鋼管的定徑和減徑是熱軋不銹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
不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管定(ding)徑(jing)、減徑(jing)和(he)張力減徑(jing)過程(cheng)是空心(xin)體(ti)不帶(dai)芯棒的(de)(de)(de)連軋過程(cheng)。定(ding)徑(jing)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是在較(jiao)小的(de)(de)(de)總減徑(jing)率(lv)(lv)和(he)單機架減徑(jing)率(lv)(lv)條件下，將鋼(gang)管軋成有一定(ding)要求的(de)(de)(de)尺寸精度(du)(du)和(he)真圓(yuan)度(du)(du)，并進一步(bu)提高不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管外表(biao)面質量。經過定(ding)徑(jing)后的(de)(de)(de)鋼(gang)管，直徑(jing)偏差(cha)較(jiao)小，橢圓(yuan)度(du)(du)較(jiao)小，直度(du)(du)較(jiao)好，表(biao)面光(guang)潔。
定徑機(ji)的工作機(ji)架(jia)數較少，一般(ban)為5~14架(jia)，總減徑率約3%~35%,增加定徑機(ji)架(jia)數可擴大產品規格，給生(sheng)產帶來(lai)了方便，新設(she)計車間定徑機(ji)架(jia)數皆偏多。
定(ding)(ding)徑(jing)機(ji)的形(xing)式(shi)很多，按(an)輥(gun)數(shu)可(ke)分為二(er)輥(gun)、三輥(gun)、四輥(gun)式(shi)定(ding)(ding)徑(jing)機(ji)；按(an)軋制方式(shi)又分為縱軋定(ding)(ding)徑(jing)和(he)斜(xie)軋定(ding)(ding)徑(jing)機(ji)。斜(xie)軋旋(xuan)轉定(ding)(ding)徑(jing)機(ji)構造(zao)與二(er)輥(gun)或三輥(gun)斜(xie)軋穿孔機(ji)相(xiang)似，只是輥(gun)型(xing)不同。與縱軋定(ding)(ding)徑(jing)相(xiang)比(bi)較，斜(xie)軋定(ding)(ding)徑(jing)的不銹鋼管(guan)外(wai)徑(jing)精度高，橢圓度小(xiao)，更換(huan)品種規格方便(bian)，不需要(yao)換(huan)輥(gun)，只要(yao)調整軋輥(gun)間距即(ji)可(ke)；缺點是生(sheng)產率(lv)低。
二、減徑機(ji)
減(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)除了(le)有(you)定徑(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)作用外(wai)(wai)，還能使產品規(gui)格范圍向(xiang)小口(kou)徑(jing)(jing)(jing)(jing)發(fa)展。減(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)機工(gong)作機架數(shu)較(jiao)多(duo)，一般為(wei)9~24架。減(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)機就是(shi)(shi)(shi)(shi)二(er)輥(gun)或三(san)輥(gun)式縱軋連軋機，只(zhi)是(shi)(shi)(shi)(shi)連軋的(de)是(shi)(shi)(shi)(shi)空(kong)心(xin)管體。二(er)輥(gun)式前(qian)后相鄰機架軋輥(gun)軸線(xian)互垂90°,三(san)輥(gun)式軋輥(gun)軸線(xian)互錯60°,這(zhe)樣空(kong)心(xin)荒管在軋制(zhi)過程(cheng)(cheng)中(zhong)所有(you)方向(xiang)都(dou)受到(dao)徑(jing)(jing)(jing)(jing)向(xiang)壓縮，直至(zhi)達到(dao)成品要(yao)求(qiu)的(de)外(wai)(wai)徑(jing)(jing)(jing)(jing)熱(re)尺寸(cun)和(he)橫斷面形(xing)狀。減(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)不(bu)僅擴(kuo)大了(le)機組生產的(de)品種規(gui)格，增加軋制(zhi)長(chang)度(du)，而且(qie)減(jian)少(shao)(shao)前(qian)部工(gong)序(xu)要(yao)求(qiu)的(de)毛管規(gui)格數(shu)量、相應的(de)管坯(pi)規(gui)格和(he)工(gong)具備品等，簡(jian)化生產管理(li)；另外(wai)(wai)還會減(jian)少(shao)(shao)前(qian)部工(gong)序(xu)更換生產規(gui)格次數(shu)，提高(gao)機組的(de)生產能力(li)。正(zheng)是(shi)(shi)(shi)(shi)因為(wei)這(zhe)一點，新設計的(de)定徑(jing)(jing)(jing)(jing)機架數(shu)很多(duo)也(ye)由(you)原(yuan)來的(de)5架變為(wei)7~14架以上，這(zhe)在一定程(cheng)(cheng)度(du)上也(ye)起到(dao)減(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)作用。
