經典三輥軋管機僅用于不銹鋼厚(hou)壁管的生產，應用這種軋制不銹鋼(gang)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不(bu)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(xin)式的三(san)輥(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)的應用范圍(wei)有(you)所擴大(da)，可以(yi)軋(ya)(ya)制薄壁不銹鋼管(guan)(guan)(guan)。MDM稱(cheng)這種新(xin)式的三(san)輥(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)為高效能三(san)輥(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)（High Pe-formence Assel Mill),具體(ti)數據如下：存在(zai)的問(wen)題是D/S值太大(da)時管(guan)(guan)(guan)子質量有(you)劣化(hua)傾向。
一、從經典式三輥軋(ya)管機到現代化三輥軋(ya)管機的發展(zhan)
三(san)輥(gun)軋管(guan)(guan)(guan)工(gong)藝是將(jiang)空心坯斜(xie)軋成(cheng)管(guan)(guan)(guan)的(de)軋制過程，它(ta)在(zai)無(wu)縫(feng)鋼管(guan)(guan)(guan)廠(chang)的(de)應用是將(jiang)經穿孔機穿孔的(de)空心坯加以延伸，主要設置在(zai)具有中、小(xiao)生產(chan)能力的(de)鋼管(guan)(guan)(guan)廠(chang)。其生產(chan)大綱(gang)包括(kuo)外徑為25~300mm的(de)不銹鋼管(guan)(guan)(guan)，甚至可(ke)以更大一些，三(san)輥(gun)軋管(guan)(guan)(guan)機的(de)優點有以下幾點：
1. 產品質量好，軋制(zhi)精度高；
2. 對于(yu)生產各(ge)種不(bu)同(tong)管徑和壁(bi)厚(hou)的管子來說，可以很快更換規格。
在(zai)(zai)三輥軋管過程中空(kong)心(xin)(xin)坯的(de)(de)外表面在(zai)(zai)工件中心(xin)(xin)線對稱布置的(de)(de)互成120°的(de)(de)三個(ge)軋輥所(suo)包容的(de)(de)區(qu)域內(nei)變形(xing)(xing)，而芯棒則(ze)在(zai)(zai)其內(nei)表面限制了它的(de)(de)成形(xing)(xing)面。空(kong)心(xin)(xin)坯被咬人后，在(zai)(zai)軋輥的(de)(de)作用下邊旋(xuan)轉邊前進(jin)，在(zai)(zai)變形(xing)(xing)區(qu)內(nei)作螺旋(xuan)狀運動，在(zai)(zai)連續運動的(de)(de)過程中減徑(jing)減壁。
為了能軋薄(bo)壁不銹鋼(gang)管(guan)在10年時間內制造(zao)了三臺(tai)Transval 軋機(ji)，如表16-1所示。
表(biao)16-1中三臺軋機只(zhi)(zhi)有(you)Tubacex 廠的三輥軋管機生產(chan)(chan)(chan)薄壁不銹(xiu)鋼(gang)管，而厚壁管及軸承管只(zhi)(zhi)是少(shao)量(liang)生產(chan)(chan)(chan)，熱(re)軋成(cheng)品管外(wai)徑(jing)為90mm,減徑(jing)生產(chan)(chan)(chan)ф27~80mm的不銹(xiu)鋼(gang)管。
1972年Demag 制(zhi)造的(de)專門(men)生產軸承管(guan)的(de)三輥(gun)軋管(guan)機在(zai)KrefeldWRG廠投產，采用液壓快速(su)調整正軋輥(gun)的(de)裝置，可以生產薄壁不銹鋼管(guan)。
在(zai)以(yi)后(hou)的12年時間內共有10臺Transval 軋(ya)機(ji)投產(chan)，這(zhe)種Transval軋(ya)機(ji)的一個(ge)牌坊(fang)是固(gu)定的，另一個(ge)牌坊(fang)可繞軋(ya)制線旋(xuan)(xuan)轉，以(yi)調整角(jiao)度，其最大旋(xuan)(xuan)轉角(jiao)可達23°.回(hui)轉牌坊(fang)的旋(xuan)(xuan)轉借助于液壓缸，軋(ya)機(ji)可按以(yi)下三種方(fang)式工(gong)作：
1. 簡單的傾(qing)斜，此時軋(ya)機(ji)和(he)普通的斜軋(ya)一樣；
2.“兩(liang)傾(qing)角”工(gong)藝，此時(shi)軋機可具有“軋制傾(qing)角”及終(zhong)軋時(shi)的“減小傾(qing)角”；
3.“三傾(qing)(qing)角(jiao)(jiao)(jiao)”工藝，除了軋(ya)制尾(wei)端時減少傾(qing)(qing)角(jiao)(jiao)(jiao)外，軋(ya)制開(kai)始進也(ye)改變(bian)傾(qing)(qing)角(jiao)(jiao)(jiao)。
