鋼管的定徑和減徑是熱軋不銹(xiu)鋼管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(ji)
不銹鋼管(guan)(guan)定(ding)徑(jing)(jing)、減(jian)徑(jing)(jing)和張力減(jian)徑(jing)(jing)過(guo)程(cheng)(cheng)是空(kong)心(xin)體不帶芯(xin)棒的(de)連(lian)軋(ya)過(guo)程(cheng)(cheng)。定(ding)徑(jing)(jing)的(de)目的(de)是在(zai)較小(xiao)的(de)總減(jian)徑(jing)(jing)率(lv)(lv)和單機架減(jian)徑(jing)(jing)率(lv)(lv)條件下，將鋼管(guan)(guan)軋(ya)成(cheng)有一(yi)定(ding)要求(qiu)的(de)尺寸精度(du)(du)和真圓度(du)(du)，并進一(yi)步提(ti)高不銹鋼管(guan)(guan)外表(biao)面質量。經過(guo)定(ding)徑(jing)(jing)后的(de)鋼管(guan)(guan)，直徑(jing)(jing)偏差(cha)較小(xiao)，橢圓度(du)(du)較小(xiao)，直度(du)(du)較好，表(biao)面光潔(jie)。
定徑(jing)(jing)機(ji)(ji)的工作機(ji)(ji)架數較少，一般為5~14架，總(zong)減徑(jing)(jing)率約(yue)3%~35%,增加定徑(jing)(jing)機(ji)(ji)架數可(ke)擴大(da)產(chan)品規(gui)格，給(gei)生產(chan)帶來(lai)了方便，新(xin)設計車間定徑(jing)(jing)機(ji)(ji)架數皆偏多。
定(ding)(ding)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)的形(xing)式(shi)很多，按(an)輥數可(ke)分為(wei)二(er)輥、三輥、四輥式(shi)定(ding)(ding)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)；按(an)軋(ya)(ya)(ya)制方(fang)式(shi)又分為(wei)縱軋(ya)(ya)(ya)定(ding)(ding)徑(jing)(jing)和斜(xie)軋(ya)(ya)(ya)定(ding)(ding)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)。斜(xie)軋(ya)(ya)(ya)旋(xuan)轉定(ding)(ding)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)構造與(yu)二(er)輥或三輥斜(xie)軋(ya)(ya)(ya)穿孔機(ji)(ji)相似，只是輥型不(bu)同(tong)。與(yu)縱軋(ya)(ya)(ya)定(ding)(ding)徑(jing)(jing)相比較，斜(xie)軋(ya)(ya)(ya)定(ding)(ding)徑(jing)(jing)的不(bu)銹鋼管外(wai)徑(jing)(jing)精(jing)度(du)高，橢(tuo)圓度(du)小，更換品種規(gui)格(ge)方(fang)便(bian)，不(bu)需要換輥，只要調(diao)整軋(ya)(ya)(ya)輥間距即可(ke)；缺點是生(sheng)產率(lv)低。
二、減徑(jing)機
減(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)除了有定徑(jing)(jing)(jing)的作用外，還能使產品(pin)規(gui)格范圍向小口徑(jing)(jing)(jing)發展。減(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)機(ji)(ji)工(gong)(gong)作機(ji)(ji)架(jia)數(shu)較多，一(yi)般為9~24架(jia)。減(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)機(ji)(ji)就是二(er)輥(gun)或(huo)三(san)輥(gun)式(shi)(shi)縱軋(ya)連軋(ya)機(ji)(ji)，只是連軋(ya)的是空心管(guan)(guan)體。二(er)輥(gun)式(shi)(shi)前(qian)(qian)后相鄰機(ji)(ji)架(jia)軋(ya)輥(gun)軸線互垂90°,三(san)輥(gun)式(shi)(shi)軋(ya)輥(gun)軸線互錯60°,這樣(yang)空心荒(huang)管(guan)(guan)在軋(ya)制過程中所有方(fang)向都(dou)受(shou)到(dao)徑(jing)(jing)(jing)向壓縮，直至達到(dao)成品(pin)要求的外徑(jing)(jing)(jing)熱尺寸和橫斷(duan)面形狀。