格。
在(zai)(zai)(zai)三輥(gun)軋(ya)管過(guo)程中(zhong)空(kong)心坯的(de)(de)外表面(mian)(mian)在(zai)(zai)(zai)工件中(zhong)心線對稱布置的(de)(de)互成120°的(de)(de)三個(ge)軋(ya)輥(gun)所包(bao)容的(de)(de)區域(yu)內(nei)變(bian)形，而芯棒則在(zai)(zai)(zai)其內(nei)表面(mian)(mian)限制了它的(de)(de)成形面(mian)(mian)。空(kong)心坯被咬人后，在(zai)(zai)(zai)軋(ya)輥(gun)的(de)(de)作(zuo)用(yong)下邊旋轉邊前(qian)進，在(zai)(zai)(zai)變(bian)形區內(nei)作(zuo)螺旋狀運動(dong)，在(zai)(zai)(zai)連(lian)續(xu)運動(dong)的(de)(de)過(guo)程中(zhong)減徑減壁。
為(wei)了能軋薄壁(bi)不(bu)銹鋼管在(zai)10年時間內制造了三臺(tai)Transval 軋機(ji)，如(ru)表16-1所示。
表16-1中(zhong)三臺軋機(ji)只有Tubacex 廠的(de)三輥軋管(guan)機(ji)生產薄壁(bi)不銹鋼管(guan)，而(er)厚(hou)壁(bi)管(guan)及軸承(cheng)管(guan)只是(shi)少量生產，熱軋成品管(guan)外徑為90mm,減徑生產ф27~80mm的(de)不銹鋼管(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KrefeldWRG廠(chang)投(tou)產，采用液壓快速(su)調整正軋(ya)輥(gun)的(de)裝置(zhi)，可以(yi)生產薄壁不銹鋼管(guan)。
在以后的(de)12年時間內共有10臺Transval 軋(ya)(ya)機(ji)投(tou)產(chan)，這種Transval軋(ya)(ya)機(ji)的(de)一(yi)個牌坊是固定的(de)，另一(yi)個牌坊可(ke)(ke)繞(rao)軋(ya)(ya)制線旋(xuan)轉，以調整角(jiao)度，其最(zui)大旋(xuan)轉角(jiao)可(ke)(ke)達(da)23°.回(hui)轉牌坊的(de)旋(xuan)轉借助(zhu)于液(ye)壓缸，軋(ya)(ya)機(ji)可(ke)(ke)按以下(xia)三種方式工作：
1. 簡單的傾斜(xie)，此時軋機和(he)普通(tong)的斜(xie)軋一樣；
2.“兩傾角”工藝(yi)，此時(shi)(shi)軋(ya)(ya)機(ji)可具有“軋(ya)(ya)制傾角”及終軋(ya)(ya)時(shi)(shi)的“減小(xiao)傾角”；
3.“三傾(qing)(qing)角(jiao)”工藝(yi)，除了軋(ya)制尾端時減少傾(qing)(qing)角(jiao)外(wai)，軋(ya)制開始進(jin)也改變(bian)傾(qing)(qing)角(jiao)。
Transval 軋機(ji)為(wei) Vallourec專利。
1987年(nian)MDM 為(wei)西班(ban)牙 Tubos Reunidos 廠(chang)制(zhi)(zhi)造的(de)(de)CAM 三輥(gun)軋(ya)(ya)管機投產、CAM是(shi) Convergent Assel Mill的(de)(de)縮寫，這種軋(ya)(ya)機的(de)(de)主(zhu)要技(ji)術特征是(shi)軋(ya)(ya)輥(gun)采(cai)用收(shou)斂式布(bu)置(zhi)，可軋(ya)(ya)D/S=40的(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼管，采(cai)用較(jiao)短的(de)(de)限動芯棒軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)25m長的(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼管，傳動裝置(zhi)布(bu)置(zhi)在(zai)軋(ya)(ya)入端，輾軋(ya)(ya)角(jiao)可達20°。
