鋼管的定徑和減徑是熱軋不銹鋼(gang)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(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)定徑(jing)(jing)、減徑(jing)(jing)和張力減徑(jing)(jing)過(guo)程是空心體不(bu)(bu)帶芯棒(bang)的(de)(de)(de)連軋過(guo)程。定徑(jing)(jing)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是在(zai)較(jiao)小(xiao)的(de)(de)(de)總減徑(jing)(jing)率和單(dan)機架減徑(jing)(jing)率條件(jian)下，將鋼(gang)管(guan)軋成有一定要求的(de)(de)(de)尺寸(cun)精度和真(zhen)圓度，并進一步提高不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)外表面(mian)(mian)質量。經過(guo)定徑(jing)(jing)后的(de)(de)(de)鋼(gang)管(guan)，直(zhi)徑(jing)(jing)偏差較(jiao)小(xiao)，橢圓度較(jiao)小(xiao)，直(zhi)度較(jiao)好(hao)，表面(mian)(mian)光潔。
定徑機的工(gong)作機架(jia)(jia)數(shu)較(jiao)少，一般為5~14架(jia)(jia)，總減(jian)徑率約3%~35%,增加定徑機架(jia)(jia)數(shu)可擴大產品規格，給生(sheng)產帶來了方便，新設計車(che)間定徑機架(jia)(jia)數(shu)皆偏多。
定(ding)徑機的形式(shi)很多，按輥(gun)(gun)(gun)數可(ke)分(fen)為(wei)(wei)二輥(gun)(gun)(gun)、三輥(gun)(gun)(gun)、四輥(gun)(gun)(gun)式(shi)定(ding)徑機；按軋(ya)(ya)制方式(shi)又分(fen)為(wei)(wei)縱(zong)軋(ya)(ya)定(ding)徑和(he)斜(xie)(xie)軋(ya)(ya)定(ding)徑機。斜(xie)(xie)軋(ya)(ya)旋轉(zhuan)定(ding)徑機構造與二輥(gun)(gun)(gun)或三輥(gun)(gun)(gun)斜(xie)(xie)軋(ya)(ya)穿孔機相似，只(zhi)是輥(gun)(gun)(gun)型(xing)不同。與縱(zong)軋(ya)(ya)定(ding)徑相比較，斜(xie)(xie)軋(ya)(ya)定(ding)徑的不銹鋼管外徑精度高(gao)，橢(tuo)圓度小(xiao)，更換(huan)品(pin)種(zhong)規格方便，不需要換(huan)輥(gun)(gun)(gun)，只(zhi)要調整(zheng)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)間距即可(ke)；缺點是生產率低。
二、減(jian)徑機(ji)
減徑(jing)除了有定徑(jing)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用外(wai)，還能使產(chan)(chan)(chan)品(pin)規(gui)(gui)格(ge)范圍(wei)向小口(kou)徑(jing)發展。減徑(jing)機(ji)(ji)工作(zuo)(zuo)機(ji)(ji)架數較多(duo)，一般為(wei)9~24架。減徑(jing)機(ji)(ji)就是(shi)二輥或三(san)(san)輥式縱軋(ya)連軋(ya)機(ji)(ji)，只是(shi)連軋(ya)的(de)(de)(de)(de)是(shi)空心(xin)管(guan)(guan)(guan)體。二輥式前后相鄰機(ji)(ji)架軋(ya)輥軸線(xian)互垂90°,三(san)(san)輥式軋(ya)輥軸線(xian)互錯60°,這樣(yang)空心(xin)荒管(guan)(guan)(guan)在軋(ya)制過程(cheng)中所有方向都受到(dao)徑(jing)向壓縮，直至(zhi)達到(dao)成(cheng)品(pin)要求的(de)(de)(de)(de)外(wai)徑(jing)熱尺寸和橫斷面(mian)形狀。減徑(jing)不僅擴大了機(ji)(ji)組生產(chan)(chan)(chan)的(de)(de)(de)(de)品(pin)種規(gui)(gui)格(ge)，增加軋(ya)制長度(du)(du)，而且減少(shao)前部(bu)(bu)工序要求的(de)(de)(de)(de)毛(mao)管(guan)(guan)(guan)規(gui)(gui)格(ge)數量、相應的(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)坯規(gui)(gui)格(ge)和工具備品(pin)等，簡化生產(chan)(chan)(chan)管(guan)(guan)(guan)理；另外(wai)還會減少(shao)前部(bu)(bu)工序更換生產(chan)(chan)(chan)規(gui)(gui)格(ge)次(ci)數，提(ti)高機(ji)(ji)組的(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)(chan)能力。正是(shi)因為(wei)這一點，新設計的(de)(de)(de)(de)定徑(jing)機(ji)(ji)架數很多(duo)也由原來的(de)(de)(de)(de)5架變為(wei)7~14架以上，這在一定程(cheng)度(du)(du)上也起到(dao)減徑(jing)作(zuo)(zuo)用。
