鋼管的定徑和減徑是熱軋不(bu)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(jing)機
不(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)定(ding)徑(jing)、減(jian)徑(jing)和(he)張力減(jian)徑(jing)過程是空(kong)心體不(bu)帶芯棒的(de)連軋過程。定(ding)徑(jing)的(de)目的(de)是在較(jiao)小(xiao)的(de)總減(jian)徑(jing)率和(he)單機架減(jian)徑(jing)率條(tiao)件(jian)下，將鋼(gang)(gang)管(guan)軋成有(you)一定(ding)要求的(de)尺寸精度和(he)真(zhen)圓度，并進一步提高不(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)外表面(mian)質量。經過定(ding)徑(jing)后的(de)鋼(gang)(gang)管(guan)，直徑(jing)偏差較(jiao)小(xiao)，橢圓度較(jiao)小(xiao)，直度較(jiao)好，表面(mian)光潔。
定徑機(ji)(ji)的(de)工(gong)作機(ji)(ji)架數(shu)較少，一般為5~14架，總減徑率約(yue)3%~35%,增加定徑機(ji)(ji)架數(shu)可擴大(da)產(chan)品規格，給生(sheng)產(chan)帶來(lai)了方便，新設計車間定徑機(ji)(ji)架數(shu)皆偏多。
定(ding)(ding)徑(jing)(jing)機(ji)的(de)形式很多，按(an)輥(gun)(gun)數(shu)可分為二輥(gun)(gun)、三輥(gun)(gun)、四輥(gun)(gun)式定(ding)(ding)徑(jing)(jing)機(ji)；按(an)軋制(zhi)方式又分為縱軋定(ding)(ding)徑(jing)(jing)和斜(xie)軋定(ding)(ding)徑(jing)(jing)機(ji)。斜(xie)軋旋轉定(ding)(ding)徑(jing)(jing)機(ji)構造與二輥(gun)(gun)或三輥(gun)(gun)斜(xie)軋穿孔機(ji)相似，只是(shi)輥(gun)(gun)型不同。與縱軋定(ding)(ding)徑(jing)(jing)相比較(jiao)，斜(xie)軋定(ding)(ding)徑(jing)(jing)的(de)不銹鋼管外徑(jing)(jing)精度高，橢圓度小，更(geng)換品種規(gui)格方便(bian)，不需(xu)要(yao)換輥(gun)(gun)，只要(yao)調整軋輥(gun)(gun)間距(ju)即可；缺點是(shi)生產率低。
二、減(jian)徑(jing)機
減(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)除(chu)了有定(ding)徑(jing)(jing)(jing)的(de)作用外，還能使(shi)產(chan)(chan)品規(gui)格(ge)(ge)范圍向(xiang)小口徑(jing)(jing)(jing)發展(zhan)。減(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)工(gong)(gong)作機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)數較多，一般為9~24架(jia)(jia)(jia)。減(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)就是(shi)二(er)輥或三輥式縱(zong)軋連軋機(ji)(ji)(ji)，只(zhi)是(shi)連軋的(de)是(shi)空心(xin)管(guan)體。二(er)輥式前后(hou)相鄰機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)軋輥軸線互(hu)垂90°,三輥式軋輥軸線互(hu)錯(cuo)60°,這(zhe)樣(yang)空心(xin)荒管(guan)在(zai)(zai)軋制過程中(zhong)所有方向(xiang)都受(shou)到(dao)徑(jing)(jing)(jing)向(xiang)壓縮，直至達到(dao)成品要求(qiu)的(de)外徑(jing)(jing)(jing)熱尺(chi)寸和橫(heng)斷(duan)面形(xing)狀。減(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)不(bu)僅擴大了機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)生(sheng)產(chan)(chan)的(de)品種規(gui)格(ge)(ge)，增加軋制長(chang)度，而且減(jian)(jian)(jian)少(shao)前部工(gong)(gong)序(xu)要求(qiu)的(de)毛(mao)管(guan)規(gui)格(ge)(ge)數量、相應的(de)管(guan)坯規(gui)格(ge)(ge)和工(gong)(gong)具備品等，簡化生(sheng)產(chan)(chan)管(guan)理；另(ling)外還會(hui)減(jian)(jian)(jian)少(shao)前部工(gong)(gong)序(xu)更換生(sheng)產(chan)(chan)規(gui)格(ge)(ge)次數，提高機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)的(de)生(sheng)產(chan)(chan)能力。