鋼管的定徑和減徑是熱軋不(bu)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(yi)、定徑機
不銹(xiu)(xiu)鋼管定(ding)(ding)徑(jing)(jing)、減徑(jing)(jing)和(he)張(zhang)力減徑(jing)(jing)過程(cheng)是空心體(ti)不帶芯棒的(de)連(lian)軋過程(cheng)。定(ding)(ding)徑(jing)(jing)的(de)目(mu)的(de)是在較小(xiao)(xiao)的(de)總減徑(jing)(jing)率(lv)和(he)單機架減徑(jing)(jing)率(lv)條件下(xia)，將(jiang)鋼管軋成有一定(ding)(ding)要求的(de)尺寸精度(du)和(he)真圓度(du)，并進一步提高不銹(xiu)(xiu)鋼管外(wai)表(biao)面(mian)質量。經過定(ding)(ding)徑(jing)(jing)后的(de)鋼管，直(zhi)徑(jing)(jing)偏差(cha)較小(xiao)(xiao)，橢圓度(du)較小(xiao)(xiao)，直(zhi)度(du)較好，表(biao)面(mian)光潔。
定徑(jing)機的工(gong)作機架數(shu)較(jiao)少，一般為5~14架，總減徑(jing)率約3%~35%,增加定徑(jing)機架數(shu)可擴(kuo)大產品(pin)規(gui)格(ge)，給(gei)生(sheng)產帶來了方(fang)便，新設計車(che)間定徑(jing)機架數(shu)皆偏多。
定(ding)徑(jing)機(ji)的形式很(hen)多，按(an)輥(gun)(gun)數可(ke)分為二輥(gun)(gun)、三輥(gun)(gun)、四輥(gun)(gun)式定(ding)徑(jing)機(ji)；按(an)軋(ya)(ya)制(zhi)方(fang)式又分為縱軋(ya)(ya)定(ding)徑(jing)和(he)斜(xie)軋(ya)(ya)定(ding)徑(jing)機(ji)。斜(xie)軋(ya)(ya)旋轉定(ding)徑(jing)機(ji)構造與二輥(gun)(gun)或三輥(gun)(gun)斜(xie)軋(ya)(ya)穿孔機(ji)相似，只(zhi)是輥(gun)(gun)型(xing)不(bu)同。與縱軋(ya)(ya)定(ding)徑(jing)相比較，斜(xie)軋(ya)(ya)定(ding)徑(jing)的不(bu)銹鋼管外(wai)徑(jing)精度高(gao)，橢圓度小(xiao)，更換品(pin)種規格方(fang)便，不(bu)需要換輥(gun)(gun)，只(zhi)要調整軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)間(jian)距即可(ke)；缺(que)點(dian)是生產率低。
二、減徑(jing)機
減(jian)徑(jing)(jing)除了有定(ding)徑(jing)(jing)的(de)(de)(de)作用外，還(huan)能使產(chan)(chan)品規(gui)(gui)格(ge)(ge)范圍向小口(kou)徑(jing)(jing)發(fa)展。減(jian)徑(jing)(jing)機工(gong)(gong)作機架(jia)數較(jiao)多，一般為9~24架(jia)。減(jian)徑(jing)(jing)機就是(shi)二輥(gun)或(huo)三(san)輥(gun)式縱軋(ya)連軋(ya)機，只是(shi)連軋(ya)的(de)(de)(de)是(shi)空(kong)(kong)心(xin)管(guan)(guan)(guan)體。二輥(gun)式前后相鄰機架(jia)軋(ya)輥(gun)軸線(xian)互垂90°,三(san)輥(gun)式軋(ya)輥(gun)軸線(xian)互錯60°,這樣空(kong)(kong)心(xin)荒管(guan)(guan)(guan)在(zai)軋(ya)制過程中所有方向都受到徑(jing)(jing)向壓(ya)縮，直至達到成品要(yao)(yao)求的(de)(de)(de)外徑(jing)(jing)熱尺寸和橫(heng)斷面(mian)形狀(zhuang)。減(jian)徑(jing)(jing)不僅擴大(da)了機組生產(chan)(chan)的(de)(de)(de)品種規(gui)(gui)格(ge)(ge)，增加軋(ya)制長度，而且減(jian)少前部(bu)工(gong)(gong)序要(yao)(yao)求的(de)(de)(de)毛(mao)管(guan)(guan)(guan)規(gui)(gui)格(ge)(ge)數量、相應的(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)坯(pi)規(gui)(gui)格(ge)(ge)和工(gong)(gong)具備品等，簡化生產(chan)(chan)管(guan)(guan)(guan)理；另外還(huan)會減(jian)少前部(bu)工(gong)(gong)序更換生產(chan)(chan)規(gui)(gui)格(ge)(ge)次數，提高(gao)機組的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)能力。正是(shi)因(yin)為這一點(dian)，新設計的(de)(de)(de)定(ding)徑(jing)(jing)機架(jia)數很多也(ye)由原來的(de)(de)(de)5架(jia)變為7~14架(jia)以上(shang)，這在(zai)一定(ding)程度上(shang)也(ye)起(qi)到減(jian)徑(jing)(jing)作用。