減(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)不僅(jin)擴大了機(ji)(ji)組生(sheng)產的品(pin)種規(gui)格，增加軋(ya)制長度，而且(qie)減(jian)(jian)少前(qian)(qian)部(bu)工(gong)(gong)序(xu)要求的毛(mao)管(guan)(guan)規(gui)格數(shu)量、相應的管(guan)(guan)坯規(gui)格和工(gong)(gong)具備(bei)品(pin)等，簡化生(sheng)產管(guan)(guan)理；另外還會減(jian)(jian)少前(qian)(qian)部(bu)工(gong)(gong)序(xu)更換生(sheng)產規(gui)格次(ci)數(shu)，提(ti)高機(ji)(ji)組的生(sheng)產能力(li)。正是因為這一(yi)點(dian)，新設計(ji)的定徑(jing)(jing)(jing)機(ji)(ji)架(jia)數(shu)很多也由(you)原來的5架(jia)變為7~14架(jia)以上(shang)，這在一(yi)定程度上(shang)也起到(dao)減(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)作用。
減(jian)(jian)徑機(ji)(ji)有兩種形式(shi)，一是(shi)微(wei)張力(li)減(jian)(jian)徑機(ji)(ji)，減(jian)(jian)徑過程中壁厚增加，橫截(jie)面(mian)上(shang)的壁厚均(jun)勻性惡(e)化，所以總減(jian)(jian)徑率(lv)限制在40%~50%;二是(shi)張力(li)減(jian)(jian)徑機(ji)(ji)，減(jian)(jian)徑時機(ji)(ji)架間存在張力(li)，使得縮徑的同時減(jian)(jian)壁，進一步擴大生(sheng)產產品的規格范圍(wei)，橫截(jie)面(mian)壁厚均(jun)勻性也比同樣(yang)減(jian)(jian)徑率(lv)下的微(wei)張力(li)減(jian)(jian)徑好。
三(san)輥式定減徑機和二輥式定減徑機相比，存在以下(xia)幾個方面的差異：
1. 機(ji)架間距(ju) 三輥(gun)式定減徑機(ji)機(ji)架間距(ju)比二輥(gun)式定減徑機(ji)機(ji)小，但機(ji)械結構復雜；
2. 單機架(jia)變形量 與二輥(gun)式定減機相比，三輥(gun)式定減徑機每(mei)個軋輥(gun)軋制(zhi)變形量小(xiao)，管端增厚長度小(xiao)、切頭切尾少(shao)、金屬損耗少(shao)；
3. 不銹鋼(gang)管(guan)質量 三輥式比二(er)輥式定減徑(jing)機(ji)軋(ya)輥孔(kong)型周(zhou)(zhou)邊(bian)的速度差小，從而(er)減少軋(ya)輥與鋼(gang)管(guan)的相對滑動，軋(ya)輥較小，沿周(zhou)(zhou)向(xiang)每(mei)個軋(ya)輥孔(kong)型與鋼(gang)管(guan)接觸(chu)弧長(chang)較小，這(zhe)使周(zhou)(zhou)向(xiang)上所受的變形力比較均(jun)勻，金屬變形時的流動趨于均(jun)勻，從而(er)可以減少橫(heng)向(xiang)壁厚的不均(jun)勻程(cheng)度，所以三輥式定減徑(jing)機(ji)與二(er)輥式定減徑(jing)機(ji)相比，生產(chan)的鋼(gang)管(guan)外徑(jing)圓度較好；
4. 機架布置(zhi) 三輥(gun)式定減徑機軋輥(gun)交(jiao)叉60°,使軋機結構簡化，便(bian)于布置(zhi)；
5. 張力的(de)建(jian)立(li) 三輥式定減徑機軋(ya)輥數(shu)目多，則軋(ya)制(zhi)時(shi)對鋼管的(de)曳入(ru)性能較好，可(ke)在(zai)較短的(de)咬入(ru)鋼管長(chang)度上建(jian)立(li)足夠的(de)張力；
6. 可調(diao)整(zheng)(zheng)性(xing) 二(er)輥式定減徑機(ji)容易實現在線孔型尺寸的調(diao)整(zheng)(zheng)，以滿足標準，規范(fan)對外徑偏差的要求，而三(san)輥式定減徑機(ji)一(yi)般(ban)不能實現在線孔型尺寸的調(diao)整(zheng)(zheng)。
現在廣泛采用的是三輥定減徑機(ji)。
三、張力(li)減徑(jing)機
1. 張(zhang)力減徑機的特點
