鋼管的定徑和減徑是熱軋不銹鋼管(guan)生產中的最后一道荒管熱變形工序，其主要作用是消除前道工序軋制過程中造成的荒管外徑不一，以提高熱軋成品管的外徑精度和真圓度。
一、定徑機
不(bu)銹鋼(gang)管定徑(jing)、減(jian)徑(jing)和(he)張力減(jian)徑(jing)過(guo)程(cheng)是(shi)空心體不(bu)帶芯(xin)棒的(de)(de)連軋(ya)過(guo)程(cheng)。定徑(jing)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)在較(jiao)小的(de)(de)總減(jian)徑(jing)率和(he)單機架減(jian)徑(jing)率條(tiao)件下，將鋼(gang)管軋(ya)成有一(yi)定要求的(de)(de)尺(chi)寸精(jing)度(du)和(he)真(zhen)圓度(du)，并(bing)進(jin)一(yi)步提高不(bu)銹鋼(gang)管外表(biao)面質量(liang)。經過(guo)定徑(jing)后(hou)的(de)(de)鋼(gang)管，直徑(jing)偏差較(jiao)小，橢圓度(du)較(jiao)小，直度(du)較(jiao)好(hao)，表(biao)面光(guang)潔(jie)。
定徑機的(de)工作機架(jia)數較少，一般為(wei)5~14架(jia)，總減(jian)徑率(lv)約3%~35%,增(zeng)加定徑機架(jia)數可擴大產品規格，給生產帶來了方便(bian)，新(xin)設計車(che)間定徑機架(jia)數皆偏多(duo)。
定(ding)徑機的(de)形(xing)式(shi)很多(duo)，按輥(gun)數可(ke)分為(wei)(wei)二輥(gun)、三輥(gun)、四輥(gun)式(shi)定(ding)徑機；按軋制方式(shi)又分為(wei)(wei)縱軋定(ding)徑和斜(xie)軋定(ding)徑機。斜(xie)軋旋轉定(ding)徑機構造與(yu)二輥(gun)或(huo)三輥(gun)斜(xie)軋穿孔機相(xiang)似，只是輥(gun)型(xing)不(bu)同(tong)。與(yu)縱軋定(ding)徑相(xiang)比(bi)較(jiao)，斜(xie)軋定(ding)徑的(de)不(bu)銹鋼管外徑精度(du)高，橢(tuo)圓(yuan)度(du)小(xiao)，更換品(pin)種規格方便，不(bu)需要換輥(gun)，只要調整軋輥(gun)間距(ju)即可(ke)；缺點是生產率低(di)。
二、減徑機
減(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)除(chu)了有定(ding)徑(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)作用外，還能使產(chan)品(pin)規(gui)格范圍向(xiang)小口徑(jing)(jing)(jing)(jing)發展(zhan)。減(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)機(ji)(ji)工作機(ji)(ji)架數(shu)較多，一(yi)般為9~24架。減(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)機(ji)(ji)就是(shi)二輥或(huo)三輥式(shi)縱軋連軋機(ji)(ji)，只是(shi)連軋的(de)(de)是(shi)空心管體。二輥式(shi)前后(hou)相(xiang)鄰機(ji)(ji)架軋輥軸(zhou)線(xian)互垂90°,三輥式(shi)軋輥軸(zhou)線(xian)互錯60°,這(zhe)樣空心荒(huang)管在軋制過程(cheng)中所(suo)有方向(xiang)都受到(dao)徑(jing)(jing)(jing)(jing)向(xiang)壓縮，直至(zhi)達到(dao)成品(pin)要求的(de)(de)外徑(jing)(jing)(jing)(jing)熱(re)尺寸和橫斷(duan)面形狀。