減(jian)徑(jing)(jing)機有兩種(zhong)形(xing)式，一是微(wei)張(zhang)力減(jian)徑(jing)(jing)機，減(jian)徑(jing)(jing)過程中壁厚增加(jia)，橫截(jie)(jie)面上(shang)的(de)壁厚均(jun)勻(yun)性惡化(hua)，所(suo)以總減(jian)徑(jing)(jing)率(lv)限(xian)制在(zai)40%~50%;二是張(zhang)力減(jian)徑(jing)(jing)機，減(jian)徑(jing)(jing)時機架間存(cun)在(zai)張(zhang)力，使得縮(suo)徑(jing)(jing)的(de)同時減(jian)壁，進一步擴大(da)生產(chan)產(chan)品的(de)規格范(fan)圍，橫截(jie)(jie)面壁厚均(jun)勻(yun)性也比同樣減(jian)徑(jing)(jing)率(lv)下的(de)微(wei)張(zhang)力減(jian)徑(jing)(jing)好。
三輥式定(ding)減(jian)徑機(ji)和(he)二輥式定(ding)減(jian)徑機(ji)相比，存(cun)在以下幾個方面的差異：
1. 機(ji)架間距(ju) 三輥式定減徑機(ji)機(ji)架間距(ju)比(bi)二(er)輥式定減徑機(ji)機(ji)小，但(dan)機(ji)械(xie)結構復雜；
2. 單機架變形量 與二輥式定減(jian)機相(xiang)比，三(san)輥式定減(jian)徑機每個軋(ya)輥軋(ya)制(zhi)變形量小(xiao)，管(guan)端增厚長度小(xiao)、切(qie)(qie)頭切(qie)(qie)尾少(shao)(shao)、金(jin)屬(shu)損耗少(shao)(shao)；
3. 不銹鋼(gang)(gang)(gang)管質量 三(san)輥(gun)式比二(er)(er)輥(gun)式定減(jian)(jian)徑機(ji)軋(ya)(ya)輥(gun)孔(kong)型周(zhou)邊的(de)速度(du)差小(xiao)(xiao)，從(cong)而減(jian)(jian)少(shao)軋(ya)(ya)輥(gun)與(yu)鋼(gang)(gang)(gang)管的(de)相對滑動，軋(ya)(ya)輥(gun)較(jiao)小(xiao)(xiao)，沿(yan)周(zhou)向每個軋(ya)(ya)輥(gun)孔(kong)型與(yu)鋼(gang)(gang)(gang)管接(jie)觸弧長較(jiao)小(xiao)(xiao)，這使周(zhou)向上所受的(de)變形力比較(jiao)均勻(yun)(yun)(yun)，金屬(shu)變形時的(de)流動趨于均勻(yun)(yun)(yun)，從(cong)而可以減(jian)(jian)少(shao)橫向壁(bi)厚的(de)不均勻(yun)(yun)(yun)程度(du)，所以三(san)輥(gun)式定減(jian)(jian)徑機(ji)與(yu)二(er)(er)輥(gun)式定減(jian)(jian)徑機(ji)相比，生(sheng)產(chan)的(de)鋼(gang)(gang)(gang)管外徑圓度(du)較(jiao)好；
4. 機(ji)架布(bu)置 三輥(gun)式定減徑機(ji)軋輥(gun)交叉60°,使(shi)軋機(ji)結構(gou)簡化，便于布(bu)置；
5. 張(zhang)力的建立 三輥式定減徑機軋輥數(shu)目多(duo)，則軋制時對鋼管(guan)的曳入(ru)性能較好(hao)，可在較短的咬(yao)入(ru)鋼管(guan)長度上建立足(zu)夠的張(zhang)力；
6. 可調(diao)整性 二輥式定(ding)減(jian)徑(jing)機容(rong)易實(shi)現在(zai)線(xian)孔型(xing)尺(chi)寸的(de)調(diao)整，以滿足標(biao)準，規范對外徑(jing)偏差的(de)要求，而三輥式定(ding)減(jian)徑(jing)機一般(ban)不(bu)能實(shi)現在(zai)線(xian)孔型(xing)尺(chi)寸的(de)調(diao)整。
現在廣泛采用的(de)是三(san)輥定(ding)減徑機。
三(san)、張力減徑機
1. 張(zhang)力減徑機的特點
