對這一百多年不銹鋼管生產工藝發展的歷史回顧，有助于弄清楚各種生產工藝的興衰，這種“興”與“衰”，除了有其歷史的背景條件的影響外，最根本的是工藝本身所固有的長處和短處在技術發展長河中的顯露。這種回顧對于立足當前，展望未來，不無裨益。現從以下4方面進一步對上述發展過程加以追述。




一、周期軋管(guan)(guan)機、自動(dong)軋管(guan)(guan)機和頂管(guan)(guan)工藝的發展(zhan)


  曼(man)內斯曼(man)兄(xiong)弟發(fa)(fa)明斜軋(ya)(ya)穿孔機(ji)(ji)后，原想通過實心(xin)坯穿孔一(yi)次成管(guan)(guan)，經(jing)過多次試驗(yan)失敗之后，就(jiu)(jiu)設法在(zai)兩重(zhong)式(shi)軋(ya)(ya)機(ji)(ji)上將空心(xin)坯套在(zai)芯棒上加以延伸(shen)(shen)，這樣(yang)生(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)(de)鋼(gang)管(guan)(guan)長度不大于(yu)4~4.5m,而且質量(liang)很(hen)差(cha)。由此導致曼(man)氏兄(xiong)弟于(yu)1892年(nian)發(fa)(fa)明周期(qi)(qi)(qi)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)，這種(zhong)周期(qi)(qi)(qi)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)采(cai)(cai)用(yong)人(ren)工(gong)(gong)喂料，由于(yu)芯棒很(hen)重(zhong)，喂料很(hen)費(fei)力氣(qi)，生(sheng)產(chan)(chan)呈間斷性，效率很(hen)低。當早期(qi)(qi)(qi)在(zai)曼(man)內斯曼(man)公司工(gong)(gong)作，并參加過早期(qi)(qi)(qi)不銹鋼(gang)管(guan)(guan)生(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)(de)斯蒂弗(fu)爾工(gong)(gong)程師（瑞士人(ren)）移居美國時(shi)，美國鋼(gang)管(guan)(guan)界正在(zai)探索(suo)發(fa)(fa)展空心(xin)坯快(kuai)速延伸(shen)(shen)的(de)(de)(de)工(gong)(gong)藝。由于(yu)他的(de)(de)(de)努力，第(di)一(yi)臺自動軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)于(yu)1903年(nian)11月(yue)在(zai)美國 Greenville 誕生(sheng)，所生(sheng)產(chan)(chan)管(guan)(guan)子的(de)(de)(de)外徑最大為4~5 1/2英寸。與美國發(fa)(fa)展自動軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)同時(shi)，德國又(you)從(cong)完全不同的(de)(de)(de)途徑研究發(fa)(fa)展了另一(yi)種(zhong)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)(gong)藝，即在(zai)原已存在(zai)的(de)(de)(de)艾哈德水壓沖孔工(gong)(gong)藝的(de)(de)(de)基礎(chu)上，采(cai)(cai)用(yong)環式(shi)孔型(xing)對沖孔杯狀(zhuang)體(ti)進行(xing)延伸(shen)(shen)，這就(jiu)(jiu)是(shi)頂管(guan)(guan)工(gong)(gong)藝。因(yin)此，從(cong)1886年(nian)發(fa)(fa)明斜軋(ya)(ya)穿孔機(ji)(ji)后，在(zai)將近20年(nian)的(de)(de)(de)時(shi)間內出現了3種(zhong)可用(yong)于(yu)工(gong)(gong)業生(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)(de)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)(gong)藝。



二、連續軋(ya)管(guan)機(ji)的(de)發(fa)展


 連續軋管機的發展道路比較曲折，早期的幾次試驗，由于受傳動技術的限制均告失敗。有一些軋機經短期運行后被迫停產，這包括：1891年的5機架Kellogg連軋機、1901年的12機架Alois連軋機、1917年的7機架Fassel連軋機和1932年的21機架Foran軋機。Foran所設計的連軋管機，據稱在技術上是成功的，失敗是由于Globe鋼管公司經濟上的原因。但是總的來說長芯棒連軋管技術在20世紀前半葉沒有多大的發展，直到1949年、1950年兩套設有張力減徑機的單獨傳動的全浮動芯棒連軋管機組在美國Lorain 廠和Gary廠投產后，才算是有了長足的進展。這種軋機發展至1972年德國牟爾海母2號連軋管機組投產時，軋制工藝日趨完善，所軋不(bu)銹鋼管質量優越，軋機能力大大提高，在小口徑不(bu)銹鋼管生產領域內占有很大的優勢。到1978年達爾明貝爾加莫廠的MPM軋機投產后，連軋管工藝在較大口徑不(bu)銹鋼管的生產領域內也占了優勢。