減(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)不僅(jin)擴大了機(ji)(ji)組生(sheng)(sheng)產(chan)的(de)(de)品(pin)種規(gui)格，增加軋制長度，而且減(jian)少(shao)前部工序要求的(de)(de)毛管規(gui)格數(shu)量、相(xiang)應的(de)(de)管坯(pi)規(gui)格和工具(ju)備品(pin)等，簡化生(sheng)(sheng)產(chan)管理；另外還會減(jian)少(shao)前部工序更(geng)換生(sheng)(sheng)產(chan)規(gui)格次數(shu)，提高機(ji)(ji)組的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)能力。正是(shi)因為這(zhe)一(yi)點，新設計的(de)(de)定(ding)徑(jing)(jing)(jing)(jing)機(ji)(ji)架數(shu)很(hen)多也由原來的(de)(de)5架變(bian)為7~14架以上，這(zhe)在一(yi)定(ding)程(cheng)度上也起到(dao)減(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)作用。
減徑(jing)(jing)(jing)機有兩種形式，一是微張力減徑(jing)(jing)(jing)機，減徑(jing)(jing)(jing)過程中壁厚增加，橫截面(mian)上的壁厚均(jun)勻性惡(e)化，所以總(zong)減徑(jing)(jing)(jing)率(lv)(lv)限制在40%~50%;二是張力減徑(jing)(jing)(jing)機，減徑(jing)(jing)(jing)時(shi)機架間存(cun)在張力，使得縮徑(jing)(jing)(jing)的同時(shi)減壁，進一步擴大生產(chan)產(chan)品的規格范圍，橫截面(mian)壁厚均(jun)勻性也比同樣(yang)減徑(jing)(jing)(jing)率(lv)(lv)下的微張力減徑(jing)(jing)(jing)好。
三輥(gun)式定減(jian)徑(jing)機和二輥(gun)式定減(jian)徑(jing)機相比(bi)，存在以下(xia)幾個(ge)方面的(de)差異：
1. 機(ji)架間距 三輥(gun)式定減(jian)徑機(ji)機(ji)架間距比二輥(gun)式定減(jian)徑機(ji)機(ji)小(xiao)，但(dan)機(ji)械結(jie)構復雜；
2. 單機架變形量(liang) 與二(er)輥(gun)式(shi)定減(jian)機相(xiang)比，三輥(gun)式(shi)定減(jian)徑(jing)機每個(ge)軋(ya)輥(gun)軋(ya)制變形量(liang)小，管端增(zeng)厚長(chang)度小、切頭切尾(wei)少、金屬損耗少；
3. 不銹鋼(gang)(gang)管(guan)質量 三輥(gun)式比(bi)二(er)輥(gun)式定減(jian)(jian)徑機(ji)軋(ya)輥(gun)孔(kong)型(xing)周(zhou)邊(bian)的(de)速度差小，從(cong)而減(jian)(jian)少(shao)軋(ya)輥(gun)與鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)相(xiang)對滑動(dong)(dong)，軋(ya)輥(gun)較小，沿(yan)周(zhou)向(xiang)每個軋(ya)輥(gun)孔(kong)型(xing)與鋼(gang)(gang)管(guan)接觸弧長(chang)較小，這使周(zhou)向(xiang)上所受的(de)變形力比(bi)較均勻，金屬變形時的(de)流(liu)動(dong)(dong)趨于均勻，從(cong)而可以減(jian)(jian)少(shao)橫向(xiang)壁厚的(de)不均勻程度，所以三輥(gun)式定減(jian)(jian)徑機(ji)與二(er)輥(gun)式定減(jian)(jian)徑機(ji)相(xiang)比(bi)，生產的(de)鋼(gang)(gang)管(guan)外徑圓度較好；