減徑(jing)機有兩種形式，一是微張(zhang)力減徑(jing)機，減徑(jing)過程中壁(bi)(bi)厚(hou)增加(jia)，橫(heng)截面上的(de)壁(bi)(bi)厚(hou)均勻(yun)(yun)性(xing)惡化，所以總減徑(jing)率(lv)限(xian)制在40%~50%;二(er)是張(zhang)力減徑(jing)機，減徑(jing)時機架間存(cun)在張(zhang)力，使得縮徑(jing)的(de)同(tong)時減壁(bi)(bi)，進(jin)一步擴大(da)生產(chan)產(chan)品(pin)的(de)規格(ge)范圍(wei)，橫(heng)截面壁(bi)(bi)厚(hou)均勻(yun)(yun)性(xing)也比同(tong)樣減徑(jing)率(lv)下的(de)微張(zhang)力減徑(jing)好。
三(san)輥式(shi)定(ding)減徑(jing)(jing)機和二輥式(shi)定(ding)減徑(jing)(jing)機相比，存在以下幾個方面(mian)的(de)差異：
1. 機架間距 三(san)輥(gun)式(shi)定減徑機機架間距比二輥(gun)式(shi)定減徑機機小，但機械結構復雜；
2. 單機(ji)架變(bian)形量 與(yu)二輥式定(ding)減(jian)機(ji)相(xiang)比，三輥式定(ding)減(jian)徑機(ji)每個(ge)軋(ya)(ya)輥軋(ya)(ya)制變(bian)形量小，管端增厚長度小、切頭切尾少(shao)、金(jin)屬損耗少(shao)；
3. 不銹鋼(gang)(gang)管質量 三(san)輥(gun)式比(bi)二輥(gun)式定(ding)減(jian)徑(jing)機(ji)(ji)軋(ya)輥(gun)孔(kong)(kong)型(xing)(xing)周邊的(de)速度(du)(du)差小(xiao)，從(cong)而(er)減(jian)少(shao)軋(ya)輥(gun)與鋼(gang)(gang)管的(de)相對滑動(dong)，軋(ya)輥(gun)較(jiao)(jiao)小(xiao)，沿周向(xiang)每個軋(ya)輥(gun)孔(kong)(kong)型(xing)(xing)與鋼(gang)(gang)管接觸(chu)弧長較(jiao)(jiao)小(xiao)，這使周向(xiang)上所(suo)受的(de)變形力比(bi)較(jiao)(jiao)均(jun)勻(yun)，金(jin)屬變形時的(de)流(liu)動(dong)趨于均(jun)勻(yun)，從(cong)而(er)可(ke)以(yi)減(jian)少(shao)橫向(xiang)壁厚(hou)的(de)不均(jun)勻(yun)程(cheng)度(du)(du)，所(suo)以(yi)三(san)輥(gun)式定(ding)減(jian)徑(jing)機(ji)(ji)與二輥(gun)式定(ding)減(jian)徑(jing)機(ji)(ji)相比(bi)，生(sheng)產的(de)鋼(gang)(gang)管外徑(jing)圓度(du)(du)較(jiao)(jiao)好；
4. 機架(jia)布置(zhi) 三輥(gun)式定減徑機軋輥(gun)交(jiao)叉60°,使(shi)軋機結構簡化，便于(yu)布置(zhi)；
5. 張(zhang)力的(de)建立 三輥(gun)式定減徑機軋(ya)(ya)輥(gun)數目多，則(ze)軋(ya)(ya)制時對鋼(gang)(gang)管的(de)曳入(ru)性能較(jiao)好，可(ke)在(zai)較(jiao)短(duan)的(de)咬入(ru)鋼(gang)(gang)管長度上建立足夠的(de)張(zhang)力；
6. 可調整性 二輥式定減(jian)徑機容易實現(xian)在線(xian)孔型尺寸的調整，以(yi)滿足標準，規范對外徑偏差的要求(qiu)，而三輥式定減(jian)徑機一般不能實現(xian)在線(xian)孔型尺寸的調整。
現在(zai)廣泛采用的是三輥定減徑(jing)機。
三、張力減徑機
1. 張力減徑機的特點
張(zhang)力(li)(li)(li)減(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)機實際上是一(yi)種空心軋(ya)制(zhi)的(de)(de)(de)多(duo)機架(jia)連軋(ya)機，被軋(ya)制(zhi)的(de)(de)(de)鋼(gang)管不僅受(shou)到(dao)徑(jing)(jing)(jing)(jing)向壓縮，同時(shi)還受(shou)到(dao)縱向拉伸，即存在張(zhang)力(li)(li)(li)，故稱為(wei)張(zhang)力(li)(li)(li)減(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)。