1983年日本八幡廠(chang)的(de)半(ban)浮(fu)動芯棒連軋(ya)(ya)管(guan)(guan)廠(chang)的(de)投產(chan)(chan)(chan)，開始了(le)3種連軋(ya)(ya)管(guan)(guan)工藝并(bing)存(cun)的(de)時期(qi)。采用連軋(ya)(ya)管(guan)(guan)工藝的(de)鋼(gang)管(guan)(guan)廠(chang)競爭(zheng)能(neng)力強，經濟效益(yi)好，其(qi)突出優點(dian)(dian)是：產(chan)(chan)(chan)量(liang)(liang)高（年產(chan)(chan)(chan)量(liang)(liang)50萬噸以上）、產(chan)(chan)(chan)品質量(liang)(liang)好，所生產(chan)(chan)(chan)管(guan)(guan)子的(de)品種規格多，毛(mao)管(guan)(guan)長度大，收得率高，這(zhe)些(xie)優點(dian)(dian)決(jue)非(fei)其(qi)他軋(ya)(ya)管(guan)(guan)工藝所能(neng)比擬的(de)。




三、各種古老軋管(guan)工藝全(quan)面翻新(xin)


 連(lian)軋管工藝(yi)獲得巨大發展的同時，各(ge)種古老的軋管工藝(yi)也進入了(le)一個全(quan)面翻(fan)新的時期。


1. 單槽自(zi)動(dong)軋管機和串列布(bu)置的自(zi)動(dong)軋管機


   日本四大(da)鋼鐵公司在(zai)1977~1978年兩(liang)年時間內(nei)共有(you)4套新型的(de)(de)(de)單槽自(zi)動軋(ya)管(guan)機投產(chan)，所(suo)生產(chan)鋼管(guan)的(de)(de)(de)最(zui)大(da)直徑(jing)為381mm、406mm.在(zai)小口徑(jing)鋼管(guan)生產(chan)領域(yu)內(nei)采用串列(lie)式布(bu)置的(de)(de)(de)自(zi)動軋(ya)管(guan)機是蘇(su)聯的(de)(de)(de)做(zuo)法，所(suo)生產(chan)鋼管(guan)的(de)(de)(de)最(zui)大(da)外徑(jing)為140~250mm。但經(jing)過不到20年的(de)(de)(de)發展，證明這(zhe)兩(liang)種做(zuo)法不能克服自(zi)動軋(ya)管(guan)工藝所(suo)固有(you)的(de)(de)(de)缺點。“短頂頭軋(ya)管(guan)”終究不如“長芯(xin)棒(bang)軋(ya)管(guan)”，于是這(zhe)兩(liang)種改(gai)進了(le)的(de)(de)(de)自(zi)動軋(ya)管(guan)工藝未(wei)獲(huo)發展。


2. CPE工(gong)藝(yi)


  頂(ding)(ding)管(guan)(guan)工(gong)藝(yi)的(de)缺(que)點在1974年的(de)頂(ding)(ding)管(guan)(guan)工(gong)藝(yi)學(xue)術討論會上進行了比較全面的(de)論證(zheng)。為(wei)了改善(shan)采(cai)用(yong)這種工(gong)藝(yi)生(sheng)產(chan)的(de)毛管(guan)(guan)短(duan)、壁厚(hou)薄、收(shou)得率(lv)低等缺(que)點，在古老的(de)頂(ding)(ding)管(guan)(guan)工(gong)藝(yi)中采(cai)用(yong)斜軋穿孔(kong)法代替(ti)水壓(ya)沖孔(kong)法，將管(guan)(guan)坯穿透，然后(hou)用(yong)專(zhuan)門設備收(shou)底，形成一個可以(yi)承(cheng)受頂(ding)(ding)推力的(de)“底”。這樣，可以(yi)采(cai)用(yong)重(zhong)量較大的(de)管(guan)(guan)坯，生(sheng)產(chan)較長的(de)管(guan)(guan)子(zi)（可達24m).至于收(shou)得率(lv)雖有所(suo)提高，但和其他(ta)工(gong)藝(yi)相比較仍較低。


3. 新型狄賽爾軋管(guan)機（Accu-roll軋機）


  狄賽(sai)(sai)爾軋管機(ji)是在狄賽(sai)(sai)爾穿孔機(ji)（指老式的、導盤呈(cheng)時鐘“6時(shi)－12時(shi)”布置的(de)(de)狄賽(sai)(sai)爾(er)穿孔機(ji)）的(de)(de)基(ji)礎上發展起(qi)來的(de)(de)。最(zui)原始的(de)(de)工藝是在(zai)狄賽(sai)(sai)爾(er)穿孔機(ji)上，穿孔后(hou)的(de)(de)空心坯穿人(ren)芯棒(bang)后(hou)在(zai)另(ling)一臺狄賽(sai)(sai)爾(er)軋(ya)管(guan)機(ji)上軋(ya)制成管(guan)。從構造(zao)上講(jiang)兩者基(ji)本相同，異點僅(jin)在(zai)于前(qian)后(hou)臺的(de)(de)不同。