4. 機(ji)架(jia)布(bu)置 三輥(gun)式定減徑機(ji)軋輥(gun)交叉60°,使軋機(ji)結構簡化，便于布(bu)置；
5. 張力的(de)建(jian)(jian)立 三輥式(shi)定減徑機(ji)軋(ya)輥數目多(duo)，則軋(ya)制時對鋼(gang)管的(de)曳入性能較好，可在較短的(de)咬入鋼(gang)管長(chang)度(du)上建(jian)(jian)立足夠(gou)的(de)張力；
6. 可調(diao)整性(xing) 二輥(gun)(gun)式定減(jian)(jian)徑機容易實(shi)現在線(xian)孔型尺(chi)寸的(de)調(diao)整，以滿足標(biao)準，規范對外徑偏(pian)差的(de)要求，而三輥(gun)(gun)式定減(jian)(jian)徑機一般不能實(shi)現在線(xian)孔型尺(chi)寸的(de)調(diao)整。
現在廣泛采(cai)用的(de)是三輥定(ding)減(jian)徑機。
三、張力(li)減徑(jing)機(ji)
1. 張力減徑(jing)機的(de)特點
張(zhang)力(li)減(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)機(ji)實(shi)際上(shang)是一種(zhong)空心軋(ya)制(zhi)的(de)(de)(de)(de)多機(ji)架(jia)(jia)連軋(ya)機(ji)，被軋(ya)制(zhi)的(de)(de)(de)(de)鋼管不僅受到(dao)徑(jing)(jing)(jing)向壓縮，同時還(huan)受到(dao)縱向拉伸(shen)，即存在張(zhang)力(li)，故稱為張(zhang)力(li)減(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)。在張(zhang)力(li)的(de)(de)(de)(de)作用下，鋼管在減(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)同時，還(huan)利用各(ge)架(jia)(jia)間建立足夠(gou)大(da)的(de)(de)(de)(de)張(zhang)力(li)來實(shi)現減(jian)(jian)(jian)壁的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)，進(jin)一步(bu)擴大(da)生(sheng)產(chan)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)規格范圍(wei)，橫截面壁厚均勻性也比(bi)同樣減(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)率下的(de)(de)(de)(de)微張(zhang)力(li)減(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)好。總(zong)減(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)率最(zui)大(da)達(da)75%~80%,減(jian)(jian)(jian)壁率一般可(ke)達(da)35%~40%,總(zong)延伸(shen)系數一般在6~8,最(zui)大(da)可(ke)達(da)9以上(shang)，因此(ci)其工作機(ji)架(jia)(jia)數更多，一般為14~24架(jia)(jia)，甚至多達(da)28架(jia)(jia)。
在無縫(feng)鋼管機(ji)(ji)組特別是連續軋(ya)管機(ji)(ji)組中配置張力減徑機(ji)(ji)具有以(yi)下特點：
a. 可以大(da)大(da)減(jian)(jian)少(shao)減(jian)(jian)徑前的鋼(gang)管規格，提高軋(ya)管機組(zu)生(sheng)產(chan)效率，軋(ya)管機組(zu)只生(sheng)產(chan)少(shao)數(shu)幾個外徑規格，而經張力減(jian)(jian)徑后(hou)可以得(de)到各種尺(chi)寸(cun)規格的成品鋼(gang)管；