在張(zhang)力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)作用(yong)下(xia)，鋼(gang)管在減(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)同時(shi)，還利(li)用(yong)各架(jia)間(jian)建立足夠大的(de)(de)(de)張(zhang)力(li)(li)(li)來實現(xian)減(jian)(jian)(jian)壁的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)，進一(yi)步擴大生(sheng)產產品的(de)(de)(de)規格范圍(wei)，橫截(jie)面壁厚均勻性(xing)也(ye)比同樣(yang)減(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)率(lv)(lv)下(xia)的(de)(de)(de)微(wei)張(zhang)力(li)(li)(li)減(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)好。總(zong)減(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)率(lv)(lv)最大達(da)75%~80%,減(jian)(jian)(jian)壁率(lv)(lv)一(yi)般可達(da)35%~40%,總(zong)延伸系(xi)數(shu)一(yi)般在6~8,最大可達(da)9以上，因此其工作機架(jia)數(shu)更(geng)多(duo)，一(yi)般為(wei)14~24架(jia)，甚至多(duo)達(da)28架(jia)。
在無縫鋼管(guan)機組(zu)特(te)別是連續軋(ya)管(guan)機組(zu)中配置張力減徑(jing)機具有以下(xia)特(te)點：
a. 可以(yi)大(da)大(da)減(jian)少(shao)減(jian)徑(jing)前的(de)鋼(gang)管規(gui)(gui)格(ge)，提高軋管機組生(sheng)產(chan)效率，軋管機組只生(sheng)產(chan)少(shao)數幾個外徑(jing)規(gui)(gui)格(ge)，而經張力(li)減(jian)徑(jing)后(hou)可以(yi)得到各種(zhong)尺寸規(gui)(gui)格(ge)的(de)成品鋼(gang)管；
b. 可以減少(shao)前(qian)部工(gong)序（穿孔和軋管）生產工(gong)具(ju)的(de)數量，提高機組作(zuo)(zuo)業率(lv)，由于(yu)管坯和荒管規格(ge)的(de)減少(shao)，工(gong)具(ju)、備品備件和更換時(shi)間大大減少(shao)，生產更加穩定，從而增加了機組的(de)作(zuo)(zuo)業時(shi)間；
c. 可(ke)以(yi)擴大品(pin)種規格，減徑(jing)量高達(da)(da)80%,減壁量達(da)(da)45%,通過張力減徑(jing)可(ke)以(yi)直接生產(chan)小口徑(jing)無縫鋼管；
d. 張力減徑的延伸系數6~9,故可以生(sheng)產長達(da)165m的鋼管。
張(zhang)力(li)減(jian)徑(jing)(jing)的(de)(de)缺點是在張(zhang)力(li)減(jian)徑(jing)(jing)機軋制中(zhong)鋼管(guan)(guan)(guan)中(zhong)間部分(fen)的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)壁(bi)受(shou)到(dao)張(zhang)力(li)作用而減(jian)薄，頭(tou)尾兩端的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)壁(bi)由(you)(you)于(yu)受(shou)不(bu)到(dao)張(zhang)力(li)或受(shou)到(dao)的(de)(de)張(zhang)力(li)由(you)(you)小變大(da)，出現增(zeng)(zeng)厚段，這部分(fen)增(zeng)(zeng)厚超過公(gong)差(cha)，需切(qie)(qie)掉，增(zeng)(zeng)加了切(qie)(qie)頭(tou)尾損失，所以一般要求進入張(zhang)力(li)減(jian)徑(jing)(jing)機的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)子(zi)來料(liao)長度(du)要足夠長，在經濟上才合(he)理(li)。
近(jin)年(nian)來張力減徑(jing)的發(fa)展趨(qu)勢是：
a. 三輥式張力減徑(jing)機采(cai)用(yong)日漸普(pu)遍，二輥式只用(yong)于壁厚大(da)于10~12mm的厚壁管；
b. 減徑率有所(suo)提(ti)高，入口荒(huang)管管徑日益(yi)增大，最大直徑現在已達(da)300mm;
c. 出口速度日益提高，現已到16~18m/s;
d. 近年來投(tou)產的張(zhang)力減徑機架(jia)數不斷增加，目前最多達到(dao)28~30架(jia)。