正(zheng)是(shi)因為這(zhe)一點，新設計的(de)定(ding)徑(jing)(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)數很(hen)多也由原來的(de)5架(jia)(jia)(jia)變為7~14架(jia)(jia)(jia)以(yi)上(shang)(shang)，這(zhe)在(zai)(zai)一定(ding)程度上(shang)(shang)也起到(dao)減(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)作用。
減(jian)(jian)徑(jing)(jing)機(ji)有兩種形(xing)式，一是(shi)微張(zhang)力(li)減(jian)(jian)徑(jing)(jing)機(ji)，減(jian)(jian)徑(jing)(jing)過程中(zhong)壁厚(hou)增加，橫(heng)截面上的(de)壁厚(hou)均勻性(xing)惡化，所(suo)以(yi)總減(jian)(jian)徑(jing)(jing)率(lv)限制在40%~50%;二(er)是(shi)張(zhang)力(li)減(jian)(jian)徑(jing)(jing)機(ji)，減(jian)(jian)徑(jing)(jing)時(shi)機(ji)架間存在張(zhang)力(li)，使得縮徑(jing)(jing)的(de)同時(shi)減(jian)(jian)壁，進一步擴大(da)生產產品的(de)規格范(fan)圍，橫(heng)截面壁厚(hou)均勻性(xing)也比同樣減(jian)(jian)徑(jing)(jing)率(lv)下的(de)微張(zhang)力(li)減(jian)(jian)徑(jing)(jing)好(hao)。
三輥式定減徑機(ji)和二輥式定減徑機(ji)相(xiang)比，存在以下幾個方面的差異：
1. 機(ji)(ji)架(jia)間距 三輥式(shi)定(ding)減徑(jing)機(ji)(ji)機(ji)(ji)架(jia)間距比二(er)輥式(shi)定(ding)減徑(jing)機(ji)(ji)機(ji)(ji)小，但機(ji)(ji)械結(jie)構復(fu)雜；
2. 單(dan)機架(jia)變(bian)形(xing)量 與二輥(gun)式定減(jian)機相比，三輥(gun)式定減(jian)徑機每(mei)個(ge)軋輥(gun)軋制變(bian)形(xing)量小，管(guan)端增厚長度小、切頭切尾少、金屬損耗(hao)少；
3. 不銹鋼(gang)管(guan)質量 三輥(gun)(gun)式(shi)(shi)比二(er)輥(gun)(gun)式(shi)(shi)定(ding)減徑(jing)(jing)機(ji)(ji)軋輥(gun)(gun)孔型周(zhou)(zhou)邊(bian)的速度差小，從(cong)而減少(shao)(shao)軋輥(gun)(gun)與鋼(gang)管(guan)的相(xiang)對滑(hua)動，軋輥(gun)(gun)較(jiao)小，沿周(zhou)(zhou)向每個軋輥(gun)(gun)孔型與鋼(gang)管(guan)接觸弧長較(jiao)小，這(zhe)使(shi)周(zhou)(zhou)向上所受(shou)的變(bian)形(xing)(xing)力比較(jiao)均勻(yun)，金屬變(bian)形(xing)(xing)時(shi)的流動趨于均勻(yun)，從(cong)而可以減少(shao)(shao)橫向壁厚(hou)的不均勻(yun)程度，所以三輥(gun)(gun)式(shi)(shi)定(ding)減徑(jing)(jing)機(ji)(ji)與二(er)輥(gun)(gun)式(shi)(shi)定(ding)減徑(jing)(jing)機(ji)(ji)相(xiang)比，生產的鋼(gang)管(guan)外(wai)徑(jing)(jing)圓度較(jiao)好；
4. 機架布置(zhi) 三輥(gun)(gun)式定減徑(jing)機軋(ya)輥(gun)(gun)交叉60°,使軋(ya)機結構簡(jian)化(hua)，便于布置(zhi)；
5. 張(zhang)力(li)的建立(li) 三(san)輥式定(ding)減徑機軋輥數目(mu)多，則軋制時對鋼(gang)管(guan)的曳(ye)入性能較好，可(ke)在(zai)較短的咬入鋼(gang)管(guan)長度上建立(li)足夠的張(zhang)力(li)；
6. 可(ke)調(diao)整(zheng)性 二輥式定減徑機容易(yi)實(shi)現在線(xian)孔(kong)型尺寸的(de)調(diao)整(zheng)，以(yi)滿足標準，規范(fan)對外徑偏差的(de)要求(qiu)，而三輥式定減徑機一般(ban)不能實(shi)現在線(xian)孔(kong)型尺寸的(de)調(diao)整(zheng)。