b. 可以(yi)減(jian)少前(qian)部工(gong)(gong)序（穿(chuan)孔和(he)軋(ya)管）生產工(gong)(gong)具的數(shu)量(liang)，提高機組作業(ye)率(lv)，由于管坯和(he)荒管規格的減(jian)少，工(gong)(gong)具、備(bei)品備(bei)件和(he)更(geng)(geng)換時(shi)間大大減(jian)少，生產更(geng)(geng)加穩定(ding)，從而增加了機組的作業(ye)時(shi)間；
c. 可以(yi)擴大品種規(gui)格，減徑(jing)量(liang)高(gao)達(da)80%,減壁量(liang)達(da)45%,通過張力減徑(jing)可以(yi)直(zhi)接生產小口徑(jing)無(wu)縫鋼管；
d. 張力減(jian)徑的延(yan)伸(shen)系(xi)數6~9,故可以生產長達(da)165m的鋼管。
張力(li)減(jian)(jian)徑(jing)的(de)(de)缺點(dian)是在張力(li)減(jian)(jian)徑(jing)機軋制中鋼管(guan)中間部(bu)分的(de)(de)管(guan)壁受到張力(li)作用而減(jian)(jian)薄，頭(tou)(tou)尾兩端的(de)(de)管(guan)壁由(you)于受不到張力(li)或受到的(de)(de)張力(li)由(you)小變大(da)，出現(xian)增厚(hou)段(duan)，這部(bu)分增厚(hou)超過公差，需切(qie)掉(diao)，增加(jia)了切(qie)頭(tou)(tou)尾損失，所以一般(ban)要求進入張力(li)減(jian)(jian)徑(jing)機的(de)(de)管(guan)子(zi)來料長度要足夠長，在經(jing)濟上才合(he)理。
近年來張力減(jian)徑的發(fa)展趨(qu)勢是：
a. 三輥(gun)式(shi)張力減徑機采(cai)用(yong)日漸普遍，二輥(gun)式(shi)只用(yong)于壁厚(hou)大于10~12mm的厚(hou)壁管(guan)；
b. 減徑率有所(suo)提高，入口荒管管徑日益(yi)增大，最大直徑現在已(yi)達300mm;
c. 出口速度日益提高，現已到16~18m/s;
d. 近年來投產的張力減徑機架(jia)數(shu)不斷增加，目(mu)前(qian)最多達(da)到(dao)28~30架(jia)。
2. 張力減徑機的管端(duan)偏厚
張(zhang)力(li)(li)減(jian)(jian)(jian)徑機的(de)工藝特點(dian)是應用相(xiang)互緊靠及串列的(de)軋制機架序(xu)列使(shi)鋼(gang)管(guan)的(de)外(wai)徑遞減(jian)(jian)(jian)，同時(shi)利用該序(xu)列中軋制速(su)度差在鋼(gang)管(guan)上形成縱向拉(la)應力(li)(li)，張(zhang)力(li)(li)，通過控制張(zhang)力(li)(li)的(de)大小來(lai)使(shi)鋼(gang)管(guan)壁(bi)厚按要求(qiu)值變(bian)化(hua)。因此現代張(zhang)力(li)(li)減(jian)(jian)(jian)徑機不僅可以減(jian)(jian)(jian)徑，同時(shi)可以減(jian)(jian)(jian)壁(bi)，而且橫截(jie)面上壁(bi)厚分布比較均勻。但(dan)它(ta)有個突出(chu)的(de)缺點(dian)，就是首尾(wei)管(guan)壁(bi)相(xiang)對(dui)中部(bu)偏厚，增加了(le)切頭損(sun)失。
a. 管端偏厚(hou)成因