張(zhang)力(li)(li)減徑(jing)(jing)機(ji)實(shi)際(ji)上是一(yi)(yi)種空(kong)心(xin)軋(ya)制(zhi)的(de)(de)多(duo)機(ji)架(jia)連軋(ya)機(ji)，被軋(ya)制(zhi)的(de)(de)鋼管(guan)不僅受到徑(jing)(jing)向壓縮，同時(shi)還(huan)受到縱(zong)向拉伸(shen)，即(ji)存在(zai)張(zhang)力(li)(li)，故稱(cheng)為(wei)張(zhang)力(li)(li)減徑(jing)(jing)。在(zai)張(zhang)力(li)(li)的(de)(de)作用下，鋼管(guan)在(zai)減徑(jing)(jing)的(de)(de)同時(shi)，還(huan)利用各(ge)架(jia)間建立足夠大(da)(da)的(de)(de)張(zhang)力(li)(li)來實(shi)現減壁的(de)(de)目的(de)(de)，進一(yi)(yi)步擴(kuo)大(da)(da)生產(chan)產(chan)品的(de)(de)規格范(fan)圍，橫截面壁厚均勻性也比同樣(yang)減徑(jing)(jing)率下的(de)(de)微(wei)張(zhang)力(li)(li)減徑(jing)(jing)好(hao)。總(zong)(zong)減徑(jing)(jing)率最(zui)大(da)(da)達(da)75%~80%,減壁率一(yi)(yi)般(ban)(ban)可(ke)達(da)35%~40%,總(zong)(zong)延伸(shen)系(xi)數一(yi)(yi)般(ban)(ban)在(zai)6~8,最(zui)大(da)(da)可(ke)達(da)9以上，因此其工作機(ji)架(jia)數更多(duo)，一(yi)(yi)般(ban)(ban)為(wei)14~24架(jia)，甚至多(duo)達(da)28架(jia)。
在無縫鋼管機組特(te)(te)別是連續軋管機組中配(pei)置(zhi)張(zhang)力(li)減徑機具有以(yi)下特(te)(te)點(dian)：
a. 可以(yi)大(da)大(da)減(jian)少(shao)減(jian)徑(jing)(jing)前的(de)鋼管(guan)規格，提高軋管(guan)機組生產效率(lv)，軋管(guan)機組只生產少(shao)數(shu)幾個外徑(jing)(jing)規格，而經張(zhang)力減(jian)徑(jing)(jing)后(hou)可以(yi)得到各種尺寸規格的(de)成(cheng)品鋼管(guan)；
b. 可以減少前部工序(xu)（穿孔和(he)(he)軋管(guan)(guan)）生(sheng)產工具的(de)數量，提高機組作(zuo)業率，由(you)于管(guan)(guan)坯和(he)(he)荒管(guan)(guan)規格的(de)減少，工具、備品備件和(he)(he)更換時(shi)間大大減少，生(sheng)產更加(jia)穩定，從而增加(jia)了機組的(de)作(zuo)業時(shi)間；
c. 可以擴大品(pin)種規格，減(jian)徑量高達80%,減(jian)壁量達45%,通(tong)過(guo)張力減(jian)徑可以直接生產小口徑無縫鋼管；
d. 張(zhang)力(li)減徑的延伸系數6~9,故可以生(sheng)產長達165m的鋼管(guan)。
張力(li)(li)減徑的(de)(de)缺點是在張力(li)(li)減徑機軋(ya)制中鋼管(guan)中間(jian)部(bu)分的(de)(de)管(guan)壁(bi)受(shou)到(dao)張力(li)(li)作用(yong)而(er)減薄，頭(tou)(tou)尾兩端的(de)(de)管(guan)壁(bi)由(you)于(yu)受(shou)不到(dao)張力(li)(li)或受(shou)到(dao)的(de)(de)張力(li)(li)由(you)小變大，出現(xian)增厚(hou)段，這部(bu)分增厚(hou)超過公差，需切掉(diao)，增加了切頭(tou)(tou)尾損(sun)失，所(suo)以(yi)一般(ban)要求進入張力(li)(li)減徑機的(de)(de)管(guan)子來料長度(du)要足夠長，在經濟上才合理。
近(jin)年(nian)來張力減徑(jing)的發展(zhan)趨勢(shi)是：
a. 三輥式張力(li)減徑機采(cai)用(yong)(yong)日漸普遍(bian)，二輥式只(zhi)用(yong)(yong)于(yu)壁厚大于(yu)10~12mm的厚壁管；
b. 減(jian)徑(jing)率有所提高，入(ru)口(kou)荒管(guan)管(guan)徑(jing)日益(yi)增(zeng)大，最大直徑(jing)現在(zai)已(yi)達300mm;
c. 出口速度日益提高，現已到16~18m/s;
d. 近(jin)年來投產的張力減徑機架(jia)數不斷增加，目前(qian)最多(duo)達到28~30架(jia)。
2. 張力減徑機的管端(duan)偏厚