現在廣泛采用的是(shi)三輥(gun)定減徑機。
三(san)、張力減徑機
1. 張力減徑(jing)機的特點
張(zhang)(zhang)力減(jian)(jian)徑機實際上(shang)是一種空心(xin)軋(ya)制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)多(duo)機架(jia)(jia)連軋(ya)機，被(bei)軋(ya)制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)鋼管(guan)不僅受(shou)到徑向壓縮，同時還受(shou)到縱(zong)向拉伸，即存(cun)在(zai)張(zhang)(zhang)力，故稱為(wei)張(zhang)(zhang)力減(jian)(jian)徑。在(zai)張(zhang)(zhang)力的(de)(de)(de)作用下，鋼管(guan)在(zai)減(jian)(jian)徑的(de)(de)(de)同時，還利用各架(jia)(jia)間(jian)建立足夠大(da)(da)的(de)(de)(de)張(zhang)(zhang)力來實現減(jian)(jian)壁的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)，進一步擴大(da)(da)生產產品(pin)的(de)(de)(de)規格范圍，橫截面壁厚均勻性也比同樣(yang)減(jian)(jian)徑率(lv)(lv)下的(de)(de)(de)微(wei)張(zhang)(zhang)力減(jian)(jian)徑好。總(zong)(zong)減(jian)(jian)徑率(lv)(lv)最(zui)大(da)(da)達(da)75%~80%,減(jian)(jian)壁率(lv)(lv)一般(ban)可達(da)35%~40%,總(zong)(zong)延伸系數(shu)一般(ban)在(zai)6~8,最(zui)大(da)(da)可達(da)9以上(shang)，因此其(qi)工(gong)作機架(jia)(jia)數(shu)更多(duo)，一般(ban)為(wei)14~24架(jia)(jia)，甚至多(duo)達(da)28架(jia)(jia)。
在(zai)無縫鋼管(guan)機(ji)組(zu)特別是(shi)連續軋(ya)管(guan)機(ji)組(zu)中配置張力(li)減徑機(ji)具有以(yi)下(xia)特點：
a. 可(ke)以大(da)大(da)減少(shao)減徑前(qian)的鋼(gang)管(guan)規(gui)格(ge)，提高軋(ya)管(guan)機組(zu)生(sheng)產(chan)效率，軋(ya)管(guan)機組(zu)只生(sheng)產(chan)少(shao)數幾個(ge)外徑規(gui)格(ge)，而經張(zhang)力減徑后可(ke)以得到各種尺寸規(gui)格(ge)的成品鋼(gang)管(guan)；
b. 可(ke)以(yi)減少前部工序(xu)（穿孔(kong)和軋管）生(sheng)(sheng)產(chan)工具(ju)(ju)的數量(liang)，提高機組(zu)作業(ye)率，由于(yu)管坯和荒管規格(ge)的減少，工具(ju)(ju)、備品備件和更換時(shi)間(jian)大大減少，生(sheng)(sheng)產(chan)更加穩定，從而(er)增加了機組(zu)的作業(ye)時(shi)間(jian)；
c. 可(ke)(ke)以擴大品種(zhong)規格，減徑(jing)量高達80%,減壁(bi)量達45%,通過張力減徑(jing)可(ke)(ke)以直接(jie)生產小口徑(jing)無縫鋼管；
d. 張力減徑的延伸(shen)系數6~9,故可以生產(chan)長(chang)達(da)165m的鋼管(guan)。
張力減(jian)徑的(de)(de)缺(que)點是在張力減(jian)徑機(ji)軋制(zhi)中鋼管(guan)(guan)(guan)中間部分的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)壁受到張力作用而減(jian)薄，頭(tou)尾兩端的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)壁由于受不到張力或(huo)受到的(de)(de)張力由小變大，出現增厚段，這部分增厚超(chao)過(guo)公差，需切掉，增加了切頭(tou)尾損失，所以一般要求(qiu)進入張力減(jian)徑機(ji)的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)子來料長度要足夠長，在經濟上(shang)才(cai)合理。
近年來(lai)張力減徑的發展趨勢是：
a. 三輥式(shi)張力減徑機采用(yong)日漸普遍，二輥式(shi)只用(yong)于壁(bi)厚大(da)于10~12mm的厚壁(bi)管；
b. 減徑(jing)率(lv)有所提高，入口(kou)荒管管徑(jing)日(ri)益增(zeng)大(da)，最(zui)大(da)直徑(jing)現(xian)在已達300mm;
c. 出口速度日益提高，現已(yi)到16~18m/s;
d. 近(jin)年(nian)來投產的張力減徑機架數不斷增加，目前最多達到(dao)28~30架。