張(zhang)力(li)減(jian)徑(jing)機實際上(shang)是(shi)一種空心軋(ya)(ya)制(zhi)的(de)多(duo)機架(jia)(jia)連軋(ya)(ya)機，被軋(ya)(ya)制(zhi)的(de)鋼管不(bu)僅受(shou)到徑(jing)向壓縮(suo)，同(tong)時還受(shou)到縱(zong)向拉伸，即存(cun)在(zai)張(zhang)力(li)，故稱為(wei)張(zhang)力(li)減(jian)徑(jing)。在(zai)張(zhang)力(li)的(de)作用下，鋼管在(zai)減(jian)徑(jing)的(de)同(tong)時，還利用各(ge)架(jia)(jia)間建立足夠大(da)(da)的(de)張(zhang)力(li)來(lai)實現減(jian)壁的(de)目的(de)，進一步(bu)擴大(da)(da)生(sheng)產產品的(de)規(gui)格范圍，橫截面壁厚(hou)均(jun)勻(yun)性也比同(tong)樣減(jian)徑(jing)率(lv)下的(de)微張(zhang)力(li)減(jian)徑(jing)好。總(zong)減(jian)徑(jing)率(lv)最大(da)(da)達75%~80%,減(jian)壁率(lv)一般可達35%~40%,總(zong)延(yan)伸系(xi)數一般在(zai)6~8,最大(da)(da)可達9以上(shang)，因此其工(gong)作機架(jia)(jia)數更多(duo)，一般為(wei)14~24架(jia)(jia)，甚至多(duo)達28架(jia)(jia)。
在無縫鋼管(guan)機組特(te)別是連續(xu)軋管(guan)機組中配(pei)置張(zhang)力減徑(jing)機具有以(yi)下(xia)特(te)點：
a. 可(ke)以(yi)大大減(jian)少減(jian)徑前的(de)鋼管(guan)規(gui)格，提高(gao)軋管(guan)機(ji)組生(sheng)產效率，軋管(guan)機(ji)組只生(sheng)產少數幾個外徑規(gui)格，而經張(zhang)力減(jian)徑后可(ke)以(yi)得(de)到各種尺寸規(gui)格的(de)成品鋼管(guan)；
b. 可以減(jian)少(shao)前部(bu)工序（穿(chuan)孔和軋管(guan)）生產(chan)(chan)工具的(de)數量，提高機(ji)(ji)組(zu)作業率，由(you)于管(guan)坯(pi)和荒(huang)管(guan)規格(ge)的(de)減(jian)少(shao)，工具、備品(pin)備件(jian)和更換時(shi)間大(da)(da)大(da)(da)減(jian)少(shao)，生產(chan)(chan)更加(jia)穩定(ding)，從(cong)而增加(jia)了機(ji)(ji)組(zu)的(de)作業時(shi)間；
c. 可(ke)以(yi)(yi)擴大(da)品種規格(ge)，減徑(jing)量(liang)高達(da)80%,減壁量(liang)達(da)45%,通過張力減徑(jing)可(ke)以(yi)(yi)直接生(sheng)產(chan)小口(kou)徑(jing)無縫鋼(gang)管；
d. 張力減徑的延伸系(xi)數6~9,故可以生產(chan)長達(da)165m的鋼管(guan)。
張(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)力(li)減徑(jing)的(de)(de)(de)缺點是(shi)在張(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)力(li)減徑(jing)機軋制中(zhong)鋼管(guan)中(zhong)間部(bu)分的(de)(de)(de)管(guan)壁受到(dao)張(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)力(li)作用而減薄，頭尾兩端的(de)(de)(de)管(guan)壁由于(yu)受不(bu)到(dao)張(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)力(li)或受到(dao)的(de)(de)(de)張(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)力(li)由小變大，出現增厚(hou)(hou)段，這(zhe)部(bu)分增厚(hou)(hou)超過(guo)公(gong)差，需切(qie)掉，增加了切(qie)頭尾損失，所以一般要求進入張(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)力(li)減徑(jing)機的(de)(de)(de)管(guan)子來料長(chang)度(du)要足夠長(chang)，在經濟(ji)上才合理。
近年來張力減徑的發(fa)展趨勢(shi)是：
a. 三輥式張力減徑機采用日漸(jian)普遍，二(er)輥式只用于壁厚大于10~12mm的厚壁管；
b. 減(jian)徑率有所提高，入(ru)口(kou)荒管管徑日益增大(da)，最大(da)直徑現在已達(da)300mm;
c. 出口速(su)度日益提高，現已到16~18m/s;
d. 近年來投(tou)產的(de)張力減徑機架數不斷增加，目前最多達(da)到28~30架。
2. 張(zhang)力減徑(jing)機(ji)的管端偏厚(hou)
