經典三輥軋管機僅用于不銹(xiu)鋼厚壁管的生產，應用這種軋制不銹鋼管(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)式的三(san)輥軋管(guan)機(ji)的應用范圍有所擴大(da)，可(ke)以(yi)軋制薄壁不銹鋼管(guan)。MDM稱這種新(xin)式的三(san)輥軋管(guan)機(ji)為高效(xiao)能三(san)輥軋管(guan)機(ji)（High Pe-formence Assel Mill),具體(ti)數據如下：存在的問(wen)題是(shi)D/S值太大(da)時管(guan)子質(zhi)量有劣化傾(qing)向。
一、從經(jing)典式三輥軋(ya)管機到(dao)現代(dai)化三輥軋(ya)管機的發展
三(san)輥軋管(guan)工(gong)藝是將空心坯(pi)斜(xie)軋成(cheng)管(guan)的(de)(de)軋制過程，它(ta)在無縫鋼管(guan)廠(chang)(chang)的(de)(de)應用是將經穿(chuan)孔(kong)機(ji)穿(chuan)孔(kong)的(de)(de)空心坯(pi)加以(yi)延伸，主要設置(zhi)在具有中、小生產能力的(de)(de)鋼管(guan)廠(chang)(chang)。其生產大(da)綱包括外徑為(wei)25~300mm的(de)(de)不銹鋼管(guan)，甚至(zhi)可(ke)以(yi)更大(da)一些，三(san)輥軋管(guan)機(ji)的(de)(de)優點(dian)有以(yi)下(xia)幾點(dian)：
1. 產品質量好，軋制精度高；
2. 對于生產各種不(bu)同(tong)管徑和(he)壁厚的(de)管子來說，可(ke)以(yi)很快更換規(gui)格。
在(zai)三輥軋管(guan)過(guo)程中(zhong)(zhong)空(kong)心坯的(de)(de)外表面在(zai)工件(jian)中(zhong)(zhong)心線對稱布(bu)置的(de)(de)互成120°的(de)(de)三個(ge)軋輥所包容的(de)(de)區域內(nei)變形，而芯(xin)棒則(ze)在(zai)其內(nei)表面限(xian)制了(le)它的(de)(de)成形面。空(kong)心坯被(bei)咬人后，在(zai)軋輥的(de)(de)作用下邊旋轉(zhuan)邊前進，在(zai)變形區內(nei)作螺(luo)旋狀運動，在(zai)連續運動的(de)(de)過(guo)程中(zhong)(zhong)減徑減壁。
為了能軋薄壁不(bu)銹鋼管在10年時間內制造了三臺(tai)Transval 軋機，如表16-1所示(shi)。
表16-1中三臺軋機只有Tubacex 廠的(de)(de)三輥軋管(guan)機生產薄壁不銹(xiu)鋼管(guan)，而厚壁管(guan)及軸(zhou)承管(guan)只是少量生產，熱軋成品管(guan)外徑(jing)為90mm,減(jian)徑(jing)生產ф27~80mm的(de)(de)不銹(xiu)鋼管(guan)。
1972年Demag 制(zhi)造的專門生(sheng)產軸承管的三(san)輥(gun)軋管機在KrefeldWRG廠(chang)投(tou)產，采用液(ye)壓快速調整正(zheng)軋輥(gun)的裝(zhuang)置，可以生(sheng)產薄壁(bi)不銹鋼管。
在以(yi)(yi)后的12年時間(jian)內共(gong)有10臺Transval 軋(ya)機投產，這種Transval軋(ya)機的一(yi)個牌坊(fang)(fang)是固定的，另一(yi)個牌坊(fang)(fang)可(ke)(ke)繞軋(ya)制線旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)，以(yi)(yi)調(diao)整角度，其最大旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)角可(ke)(ke)達23°.回轉(zhuan)(zhuan)牌坊(fang)(fang)的旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)借助于液(ye)壓缸(gang)，軋(ya)機可(ke)(ke)按(an)以(yi)(yi)下三種方式工作：
1. 簡單的傾(qing)斜(xie)，此時軋機和(he)普(pu)通(tong)的斜(xie)軋一(yi)樣；
2.“兩傾(qing)角”工(gong)藝，此時軋機可具有“軋制傾(qing)角”及終(zhong)軋時的“減小傾(qing)角”；
3.“三傾角”工(gong)藝，除了軋制尾(wei)端時減少傾角外，軋制開始進也改變傾角。
Transval 軋機為 Vallourec專(zhuan)利。