減(jian)(jian)(jian)徑(jing)機(ji)有兩種形式，一是(shi)微張力減(jian)(jian)(jian)徑(jing)機(ji)，減(jian)(jian)(jian)徑(jing)過程(cheng)中壁厚(hou)增加，橫(heng)截(jie)面(mian)上的(de)壁厚(hou)均(jun)勻(yun)性惡化，所(suo)以(yi)總減(jian)(jian)(jian)徑(jing)率限制(zhi)在40%~50%;二是(shi)張力減(jian)(jian)(jian)徑(jing)機(ji)，減(jian)(jian)(jian)徑(jing)時機(ji)架間存在張力，使(shi)得縮徑(jing)的(de)同時減(jian)(jian)(jian)壁，進一步(bu)擴大生產產品的(de)規格(ge)范(fan)圍，橫(heng)截(jie)面(mian)壁厚(hou)均(jun)勻(yun)性也比同樣減(jian)(jian)(jian)徑(jing)率下的(de)微張力減(jian)(jian)(jian)徑(jing)好(hao)。
三輥(gun)式定減徑機(ji)和二輥(gun)式定減徑機(ji)相比，存在以下幾個(ge)方面的差異：
1. 機架(jia)間(jian)距(ju) 三輥(gun)式定減徑(jing)機機架(jia)間(jian)距(ju)比二輥(gun)式定減徑(jing)機機小，但機械結(jie)構(gou)復雜(za)；
2. 單機架變(bian)形(xing)量 與二輥式定(ding)減機相比(bi)，三輥式定(ding)減徑(jing)機每(mei)個軋輥軋制(zhi)變(bian)形(xing)量小(xiao)，管端增(zeng)厚長(chang)度小(xiao)、切(qie)頭切(qie)尾少(shao)、金屬(shu)損耗少(shao)；
3. 不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)(guan)質量(liang) 三(san)輥(gun)(gun)(gun)式(shi)比(bi)二(er)輥(gun)(gun)(gun)式(shi)定減(jian)徑機軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)孔(kong)型周(zhou)(zhou)邊的(de)(de)速度(du)差小，從而(er)(er)減(jian)少(shao)(shao)軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)與鋼管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)相對(dui)滑(hua)動(dong)，軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)較小，沿(yan)周(zhou)(zhou)向每個軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)孔(kong)型與鋼管(guan)(guan)(guan)接觸弧長較小，這使周(zhou)(zhou)向上所(suo)受的(de)(de)變(bian)形力比(bi)較均(jun)(jun)勻，金屬(shu)變(bian)形時的(de)(de)流動(dong)趨于均(jun)(jun)勻，從而(er)(er)可以減(jian)少(shao)(shao)橫向壁厚的(de)(de)不均(jun)(jun)勻程度(du)，所(suo)以三(san)輥(gun)(gun)(gun)式(shi)定減(jian)徑機與二(er)輥(gun)(gun)(gun)式(shi)定減(jian)徑機相比(bi)，生產的(de)(de)鋼管(guan)(guan)(guan)外徑圓度(du)較好；
4. 機架(jia)布(bu)置 三輥(gun)式定(ding)減(jian)徑(jing)機軋輥(gun)交叉60°,使(shi)軋機結構簡(jian)化，便(bian)于布(bu)置；
5. 張力(li)的建(jian)立(li) 三輥(gun)(gun)式(shi)定減(jian)徑(jing)機軋輥(gun)(gun)數目(mu)多，則軋制時(shi)對鋼(gang)管的曳入性能較好，可在較短的咬入鋼(gang)管長(chang)度上(shang)建(jian)立(li)足夠(gou)的張力(li)；
6. 可(ke)調整性 二輥(gun)式(shi)定減(jian)徑機容易實現(xian)在線孔型(xing)尺寸的調整，以(yi)滿足(zu)標(biao)準，規(gui)范對外徑偏差(cha)的要求(qiu)，而三輥(gun)式(shi)定減(jian)徑機一般不(bu)能實現(xian)在線孔型(xing)尺寸的調整。
現(xian)在廣泛采用的是(shi)三(san)輥定減徑機(ji)。
三、張力減徑機
1. 張力減徑機的(de)特(te)點