Transval 軋機為 Vallourec專利。
1987年MDM 為西班牙 Tubos Reunidos 廠制造的(de)CAM 三輥軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)投產、CAM是 Convergent Assel Mill的(de)縮寫，這種軋(ya)機(ji)的(de)主要技術特(te)征是軋(ya)輥采用收斂式布置(zhi)，可(ke)軋(ya)D/S=40的(de)不(bu)銹鋼管(guan)(guan)，采用較短(duan)的(de)限動芯棒軋(ya)制25m長(chang)的(de)不(bu)銹鋼管(guan)(guan)，傳動裝(zhuang)置(zhi)布置(zhi)在軋(ya)入端，輾軋(ya)角可(ke)達20°。
CAM三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)是三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)發展史中一個界碑，以前(qian)的(de)(de)三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)均采用軋(ya)輥(gun)(gun)擴(kuo)散(san)式(shi)布置(zhi)，傳動裝置(zhi)設(she)在軋(ya)出端，由于切向金屬流(liu)(liu)動較強，導致軋(ya)件管(guan)(guan)(guan)料(liao)外(wai)擴(kuo)，而在收斂式(shi)軋(ya)輥(gun)(gun)布置(zhi)的(de)(de)三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)（CAM)中變形區中金屬流(liu)(liu)動加(jia)速，軸向拉伸的(de)(de)加(jia)強有利于防止改善管(guan)(guan)(guan)料(liao)的(de)(de)外(wai)擴(kuo)，在Krefeld WRG廠的(de)(de)試驗(yan)證實這種外(wai)擴(kuo)量可減少(shao)40%,如圖16-7所示。
二(er)、幾種形式(shi)的三輥軋管機
三(san)輥軋管(guan)(guan)工(gong)藝確是一(yi)種(zhong)可(ke)靠的軋管(guan)(guan)技術，但存在(zai)著只能軋制厚壁(bi)管(guan)(guan)的問題，三(san)輥軋管(guan)(guan)機(ji)的60余(yu)年(nian)的發展就是一(yi)部采取改(gai)進措施軋制薄壁(bi)管(guan)(guan)的發展史，Voswincker的良形式(shi)作了如下概括(kuo)，如表16-2所示(shi)。
在(zai)表(biao)16-2中：
1. Transval 軋(ya)機(ji)中采(cai)用機(ji)架回轉的辦法迅速改變喂人角(jiao)(jiao)，以(yi)便在(zai)軋(ya)制過(guo)程快結束時(shi)，喂人角(jiao)(jiao)減少，防止管子后端出(chu)現“尾(wei)三(san)角(jiao)(jiao)”；
2. Quick Lifting 系統(tong)亦稱做 Quick Open系統(tong)，即(ji)在管子(zi)后(hou)端(duan)快(kuai)離開軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)之前提升(sheng)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)，不軋(ya)(ya)(ya)制管子(zi)的后(hou)端(duan)，防止尾端(duan)出現“三角(jiao)(jiao)形”，快(kuai)速(su)抬輥(gun)(gun)(gun)(gun)共(gong)有兩種辦法；一是平抬法；二是先旋轉一個角(jiao)(jiao)度，然后(hou)再(zai)傾斜上抬，再(zai)者(zhe)(zhe)，從使軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)打開所使用的能源的角(jiao)(jiao)度，可分為電氣(qi)快(kuai)速(su)調整軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)法和液壓快(kuai)速(su)調整軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)法，而以后(hou)者(zhe)(zhe)為佳；
3. NEL Process 即“No End Loss”Process之意(yi)。
三、管端控(kong)制技術發展(zhan)的三個階(jie)段