CAM三(san)輥(gun)(gun)軋管(guan)(guan)機是三(san)輥(gun)(gun)軋管(guan)(guan)機發(fa)展史中(zhong)一個界碑，以前的(de)(de)三(san)輥(gun)(gun)軋管(guan)(guan)機均采用軋輥(gun)(gun)擴(kuo)散(san)式(shi)布(bu)置(zhi)(zhi)，傳動(dong)裝置(zhi)(zhi)設在軋出端，由(you)于切向金屬流動(dong)較強，導致軋件管(guan)(guan)料外(wai)(wai)擴(kuo)，而(er)在收斂式(shi)軋輥(gun)(gun)布(bu)置(zhi)(zhi)的(de)(de)三(san)輥(gun)(gun)軋管(guan)(guan)機（CAM)中(zhong)變形(xing)區中(zhong)金屬流動(dong)加速，軸向拉伸(shen)的(de)(de)加強有利于防止改善(shan)管(guan)(guan)料的(de)(de)外(wai)(wai)擴(kuo)，在Krefeld WRG廠的(de)(de)試(shi)驗證實這種外(wai)(wai)擴(kuo)量可減少40%,如(ru)圖16-7所示。
二、幾種(zhong)形式的三輥軋管機
三(san)輥(gun)軋(ya)管(guan)工藝確是一種可靠(kao)的軋(ya)管(guan)技術，但(dan)存在(zai)著只能軋(ya)制厚壁管(guan)的問題，三(san)輥(gun)軋(ya)管(guan)機的60余年的發展(zhan)就是一部采取改進措施軋(ya)制薄(bo)壁管(guan)的發展(zhan)史(shi)，Voswincker的良形式作了如下(xia)概括，如表16-2所示。
在表16-2中：
1. Transval 軋機中采用機架回(hui)轉的辦(ban)法迅速(su)改變喂人(ren)角(jiao)，以便在軋制過程快(kuai)結束時，喂人(ren)角(jiao)減少(shao)，防止(zhi)管子后端出現“尾(wei)三角(jiao)”；
2. Quick Lifting 系統亦稱做(zuo) Quick Open系統，即在(zai)管子后端(duan)快離開(kai)軋(ya)輥(gun)之前提升軋(ya)輥(gun)，不軋(ya)制管子的(de)后端(duan)，防止(zhi)尾端(duan)出(chu)現“三角(jiao)形(xing)”，快速抬(tai)(tai)輥(gun)共有兩種辦法(fa)；一是平抬(tai)(tai)法(fa)；二是先旋轉一個角(jiao)度(du)，然(ran)后再傾斜上抬(tai)(tai)，再者(zhe)，從使(shi)軋(ya)輥(gun)打(da)開(kai)所使(shi)用(yong)的(de)能源的(de)角(jiao)度(du)，可分為電氣快速調整軋(ya)輥(gun)法(fa)和液壓快速調整軋(ya)輥(gun)法(fa)，而以后者(zhe)為佳；
3. NEL Process 即(ji)“No End Loss”Process之(zhi)意。
三(san)、管(guan)端控制技術發展的三(san)個階段
由(you)于軋(ya)入和軋(ya)出(chu)段空(kong)心坯(pi)(pi)(pi)形(xing)狀的(de)穩定(ding)性較(jiao)差，其延伸是在(zai)(zai)特殊的(de)變形(xing)條件下進行的(de)，由(you)于在(zai)(zai)尾端(duan)(duan)不存在(zai)(zai)厚壁空(kong)心坯(pi)(pi)(pi)尾隨部分的(de)高度穩定(ding)效應，上(shang)述現象在(zai)(zai)管(guan)子尾端(duan)(duan)特別明顯，直徑的(de)增大(da)導致空(kong)心坯(pi)(pi)(pi)尾端(duan)(duan)形(xing)成“三角形(xing)”或成“喇(la)叭狀”。所以在(zai)(zai)生產D/S≥12的(de)管(guan)子時(shi)必須采取特殊措施以避免在(zai)(zai)三輥軋(ya)管(guan)機(ji)的(de)機(ji)架內(nei)或（和）下游機(ji)組內(nei)產生管(guan)段的(de)破損(sun)。