張力(li)(li)(li)(li)減(jian)(jian)徑(jing)機(ji)實際(ji)上是一種空(kong)心(xin)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(gang)管不僅受(shou)到(dao)徑(jing)向(xiang)(xiang)壓縮，同(tong)時還受(shou)到(dao)縱向(xiang)(xiang)拉(la)伸，即存(cun)在(zai)張力(li)(li)(li)(li)，故稱為(wei)(wei)張力(li)(li)(li)(li)減(jian)(jian)徑(jing)。在(zai)張力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)作用下，鋼(gang)管在(zai)減(jian)(jian)徑(jing)的(de)(de)(de)(de)同(tong)時，還利(li)用各架(jia)(jia)間建立足夠大的(de)(de)(de)(de)張力(li)(li)(li)(li)來實現減(jian)(jian)壁的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)，進一步擴大生產產品的(de)(de)(de)(de)規格范圍，橫(heng)截面壁厚均勻(yun)性也比同(tong)樣減(jian)(jian)徑(jing)率(lv)下的(de)(de)(de)(de)微張力(li)(li)(li)(li)減(jian)(jian)徑(jing)好。總減(jian)(jian)徑(jing)率(lv)最大達(da)75%~80%,減(jian)(jian)壁率(lv)一般(ban)可達(da)35%~40%,總延伸系(xi)數一般(ban)在(zai)6~8,最大可達(da)9以上，因此其工作機(ji)架(jia)(jia)數更多，一般(ban)為(wei)(wei)14~24架(jia)(jia)，甚至多達(da)28架(jia)(jia)。
在無縫鋼(gang)管(guan)機組(zu)特別是連續軋(ya)管(guan)機組(zu)中配置張力減徑機具(ju)有以下(xia)特點：
a. 可(ke)(ke)以大大減少減徑(jing)前的(de)鋼管(guan)(guan)規格(ge)，提高(gao)軋管(guan)(guan)機組生(sheng)(sheng)產效率(lv)，軋管(guan)(guan)機組只生(sheng)(sheng)產少數幾(ji)個外徑(jing)規格(ge)，而經張力(li)減徑(jing)后可(ke)(ke)以得到各種尺寸規格(ge)的(de)成(cheng)品(pin)鋼管(guan)(guan)；
b. 可(ke)以減(jian)少(shao)前部工(gong)序（穿孔(kong)和軋管）生產工(gong)具的數(shu)量(liang)，提高機組(zu)作(zuo)業率，由于管坯和荒管規格的減(jian)少(shao)，工(gong)具、備品(pin)備件和更換時間(jian)大大減(jian)少(shao)，生產更加穩定(ding)，從而增加了機組(zu)的作(zuo)業時間(jian)；
c. 可以擴大品種(zhong)規(gui)格(ge)，減(jian)徑(jing)量高達80%,減(jian)壁量達45%,通(tong)過張(zhang)力減(jian)徑(jing)可以直接生(sheng)產小口徑(jing)無縫鋼管(guan)；
d. 張力(li)減徑的延伸(shen)系數6~9,故(gu)可以生產長達165m的鋼管。
張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)減徑(jing)的缺點是在(zai)(zai)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)減徑(jing)機軋(ya)制中鋼管(guan)中間部(bu)(bu)分(fen)(fen)的管(guan)壁受到張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)作用而減薄，頭尾兩端的管(guan)壁由(you)于受不到張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)或受到的張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)由(you)小變大，出現增(zeng)(zeng)厚(hou)段(duan)，這部(bu)(bu)分(fen)(fen)增(zeng)(zeng)厚(hou)超過公差(cha)，需(xu)切掉，增(zeng)(zeng)加了切頭尾損失，所(suo)以一般(ban)要求進入(ru)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)減徑(jing)機的管(guan)子來料長度要足(zu)夠長，在(zai)(zai)經濟上才合理。
近年來(lai)張力減徑(jing)的發展趨勢是：
a. 三輥式(shi)張(zhang)力減(jian)徑機采用日(ri)漸(jian)普遍(bian)，二(er)輥式(shi)只用于壁厚大于10~12mm的(de)厚壁管；
b. 減徑(jing)率有所提高，入口荒管管徑(jing)日益增大，最大直徑(jing)現在已達300mm;
c. 出口速度(du)日益(yi)提(ti)高，現已(yi)到16~18m/s;
d. 近(jin)年來投產(chan)的張力減徑機架數不(bu)斷增(zeng)加，目前最多(duo)達到28~30架。
2. 張(zhang)力(li)減徑機的(de)管端(duan)偏厚(hou)