由(you)于軋入和(he)軋出段空心(xin)坯形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)的(de)穩定性較差，其(qi)延(yan)伸是在特(te)殊(shu)的(de)變形(xing)(xing)(xing)條件下進行(xing)的(de)，由(you)于在尾(wei)端(duan)不存(cun)在厚壁空心(xin)坯尾(wei)隨部分的(de)高度(du)穩定效(xiao)應，上述現象在管子尾(wei)端(duan)特(te)別明顯，直徑(jing)的(de)增(zeng)大導致空心(xin)坯尾(wei)端(duan)形(xing)(xing)(xing)成“三角形(xing)(xing)(xing)”或成“喇(la)叭(ba)狀(zhuang)”。所以在生產D/S≥12的(de)管子時必須采取特(te)殊(shu)措(cuo)施(shi)以避免在三輥(gun)軋管機的(de)機架(jia)內或（和(he)）下游機組內產生管段的(de)破損。
在三輥軋(ya)管(guan)機發(fa)展的歷史(shi)過程中，為(wei)了擴大這一工(gong)藝的使用范圍，特(te)別(bie)是為(wei)了生產最薄壁厚(hou)的管(guan)子，對這一問題的解決采(cai)取了許(xu)多種辦法，有如下三個(ge)主要發(fa)展階段：
1. 20世紀60年代的Transval工(gong)藝可將(jiang)(jiang)軋管(guan)的范圍擴大至D/S≤16,采(cai)用專門設(she)計的機架(jia)，當不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)件(jian)將(jiang)(jiang)軋出時，減小喂入角，以擴大孔型，然而(er)采(cai)用這一(yi)工(gong)藝將(jiang)(jiang)會產生(sheng)較大量的切頭損失(shi)；
2. 80年代的“Quick lifting”系(xi)統(tong)，即“快速(su)液壓抬輥法(fa)”可以生產D/S≤35的管(guan)子，通(tong)過軋(ya)輥徑向快速(su)打開的方法(fa)使管(guan)壁減薄的程度削弱，從而得以避免管(guan)端(duan)擴成喇叭(ba)口的現(xian)象發生，采用(yong)這種軋(ya)輥快速(su)調(diao)整系(xi)統(tong)，管(guan)端(duan)切損可減少為50mm左(zuo)右；
3. 80年代末發(fa)展起來(lai)的(de)(de)(de)(de)NEL系統(tong)（NEL即“no end los-8es”三字的(de)(de)(de)(de)字頭）已在(zai)許多不銹鋼管(guan)廠得到了應用，采(cai)用這(zhe)種工藝，由于(yu)增(zeng)(zeng)厚而產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)切頭損失幾乎降為零，這(zhe)是因為空心坯(pi)后端的(de)(de)(de)(de)減徑和減壁是分別在(zai)不同的(de)(de)(de)(de)變形過(guo)程中發(fa)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)，因此只產生(sheng)微量(liang)的(de)(de)(de)(de)直徑增(zeng)(zeng)大，采(cai)用這(zhe)一系統(tong)可以生(sheng)產D/S≤40的(de)(de)(de)(de)管(guan)子(zi)，NEL系統(tong)的(de)(de)(de)(de)示意(yi)圖(tu)如圖(tu)16-8所示。
四、幾(ji)種(zhong)控制芯棒速度的方(fang)案
芯棒系統在(zai)成本、軋制(zhi)周(zhou)期和(he)變形(xing)能力(li)等方面(mian)對生(sheng)產過程均產生(sheng)影響(xiang)，共(gong)有以下(xia)二種(zhong)芯棒運動方式 即(ji)
1. 芯棒作自(zi)由運動；
2. 芯棒喂(wei)入是受控的；
3. 芯(xin)棒(bang)抽出是(shi)受控的。
方案(an)（1)芯(xin)(xin)棒易于(yu)操作，但其缺點(dian)是和(he)成(cheng)品管(guan)(guan)(guan)長(chang)(chang)度相(xiang)比較，芯(xin)(xin)棒長(chang)(chang)度較長(chang)(chang)，而(er)且需要專用(yong)的(de)芯(xin)(xin)棒抽回(hui)裝置。相(xiang)比較而(er)言，方案(an)（2)中芯(xin)(xin)棒長(chang)(chang)度大大縮短(duan)(duan)，因(yin)此軋制比較長(chang)(chang)的(de)不銹鋼管(guan)(guan)(guan)時推薦采用(yong)這一方案(an)。管(guan)(guan)(guan)料與工具接(jie)觸時間縮短(duan)(duan)，有利(li)于(yu)不采用(yong)再加熱而(er)繼續軋制薄壁管(guan)(guan)(guan)。采用(yong)芯(xin)(xin)棒速度受(shou)控的(de)軋管(guan)(guan)(guan)系統，其設備制造費用(yong)也可降低。
軋制不銹鋼(gang)厚壁(bi)管時必須解(jie)決芯棒(bang)抽回問題，因此，方案（3)具有更多的優(you)點。
根據以(yi)上(shang)所述為(wei)了取得最(zui)佳效果，不(bu)銹鋼管廠可以(yi)根據實(shi)際應(ying)用需要采(cai)取相應(ying)的控制芯(xin)棒的方案。