張力減徑(jing)(jing)機的(de)工藝特點(dian)是應(ying)用相互緊靠及串列(lie)的(de)軋制機架序(xu)列(lie)使鋼(gang)管的(de)外徑(jing)(jing)遞減，同時利用該(gai)序(xu)列(lie)中軋制速度差在(zai)鋼(gang)管上(shang)形(xing)成(cheng)縱向拉(la)應(ying)力，張力，通過(guo)控制張力的(de)大(da)小來使鋼(gang)管壁厚(hou)(hou)按要(yao)求值變(bian)化。因此現代(dai)張力減徑(jing)(jing)機不(bu)僅可以減徑(jing)(jing)，同時可以減壁，而且(qie)橫截面上(shang)壁厚(hou)(hou)分(fen)布(bu)比較均勻(yun)。但它有個突出的(de)缺點(dian)，就是首尾(wei)管壁相對中部偏(pian)厚(hou)(hou)，增加(jia)了(le)切(qie)頭損失(shi)。
a. 管端偏厚(hou)成(cheng)因
影響管端(duan)(duan)偏(pian)厚(hou)的(de)(de)(de)因素很(hen)多，但(dan)造(zao)成張(zhang)減(jian)管端(duan)(duan)偏(pian)厚(hou)的(de)(de)(de)主要原因是軋件(jian)首(shou)(shou)尾軋制(zhi)時(shi)都是處(chu)于(yu)過程(cheng)的(de)(de)(de)不穩(wen)定(ding)階(jie)段。首(shou)(shou)先，軋件(jian)兩(liang)端(duan)(duan)總有(you)相當(dang)于(yu)機(ji)架(jia)(jia)間距的(de)(de)(de)一段長度(du)，一直都是在(zai)無張(zhang)力(li)狀(zhuang)態下減(jian)徑；其次(ci)，前端(duan)(duan)在(zai)進(jin)入機(ji)組(zu)的(de)(de)(de)前3~5機(ji)架(jia)(jia)之后，軋機(ji)間的(de)(de)(de)張(zhang)力(li)才(cai)逐(zhu)漸(jian)由(you)零增(zeng)加到(dao)穩(wen)定(ding)軋制(zhi)的(de)(de)(de)最大值(zhi)，而尾部在(zai)離開最后3~5機(ji)架(jia)(jia)時(shi)，軋機(ji)間的(de)(de)(de)張(zhang)力(li)又(you)(you)從穩(wen)定(ding)軋制(zhi)的(de)(de)(de)最大值(zhi)降(jiang)到(dao)零。這樣軋件(jian)相應的(de)(de)(de)前端(duan)(duan)壁厚(hou)就由(you)最厚(hou)逐(zhu)漸(jian)降(jiang)到(dao)穩(wen)定(ding)軋制(zhi)時(shi)的(de)(de)(de)最薄(bo)值(zhi)，尾端(duan)(duan)又(you)(you)由(you)穩(wen)定(ding)軋制(zhi)的(de)(de)(de)最薄(bo)值(zhi)逐(zhu)漸(jian)增(zeng)厚(hou)到(dao)無張(zhang)力(li)減(jian)徑時(shi)的(de)(de)(de)最大厚(hou)度(du)。
b. 影響(xiang)管端偏厚因素
首尾厚壁(bi)段(duan)的(de)切(qie)損率，主要取決于(yu)以下因素(su)：
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(dan)從(cong)另一方面看，加大張(zhang)力可(ke)以(yi)使用較厚的(de)毛(mao)管提高機組(zu)產率，所以(yi)實(shi)際生產中應當摸索(suo)合理的(de)張(zhang)力制度，以(yi)求(qiu)得(de)最(zui)佳的(de)經(jing)濟效果。實(shi)踐證明，進入減徑(jing)機的(de)來(lai)料長度應在18~20m以(yi)上，在經(jing)濟上才是合理的(de)。因(yin)此張(zhang)力減徑(jing)機多用于連續軋(ya)管機、皮爾格軋(ya)機和連續焊管機組(zu)之后。
目前試圖用分析公(gong)式(shi)(shi)計算管端偏厚段的(de)長度尚有一(yi)定困難，實際生產中多以(yi)經驗公(gong)式(shi)(shi)估算。式(shi)(shi)（5-1)適用于總延(yan)伸為1.5~7.0的(de)情(qing)況：
c. 改(gai)善管(guan)端(duan)偏厚(hou)措(cuo)施(shi)
為了減少張力減徑機的切頭損失，主要可以從下面幾(ji)方(fang)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。
現代張力減徑機(ji)軋(ya)后成品長(chang)度一般在120~180m,進(jin)人冷床(chuang)前由飛鋸或飛剪切成定尺。
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(bu)銹鋼(gang)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。