張力減(jian)徑(jing)機(ji)的工(gong)藝特點是應用相(xiang)互緊(jin)靠及串列(lie)的軋制機(ji)架序(xu)列(lie)使鋼(gang)管(guan)(guan)的外徑(jing)遞減(jian)，同(tong)時利用該序(xu)列(lie)中軋制速度差在鋼(gang)管(guan)(guan)上形(xing)成縱向(xiang)拉應力，張力，通過控制張力的大小來使鋼(gang)管(guan)(guan)壁(bi)(bi)厚按要求值變化。因此現代(dai)張力減(jian)徑(jing)機(ji)不僅可(ke)以減(jian)徑(jing)，同(tong)時可(ke)以減(jian)壁(bi)(bi)，而(er)且橫截面上壁(bi)(bi)厚分布比(bi)較均(jun)勻。但(dan)它有個突出的缺點，就是首尾(wei)管(guan)(guan)壁(bi)(bi)相(xiang)對(dui)中部(bu)偏(pian)厚，增加了切(qie)頭損失(shi)。
a. 管端偏厚成因
影響管端(duan)(duan)(duan)偏(pian)厚的因素很(hen)多，但造成張(zhang)(zhang)(zhang)減(jian)管端(duan)(duan)(duan)偏(pian)厚的主要原因是(shi)軋(ya)(ya)(ya)件(jian)首尾(wei)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)時都(dou)是(shi)處(chu)于過(guo)程的不穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)階段。首先，軋(ya)(ya)(ya)件(jian)兩端(duan)(duan)(duan)總有相當于機(ji)架間距的一(yi)段長度(du)，一(yi)直(zhi)都(dou)是(shi)在無(wu)(wu)張(zhang)(zhang)(zhang)力狀態下減(jian)徑(jing)；其次，前端(duan)(duan)(duan)在進入機(ji)組的前3~5機(ji)架之后(hou)，軋(ya)(ya)(ya)機(ji)間的張(zhang)(zhang)(zhang)力才(cai)逐(zhu)(zhu)漸(jian)由零增加到穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)的最大值(zhi)，而尾(wei)部在離開最后(hou)3~5機(ji)架時，軋(ya)(ya)(ya)機(ji)間的張(zhang)(zhang)(zhang)力又(you)從穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)的最大值(zhi)降到零。這樣軋(ya)(ya)(ya)件(jian)相應的前端(duan)(duan)(duan)壁厚就由最厚逐(zhu)(zhu)漸(jian)降到穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)時的最薄(bo)值(zhi)，尾(wei)端(duan)(duan)(duan)又(you)由穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)的最薄(bo)值(zhi)逐(zhu)(zhu)漸(jian)增厚到無(wu)(wu)張(zhang)(zhang)(zhang)力減(jian)徑(jing)時的最大厚度(du)。
b. 影響管端偏(pian)厚因素
首尾厚壁段的切損率，主要(yao)取決于以下因素：
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(dan)從另一方面看，加大張(zhang)力可以(yi)(yi)使用(yong)較(jiao)厚的(de)毛管(guan)提(ti)高機(ji)(ji)組產(chan)率，所以(yi)(yi)實(shi)際生產(chan)中(zhong)應當摸索合理的(de)張(zhang)力制度(du)，以(yi)(yi)求得最佳的(de)經(jing)(jing)濟(ji)效果。實(shi)踐證(zheng)明，進入(ru)減徑機(ji)(ji)的(de)來料長(chang)度(du)應在18~20m以(yi)(yi)上(shang)，在經(jing)(jing)濟(ji)上(shang)才是合理的(de)。因此張(zhang)力減徑機(ji)(ji)多(duo)用(yong)于連(lian)續(xu)軋管(guan)機(ji)(ji)、皮爾格軋機(ji)(ji)和連(lian)續(xu)焊(han)管(guan)機(ji)(ji)組之后。
目前試圖用分析公式計算管端偏厚段(duan)的長度(du)尚有一定困難，實際生產中多以(yi)經驗公式估算。式（5-1)適用于總延伸為1.5~7.0的情況：
c. 改(gai)善(shan)管(guan)端偏厚措施
為了減(jian)少張力(li)減(jian)徑(jing)機的切(qie)頭損失(shi)，主要(yao)可(ke)以從下面幾(ji)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。
現代張力減(jian)徑機軋后成(cheng)(cheng)品(pin)長度一般在120~180m,進(jin)人冷(leng)床前由(you)飛鋸或飛剪切成(cheng)(cheng)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。