在三輥軋(ya)管機發展(zhan)的(de)(de)歷史過程(cheng)中(zhong)，為了(le)擴大這一工藝的(de)(de)使用范圍，特別是為了(le)生產最薄壁厚的(de)(de)管子，對這一問題的(de)(de)解(jie)決采取(qu)了(le)許多種(zhong)辦(ban)法，有如下三個主要發展(zhan)階段：
1. 20世(shi)紀60年代(dai)的(de)Transval工藝可將軋管(guan)的(de)范圍(wei)擴大(da)至D/S≤16,采用專門(men)設計的(de)機架(jia)，當不銹(xiu)鋼管(guan)件將軋出時(shi)，減小喂入角，以擴大(da)孔(kong)型，然而采用這一工藝將會產生較大(da)量的(de)切頭(tou)損失；
2. 80年(nian)代的“Quick lifting”系統(tong)，即“快(kuai)速(su)液壓抬輥法”可(ke)以生產D/S≤35的管子，通過軋輥徑向快(kuai)速(su)打(da)開的方法使管壁減薄的程度削弱，從而(er)得(de)以避免管端擴成喇(la)叭(ba)口的現象發生，采用(yong)這種軋輥快(kuai)速(su)調整系統(tong)，管端切損可(ke)減少(shao)為50mm左右；
3. 80年代(dai)末發(fa)展起來的(de)(de)NEL系統(tong)（NEL即“no end los-8es”三字(zi)(zi)的(de)(de)字(zi)(zi)頭）已在許多不(bu)銹鋼管廠得到了應用(yong)，采用(yong)這(zhe)種工藝，由(you)于增(zeng)(zeng)厚而(er)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)切頭損失幾乎降(jiang)為零(ling)，這(zhe)是因為空心坯后端的(de)(de)減(jian)徑和減(jian)壁是分別在不(bu)同的(de)(de)變形過程中發(fa)生(sheng)(sheng)的(de)(de)，因此只產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)微量的(de)(de)直徑增(zeng)(zeng)大，采用(yong)這(zhe)一系統(tong)可以(yi)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)D/S≤40的(de)(de)管子，NEL系統(tong)的(de)(de)示(shi)(shi)意圖(tu)如圖(tu)16-8所示(shi)(shi)。
四(si)、幾種控制芯棒速(su)度的方案
芯棒系統(tong)在成本(ben)、軋制周期(qi)和變形能力等方面(mian)對(dui)生產(chan)過程均產(chan)生影響，共有以(yi)下二種芯棒運動方式 即
1. 芯棒作自由運動；
2. 芯棒喂(wei)入是受控的；
3. 芯棒(bang)抽出(chu)是受控的(de)。
方(fang)(fang)案(an)（1)芯(xin)棒(bang)易于操(cao)作，但其缺點是(shi)和(he)成品管長(chang)(chang)度相比較，芯(xin)棒(bang)長(chang)(chang)度較長(chang)(chang)，而且需要專用(yong)(yong)的芯(xin)棒(bang)抽回裝(zhuang)置。相比較而言，方(fang)(fang)案(an)（2)中芯(xin)棒(bang)長(chang)(chang)度大大縮短，因此軋制比較長(chang)(chang)的不(bu)銹鋼(gang)管時推薦采用(yong)(yong)這(zhe)一(yi)方(fang)(fang)案(an)。管料與工具接觸時間縮短，有利(li)于不(bu)采用(yong)(yong)再加熱而繼續軋制薄壁(bi)管。采用(yong)(yong)芯(xin)棒(bang)速度受控的軋管系統，其設備制造費用(yong)(yong)也可(ke)降低。
軋制不銹鋼厚壁(bi)管時必須解決(jue)芯(xin)棒(bang)抽回問題，因此，方案（3)具有更(geng)多的優(you)點。
根(gen)據以上所(suo)述為了取得最佳效(xiao)果，不(bu)銹(xiu)鋼管廠可以根(gen)據實際應用(yong)需要(yao)采取相應的(de)控制芯棒的(de)方案。