2. 張力減徑機的管(guan)端偏厚(hou)
張(zhang)力減(jian)徑(jing)機的工藝(yi)特(te)點(dian)是應用(yong)相互緊(jin)靠(kao)及串列的軋制機架序列使(shi)鋼(gang)管(guan)(guan)的外徑(jing)遞減(jian)，同時利用(yong)該序列中(zhong)軋制速度(du)差(cha)在鋼(gang)管(guan)(guan)上(shang)形成縱(zong)向(xiang)拉應力，張(zhang)力，通過控制張(zhang)力的大小來使(shi)鋼(gang)管(guan)(guan)壁厚按要求值變化。因此現代張(zhang)力減(jian)徑(jing)機不僅可以減(jian)徑(jing)，同時可以減(jian)壁，而且橫截(jie)面上(shang)壁厚分布比較均勻。但它有(you)個(ge)突出的缺點(dian)，就(jiu)是首尾(wei)管(guan)(guan)壁相對中(zhong)部偏厚，增加了切(qie)頭損(sun)失。
a. 管端偏厚(hou)成因(yin)
影響(xiang)管端(duan)偏(pian)(pian)厚的(de)(de)因(yin)素很多，但(dan)造成張減管端(duan)偏(pian)(pian)厚的(de)(de)主要原因(yin)是(shi)軋(ya)件首尾(wei)軋(ya)制(zhi)(zhi)時都是(shi)處于(yu)過程的(de)(de)不(bu)穩(wen)定(ding)階段(duan)。首先，軋(ya)件兩端(duan)總有(you)相當于(yu)機(ji)架間(jian)距的(de)(de)一段(duan)長度，一直都是(shi)在無(wu)張力(li)狀(zhuang)態下減徑；其次(ci)，前端(duan)在進(jin)入(ru)機(ji)組(zu)的(de)(de)前3~5機(ji)架之后(hou)，軋(ya)機(ji)間(jian)的(de)(de)張力(li)才逐(zhu)(zhu)漸(jian)(jian)由(you)零(ling)增加到(dao)穩(wen)定(ding)軋(ya)制(zhi)(zhi)的(de)(de)最大(da)值，而尾(wei)部(bu)在離開最后(hou)3~5機(ji)架時，軋(ya)機(ji)間(jian)的(de)(de)張力(li)又從穩(wen)定(ding)軋(ya)制(zhi)(zhi)的(de)(de)最大(da)值降到(dao)零(ling)。這樣軋(ya)件相應的(de)(de)前端(duan)壁厚就由(you)最厚逐(zhu)(zhu)漸(jian)(jian)降到(dao)穩(wen)定(ding)軋(ya)制(zhi)(zhi)時的(de)(de)最薄值，尾(wei)端(duan)又由(you)穩(wen)定(ding)軋(ya)制(zhi)(zhi)的(de)(de)最薄值逐(zhu)(zhu)漸(jian)(jian)增厚到(dao)無(wu)張力(li)減徑時的(de)(de)最大(da)厚度。
b. 影響管(guan)端偏厚因素
首尾厚壁段的切損(sun)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。
但從另一方面看，加大張(zhang)力可以(yi)(yi)使用較厚的(de)(de)(de)毛管(guan)提高機(ji)(ji)(ji)(ji)組產(chan)率，所以(yi)(yi)實際生(sheng)產(chan)中應當摸索合理的(de)(de)(de)張(zhang)力制(zhi)度，以(yi)(yi)求得最佳的(de)(de)(de)經濟(ji)(ji)效果。實踐證明，進入(ru)減(jian)徑機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)來料長度應在(zai)18~20m以(yi)(yi)上，在(zai)經濟(ji)(ji)上才是合理的(de)(de)(de)。因此張(zhang)力減(jian)徑機(ji)(ji)(ji)(ji)多用于連(lian)續(xu)軋管(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)、皮爾格軋機(ji)(ji)(ji)(ji)和連(lian)續(xu)焊(han)管(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)組之后(hou)。
目前(qian)試(shi)圖用(yong)分析(xi)公式計算管端偏(pian)厚段的長度尚有(you)一定困難(nan)，實際生產(chan)中(zhong)多(duo)以經驗公式估算。式（5-1)適用(yong)于總延伸為1.5~7.0的情況：
c. 改善(shan)管(guan)端偏厚措(cuo)施
為了減少(shao)張力減徑機的切頭損失，主要可以從下(xia)面幾方面著手(shou)：
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。
現代張力減徑機軋后成(cheng)品長度一般在120~180m,進人冷床前由飛鋸或(huo)飛剪(jian)切(qie)成(cheng)定尺(chi)。
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。