2. 張力減徑機的管端偏厚
張力(li)減(jian)徑機的工藝特(te)點是應(ying)用(yong)相(xiang)互緊靠及串列的軋制機架序(xu)列使鋼(gang)管的外徑遞(di)減(jian)，同(tong)時(shi)利用(yong)該序(xu)列中軋制速度差在鋼(gang)管上(shang)(shang)形成(cheng)縱向拉應(ying)力(li)，張力(li)，通過控(kong)制張力(li)的大小來使鋼(gang)管壁(bi)厚按要求值變化(hua)。因此現(xian)代張力(li)減(jian)徑機不僅可(ke)以減(jian)徑，同(tong)時(shi)可(ke)以減(jian)壁(bi)，而(er)且橫截面上(shang)(shang)壁(bi)厚分布比較均勻。但它有個突出的缺(que)點，就是首尾管壁(bi)相(xiang)對中部(bu)偏(pian)厚，增加了切頭(tou)損失(shi)。
a. 管(guan)端(duan)偏(pian)厚成因
影響管(guan)(guan)端偏(pian)厚(hou)的(de)(de)因素很多，但(dan)造成張(zhang)(zhang)減管(guan)(guan)端偏(pian)厚(hou)的(de)(de)主要原(yuan)因是軋(ya)(ya)(ya)件首(shou)尾(wei)軋(ya)(ya)(ya)制時都是處于(yu)過程的(de)(de)不穩(wen)定(ding)(ding)階段。首(shou)先，軋(ya)(ya)(ya)件兩(liang)端總有相當于(yu)機(ji)架(jia)(jia)間(jian)距的(de)(de)一(yi)段長度，一(yi)直都是在(zai)無張(zhang)(zhang)力(li)狀態下減徑(jing)；其次(ci)，前端在(zai)進入機(ji)組(zu)的(de)(de)前3~5機(ji)架(jia)(jia)之后，軋(ya)(ya)(ya)機(ji)間(jian)的(de)(de)張(zhang)(zhang)力(li)才逐(zhu)漸由零增加到穩(wen)定(ding)(ding)軋(ya)(ya)(ya)制的(de)(de)最(zui)(zui)(zui)大值(zhi)，而尾(wei)部在(zai)離開(kai)最(zui)(zui)(zui)后3~5機(ji)架(jia)(jia)時，軋(ya)(ya)(ya)機(ji)間(jian)的(de)(de)張(zhang)(zhang)力(li)又從穩(wen)定(ding)(ding)軋(ya)(ya)(ya)制的(de)(de)最(zui)(zui)(zui)大值(zhi)降到零。這樣(yang)軋(ya)(ya)(ya)件相應的(de)(de)前端壁(bi)厚(hou)就由最(zui)(zui)(zui)厚(hou)逐(zhu)漸降到穩(wen)定(ding)(ding)軋(ya)(ya)(ya)制時的(de)(de)最(zui)(zui)(zui)薄值(zhi)，尾(wei)端又由穩(wen)定(ding)(ding)軋(ya)(ya)(ya)制的(de)(de)最(zui)(zui)(zui)薄值(zhi)逐(zhu)漸增厚(hou)到無張(zhang)(zhang)力(li)減徑(jing)時的(de)(de)最(zui)(zui)(zui)大厚(hou)度。
b. 影響管(guan)端偏(pian)厚(hou)因(yin)素
首尾(wei)厚壁段的(de)切(qie)損率，主(zhu)要取決于以下因素：
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(cong)另一方(fang)面看，加大張力(li)可以使用較厚的毛管提高機(ji)(ji)(ji)組產率(lv)，所以實際(ji)生產中應(ying)當摸(mo)索合理的張力(li)制度，以求得最佳(jia)的經濟(ji)效(xiao)果。實踐證明，進入(ru)減徑(jing)機(ji)(ji)(ji)的來料長度應(ying)在18~20m以上(shang)，在經濟(ji)上(shang)才是合理的。因此張力(li)減徑(jing)機(ji)(ji)(ji)多用于連續軋管機(ji)(ji)(ji)、皮爾格軋機(ji)(ji)(ji)和(he)連續焊管機(ji)(ji)(ji)組之后。
目前試圖用分(fen)析公式(shi)(shi)計算管端偏厚段的長度尚有一(yi)定困難，實(shi)際生產中多(duo)以經驗(yan)公式(shi)(shi)估算。式(shi)(shi)（5-1)適用于總(zong)延(yan)伸為(wei)1.5~7.0的情況(kuang)：
c. 改善管(guan)端偏(pian)厚措施(shi)
為了減少張(zhang)力減徑機的(de)切頭損失，主要可以從(cong)下(xia)面(mian)幾方面(mian)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(zhang)力(li)減徑機軋后(hou)成品長度(du)一(yi)般在120~180m,進人(ren)冷床前由(you)飛(fei)鋸或飛(fei)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銹(xiu)鋼管(guan)，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。