  第一臺狄賽爾(er)軋管(guan)機1932年(nian)在美(mei)國 Beaver Falls 廠投產(chan)，由于生產(chan)率較低(di)，在40年(nian)代末停產(chan)。40多年(nian)后在美(mei)國Aetna Stand-ard公(gong)司采(cai)用了一些(xie)改進措施，并(bing)稱 Accu-roll軋機為(wei)“下一代的(de)(de)軋管(guan)機”，實際上這種工(gong)藝的(de)(de)固有缺點如延伸(shen)系數小、毛管(guan)長度短以及可能(neng)出現的(de)(de)內部質量(liang)問題依然存在。


4. 新(xin)型三輥(gun)軋管機


  從工藝(yi)上講，新型三輥軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)并無實質性變(bian)化(hua)，由于采用了NEL控制系統，可以達(da)(da)到軋(ya)(ya)薄(bo)壁管(guan)的目的。德國MDM公(gong)司將這(zhe)種新型三輥軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)稱(cheng)之為 High Performance Assel mill,所軋(ya)(ya)管(guan)子最大(da)(da)外徑可達(da)(da)356mm,最小壁厚為2.5mm,D/S比(bi)可達(da)(da)40(實際(ji)上這(zhe)是指外徑為324~356mm而言(yan)，當外徑為139.7~219mm時，D/S=35~37)。但不管(guan)怎樣，對三輥軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)來說，確實是一大(da)(da)進(jin)步。


  這種軋機的核心技術是采用管端自動控制系統（NEL系統），即軋輥液壓快速打開裝置和軋制過程結束之前的預壓法；尚存在的問題是軋薄壁(bi)不銹鋼管(guan)時壁厚公差劣化。



四、連(lian)鑄圓(yuan)坯的使(shi)用和穿孔、張減技術的發展


  圓(yuan)(yuan)坯連(lian)(lian)鑄技(ji)術(shu)的成功一(yi)方面促進了斜(xie)軋穿孔工(gong)藝的發展，使得(de)狄(di)賽爾(er)穿孔機在新的條件下復活(huo)，另一(yi)方面終結了壓力穿孔機（PPM)在新建不銹鋼管廠中的進一(yi)步應用。這樣(yang)(yang)在無縫(feng)鋼管生產(chan)領域，以連(lian)(lian)鑄圓(yuan)(yuan)坯為(wei)原(yuan)料(liao)進行斜(xie)軋穿孔幾乎已成定局，不這樣(yang)(yang)，就(jiu)會(hui)失去競爭力。


  20世紀50年代張(zhang)減(jian)(jian)(jian)(jian)技術的(de)(de)(de)成功(gong)，提高了(le)小口徑(jing)不(bu)(bu)銹鋼管(guan)(guan)(guan)生(sheng)產的(de)(de)(de)經濟性，但為了(le)減(jian)(jian)(jian)(jian)少與張(zhang)力(li)減(jian)(jian)(jian)(jian)徑(jing)聯用的(de)(de)(de)軋管(guan)(guan)(guan)機(ji)組(zu)的(de)(de)(de)切(qie)頭(tou)損失率要求(qiu)進人(ren)張(zhang)減(jian)(jian)(jian)(jian)機(ji)的(de)(de)(de)毛管(guan)(guan)(guan)盡(jin)可能長，因此，凡(fan)是軋制毛管(guan)(guan)(guan)較(jiao)短的(de)(de)(de)組(zu)不(bu)(bu)宜與張(zhang)減(jian)(jian)(jian)(jian)機(ji)聯用，這樣的(de)(de)(de)軋管(guan)(guan)(guan)組(zu)的(de)(de)(de)競爭(zheng)能力(li)也就減(jian)(jian)(jian)(jian)弱了(le)。蘭前張(zhang)減(jian)(jian)(jian)(jian)技術的(de)(de)(de)發展趨勢主要是采用CEC控制、發展混合傳動(dong)方式以及工藝過程(cheng)自動(dong)控制。軋管(guan)前后變形階(jie)段及原(yuan)料（管(guan)坯）生(sheng)產方面(mian)的(de)進(jin)展(zhan)，所(suo)有(you)這些基本(ben)勾畫了無縫(feng)不銹鋼管(guan)生(sheng)產工藝(yi)近100年的(de)發展(zhan)概況。