1987年MDM 為西班(ban)牙(ya) Tubos Reunidos 廠制(zhi)造的(de)CAM 三(san)輥軋管機(ji)投產、CAM是(shi) Convergent Assel Mill的(de)縮寫，這種軋機(ji)的(de)主要技術(shu)特征是(shi)軋輥采用(yong)收斂式布置(zhi)，可軋D/S=40的(de)不(bu)銹鋼管，采用(yong)較短的(de)限動芯棒軋制(zhi)25m長的(de)不(bu)銹鋼管，傳動裝置(zhi)布置(zhi)在軋入(ru)端，輾軋角可達20°。
CAM三(san)輥(gun)(gun)(gun)軋(ya)管機(ji)(ji)是(shi)三(san)輥(gun)(gun)(gun)軋(ya)管機(ji)(ji)發(fa)展史(shi)中一個界碑，以前的(de)三(san)輥(gun)(gun)(gun)軋(ya)管機(ji)(ji)均采用軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)擴散式(shi)布置，傳(chuan)動裝置設在(zai)軋(ya)出端(duan)，由于(yu)切(qie)向金(jin)屬流動較強(qiang)(qiang)，導致軋(ya)件管料外(wai)擴，而在(zai)收斂式(shi)軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)布置的(de)三(san)輥(gun)(gun)(gun)軋(ya)管機(ji)(ji)（CAM)中變形區中金(jin)屬流動加速(su)，軸向拉(la)伸的(de)加強(qiang)(qiang)有利于(yu)防止(zhi)改善管料的(de)外(wai)擴，在(zai)Krefeld WRG廠的(de)試驗證實(shi)這種外(wai)擴量可(ke)減少40%,如圖16-7所(suo)示。
二、幾種形式(shi)的三輥軋管機
三輥軋(ya)管(guan)(guan)工藝確是一種(zhong)可靠的(de)軋(ya)管(guan)(guan)技術，但(dan)存在(zai)著(zhu)只能軋(ya)制厚壁管(guan)(guan)的(de)問(wen)題，三輥軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)的(de)60余(yu)年(nian)的(de)發(fa)(fa)展就是一部采取改進(jin)措(cuo)施軋(ya)制薄壁管(guan)(guan)的(de)發(fa)(fa)展史，Voswincker的(de)良形式作了(le)如(ru)下概括，如(ru)表(biao)16-2所示(shi)。
在表(biao)16-2中：
1. Transval 軋機中采(cai)用機架(jia)回轉的(de)辦法迅速改(gai)變喂人(ren)角(jiao)，以便在(zai)軋制過(guo)程快結束時，喂人(ren)角(jiao)減少，防止管子后端(duan)出現(xian)“尾(wei)三角(jiao)”；
2. Quick Lifting 系(xi)統亦稱做(zuo) Quick Open系(xi)統，即在管子(zi)后端(duan)快離開軋(ya)輥之前提升軋(ya)輥，不軋(ya)制(zhi)管子(zi)的后端(duan)，防(fang)止(zhi)尾端(duan)出現(xian)“三角(jiao)形”，快速抬(tai)(tai)輥共有兩種(zhong)辦法(fa)；一是平抬(tai)(tai)法(fa)；二是先(xian)旋(xuan)轉一個角(jiao)度(du)，然后再(zai)(zai)傾斜(xie)上(shang)抬(tai)(tai)，再(zai)(zai)者，從使(shi)軋(ya)輥打開所使(shi)用的能源的角(jiao)度(du)，可分(fen)為電(dian)氣(qi)快速調(diao)整(zheng)軋(ya)輥法(fa)和液(ye)壓(ya)快速調(diao)整(zheng)軋(ya)輥法(fa)，而以后者為佳；
3. NEL Process 即“No End Loss”Process之意。
三(san)、管端(duan)控制技術(shu)發展的三(san)個階(jie)段
由(you)(you)于軋(ya)(ya)入和軋(ya)(ya)出段(duan)(duan)空心坯形狀的(de)(de)穩定性較差(cha)，其延伸是(shi)在特(te)殊(shu)的(de)(de)變形條件下進行的(de)(de)，由(you)(you)于在尾端不存在厚壁空心坯尾隨部(bu)分的(de)(de)高度穩定效應，上(shang)述現象(xiang)在管子尾端特(te)別明(ming)顯，直徑的(de)(de)增大導致空心坯尾端形成“三(san)角形”或成“喇叭狀”。所(suo)以在生(sheng)產D/S≥12的(de)(de)管子時(shi)必須采取特(te)殊(shu)措施(shi)以避免在三(san)輥軋(ya)(ya)管機的(de)(de)機架(jia)內或（和）下游機組(zu)內產生(sheng)管段(duan)(duan)的(de)(de)破損。