張(zhang)力減(jian)徑機的(de)(de)工藝特點是應(ying)用相互緊靠及串(chuan)列的(de)(de)軋制機架序(xu)列使(shi)鋼管的(de)(de)外(wai)徑遞減(jian)，同時(shi)利用該序(xu)列中軋制速(su)度差(cha)在鋼管上形(xing)成縱向拉應(ying)力，張(zhang)力，通過控(kong)制張(zhang)力的(de)(de)大小來使(shi)鋼管壁厚(hou)(hou)按(an)要求值變化。因此現代張(zhang)力減(jian)徑機不(bu)僅可以減(jian)徑，同時(shi)可以減(jian)壁，而且橫(heng)截面上壁厚(hou)(hou)分(fen)布(bu)比較均勻(yun)。但它有個(ge)突(tu)出的(de)(de)缺點，就是首(shou)尾管壁相對(dui)中部偏厚(hou)(hou)，增加了切頭損失。
a. 管端偏厚(hou)成因
影(ying)響管(guan)(guan)端(duan)偏厚(hou)的(de)(de)因(yin)素(su)很多，但造(zao)成(cheng)張減管(guan)(guan)端(duan)偏厚(hou)的(de)(de)主(zhu)要(yao)原因(yin)是軋(ya)件首尾(wei)(wei)軋(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)時都(dou)是處(chu)于(yu)過程(cheng)的(de)(de)不(bu)穩(wen)定(ding)階段。首先，軋(ya)件兩端(duan)總有相(xiang)當于(yu)機(ji)架間(jian)距(ju)的(de)(de)一段長度，一直都(dou)是在無張力狀(zhuang)態下減徑；其次，前(qian)端(duan)在進入機(ji)組的(de)(de)前(qian)3~5機(ji)架之(zhi)后(hou)，軋(ya)機(ji)間(jian)的(de)(de)張力才(cai)逐漸(jian)由零(ling)增加到(dao)穩(wen)定(ding)軋(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)最(zui)(zui)大值(zhi)，而尾(wei)(wei)部在離開(kai)最(zui)(zui)后(hou)3~5機(ji)架時，軋(ya)機(ji)間(jian)的(de)(de)張力又(you)從穩(wen)定(ding)軋(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)最(zui)(zui)大值(zhi)降(jiang)到(dao)零(ling)。這(zhe)樣軋(ya)件相(xiang)應(ying)的(de)(de)前(qian)端(duan)壁厚(hou)就由最(zui)(zui)厚(hou)逐漸(jian)降(jiang)到(dao)穩(wen)定(ding)軋(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)時的(de)(de)最(zui)(zui)薄(bo)值(zhi)，尾(wei)(wei)端(duan)又(you)由穩(wen)定(ding)軋(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)最(zui)(zui)薄(bo)值(zhi)逐漸(jian)增厚(hou)到(dao)無張力減徑時的(de)(de)最(zui)(zui)大厚(hou)度。
b. 影響管端(duan)偏(pian)厚因素(su)
首尾(wei)厚壁段(duan)的切損率，主要取決(jue)于以(yi)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(dan)從另一方面(mian)看，加大張力可以(yi)使用較厚(hou)的(de)毛管提高機(ji)(ji)組(zu)(zu)產(chan)率(lv)，所以(yi)實際生產(chan)中應當摸索合理的(de)張力制(zhi)度，以(yi)求得最佳的(de)經濟效果。實踐證明，進入減(jian)徑(jing)機(ji)(ji)的(de)來料(liao)長度應在18~20m以(yi)上，在經濟上才(cai)是合理的(de)。因(yin)此張力減(jian)徑(jing)機(ji)(ji)多用于連續軋管機(ji)(ji)、皮爾(er)格(ge)軋機(ji)(ji)和連續焊管機(ji)(ji)組(zu)(zu)之后。
目前試圖(tu)用(yong)分析公式計算(suan)管端偏(pian)厚段的(de)(de)長度尚(shang)有(you)一定困(kun)難，實際生產中多以經驗公式估算(suan)。式（5-1)適(shi)用(yong)于總延伸為1.5~7.0的(de)(de)情況：
c. 改(gai)善管端偏厚措施
為了減少張力減徑機(ji)的切頭損失，主要可(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(dai)張力(li)減徑機軋后成(cheng)品長度一般在120~180m,進人冷床(chuang)前由飛(fei)(fei)鋸或飛(fei)(fei)剪(jian)切成(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。