影響管端(duan)(duan)偏(pian)(pian)厚(hou)的因素很多，但造成(cheng)張減管端(duan)(duan)偏(pian)(pian)厚(hou)的主要原(yuan)因是(shi)軋(ya)(ya)件首尾軋(ya)(ya)制時(shi)都是(shi)處于過程的不穩(wen)定階段。首先，軋(ya)(ya)件兩(liang)端(duan)(duan)總有(you)相當于機(ji)架間(jian)距(ju)的一段長度，一直都是(shi)在(zai)無張力(li)狀態(tai)下減徑；其次，前(qian)端(duan)(duan)在(zai)進入機(ji)組的前(qian)3~5機(ji)架之后，軋(ya)(ya)機(ji)間(jian)的張力(li)才逐漸(jian)由(you)(you)零增(zeng)加到穩(wen)定軋(ya)(ya)制的最(zui)大值(zhi)，而尾部(bu)在(zai)離(li)開最(zui)后3~5機(ji)架時(shi)，軋(ya)(ya)機(ji)間(jian)的張力(li)又從穩(wen)定軋(ya)(ya)制的最(zui)大值(zhi)降到零。這(zhe)樣(yang)軋(ya)(ya)件相應的前(qian)端(duan)(duan)壁厚(hou)就(jiu)由(you)(you)最(zui)厚(hou)逐漸(jian)降到穩(wen)定軋(ya)(ya)制時(shi)的最(zui)薄值(zhi)，尾端(duan)(duan)又由(you)(you)穩(wen)定軋(ya)(ya)制的最(zui)薄值(zhi)逐漸(jian)增(zeng)厚(hou)到無張力(li)減徑時(shi)的最(zui)大厚(hou)度。
b. 影響管(guan)端偏(pian)厚因素
首尾厚壁段的切(qie)損(sun)率，主要(yao)取(qu)決于以下(xia)因素：
①. 機架間距愈小，厚壁端愈短；
②. 傳動速度的剛性愈好，恢復轉速的時間愈短，首尾管壁的偏厚值愈小，長度愈短；
③. 延伸系數和減徑率愈大，首尾管壁的偏厚值愈大長度愈長；
④. 機架間的張力愈大，首尾相對中間的壁厚差亦愈大，切損愈高。
但從另一方(fang)面看，加大張(zhang)力(li)可以(yi)使用較厚的(de)(de)毛管提高機(ji)組產(chan)率，所以(yi)實(shi)際生產(chan)中應當摸索合理(li)的(de)(de)張(zhang)力(li)制(zhi)度，以(yi)求(qiu)得最佳的(de)(de)經(jing)濟效果。實(shi)踐(jian)證明，進入減徑機(ji)的(de)(de)來料長度應在(zai)18~20m以(yi)上(shang)，在(zai)經(jing)濟上(shang)才是(shi)合理(li)的(de)(de)。因此張(zhang)力(li)減徑機(ji)多用于連(lian)續軋管機(ji)、皮爾格軋機(ji)和(he)連(lian)續焊(han)管機(ji)組之后(hou)。
目前試圖(tu)用分析公式(shi)計算管(guan)端偏厚段的(de)(de)長度尚有(you)一定困難，實際生產中多以經驗公式(shi)估(gu)算。式(shi)（5-1)適用于總延伸(shen)為1.5~7.0的(de)(de)情況：
c. 改(gai)善管端偏厚措施
為(wei)了減少(shao)張力減徑(jing)機的切頭(tou)損(sun)失，主要可以從下面幾方面著手：
①. 改進設備設計，盡量縮小機架間距；
②. 改進工藝設計，盡量加長減徑機軋出長度；
③. 通過電器控制改善軋機傳動特性，圖5-1為張力減徑機的一種調速方案，穩定軋制時各機架轉速根據張力要求按a線分布；前端軋制時使軋輥轉速按b線分布，令各機架轉速的增值總是依次略高于上一機架；尾端軋制時使軋輥轉速按c線分布，令各機架轉速的降低值總是依次小于上一機架；其目的是使軋件首尾通過減徑機組所受的張力變形效基本上與穩定軋制時相近，減少管端增厚的程度和長度，減少切損；
④. 提供兩端壁厚較薄的軋管料；
⑤. “無頭軋制”，這種軋制方法如能實現，將使偏厚端頭的切損降到最低限度，但在實際生產中應用還存在一定問題，目前發展勢頭不大。
現代(dai)張力(li)減徑機軋后成品長(chang)度(du)一般在120~180m,進人冷床(chuang)前由(you)飛鋸(ju)或(huo)飛剪(jian)切成定尺。
管理計算機和過程控制機的投入使用，使張力減徑機管端增厚控制CEC得以實現，這樣能在更大程度上滿足工藝的要求，為張力減徑生產的高產、優質、低消耗開拓了更加廣闊的前景。在廣泛應用的連續軋管機后面配置一臺張力減徑機作為成形機組，即可滿足連續軋管機的產量要求，又可解決產品規格的要求，這樣用一種或兩種連軋荒管即可生產幾百種不同規格的熱軋不銹鋼管，這標志著鋼管生產的最新發展方向，使無縫不銹鋼管生產實現大型化、高速化和連續化。張力減徑機已經在幾乎各類軋管機組和中小型焊管機組上得到廣泛的應用。