在三輥軋管(guan)機發展(zhan)的(de)歷(li)史(shi)過程中，為了擴大這一工藝(yi)的(de)使用范(fan)圍，特別是為了生產最薄壁厚(hou)的(de)管(guan)子，對這一問題的(de)解決采取了許多(duo)種辦法，有如下(xia)三個主(zhu)要發展(zhan)階段：
1. 20世紀60年代的(de)(de)Transval工藝可將軋管(guan)的(de)(de)范圍擴大至D/S≤16,采(cai)用專門設(she)計的(de)(de)機架，當不銹鋼管(guan)件將軋出(chu)時，減小喂(wei)入角，以(yi)擴大孔型(xing)，然而采(cai)用這一工藝將會產生較大量的(de)(de)切頭損失；
2. 80年代的“Quick lifting”系統，即(ji)“快(kuai)(kuai)(kuai)速液壓抬輥法”可以(yi)生產D/S≤35的管(guan)子，通過(guo)軋輥徑向(xiang)快(kuai)(kuai)(kuai)速打開的方法使管(guan)壁(bi)減(jian)薄(bo)的程度削弱，從(cong)而得以(yi)避免管(guan)端擴成喇叭口(kou)的現(xian)象發生，采用這種軋輥快(kuai)(kuai)(kuai)速調整(zheng)系統，管(guan)端切損可減(jian)少為50mm左右(you)；
3. 80年代(dai)末發展(zhan)起來的(de)NEL系(xi)統(tong)（NEL即“no end los-8es”三字(zi)的(de)字(zi)頭）已在許(xu)多(duo)不銹鋼(gang)管廠得到了應用，采(cai)用這種工藝(yi)，由(you)于增厚而產生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)切頭損(sun)失(shi)幾乎降(jiang)為零，這是因為空(kong)心坯后端的(de)減徑和(he)減壁是分別在不同的(de)變形過程中發生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)，因此(ci)只產生(sheng)(sheng)(sheng)微量的(de)直徑增大，采(cai)用這一系(xi)統(tong)可以生(sheng)(sheng)(sheng)產D/S≤40的(de)管子，NEL系(xi)統(tong)的(de)示意圖(tu)如圖(tu)16-8所示。
四、幾(ji)種控(kong)制(zhi)芯棒速度的(de)方案
芯棒系(xi)統在成(cheng)本、軋制周期和(he)變(bian)形(xing)能力等方面對生(sheng)產過程均產生(sheng)影(ying)響，共有以(yi)下二種芯棒運(yun)動方式 即
1. 芯棒作自由(you)運(yun)動；
2. 芯棒喂入是(shi)受控的；
3. 芯棒(bang)抽出是受控的。
方案(an)(an)（1)芯棒(bang)易于操作，但其缺點是(shi)和(he)成品管(guan)(guan)長(chang)(chang)(chang)度(du)相(xiang)比較(jiao)，芯棒(bang)長(chang)(chang)(chang)度(du)較(jiao)長(chang)(chang)(chang)，而且需(xu)要專用的芯棒(bang)抽回(hui)裝置。相(xiang)比較(jiao)而言，方案(an)(an)（2)中(zhong)芯棒(bang)長(chang)(chang)(chang)度(du)大(da)(da)大(da)(da)縮(suo)短，因此軋制(zhi)比較(jiao)長(chang)(chang)(chang)的不銹鋼管(guan)(guan)時推薦(jian)采用這一方案(an)(an)。管(guan)(guan)料與(yu)工具接觸時間縮(suo)短，有(you)利于不采用再(zai)加(jia)熱而繼續軋制(zhi)薄壁(bi)管(guan)(guan)。采用芯棒(bang)速度(du)受控的軋管(guan)(guan)系(xi)統，其設備制(zhi)造(zao)費用也可降低。
軋(ya)制(zhi)不銹鋼厚壁管時必須(xu)解決芯棒抽回(hui)問(wen)題，因此，方(fang)案（3)具(ju)有(you)更(geng)多的優點。
根據(ju)以上(shang)所述為了取得最(zui)佳(jia)效(xiao)果，不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)廠可(ke)以根據(ju)實(shi)際應(ying)用需要(yao)采取相應(ying)的控(kong)制芯棒的方案(an)。
