經(jīng)典三輥軋管機(jī)僅用于不銹鋼厚壁管的生產(chǎn)，應(yīng)用這種軋制不銹鋼管工藝受到軋件“三角形”形成的限制，而這一傾向在軋制薄壁不銹鋼管時尤為明顯。“三角形”的形成使軋件承受交替的彎曲應(yīng)力，以致產(chǎn)生裂紋，并在軋出端形成“三角形”，有時造成“后卡”。這種傾向在D/S值大時特別嚴(yán)重，故經(jīng)典的普通的三輥軋管機(jī)軋制管子以D/S=12為限。

 新式的三輥軋管機(jī)的應(yīng)用范圍有所擴(kuò)大，可以軋制薄壁不銹鋼管。MDM稱這種新式的三輥軋管機(jī)為高效能三輥軋管機(jī)（High Pe-formence Assel Mill),具體數(shù)據(jù)如下：存在的問題是D/S值太大時管子質(zhì)量有劣化傾向。

一、從經(jīng)典式三輥軋管機(jī)到現(xiàn)代化三輥軋管機(jī)的發(fā)展

  三輥軋管工藝是將空心坯斜軋成管的軋制過程，它在無縫鋼管廠的應(yīng)用是將經(jīng)穿孔機(jī)穿孔的空心坯加以延伸，主要設(shè)置在具有中、小生產(chǎn)能力的鋼管廠。其生產(chǎn)大綱包括外徑為25~300mm的不銹鋼管，甚至可以更大一些，三輥軋管機(jī)的優(yōu)點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：

 1. 產(chǎn)品質(zhì)量好，軋制精度高；

 2. 對于生產(chǎn)各種不同管徑和壁厚的管子來說，可以很快更換規(guī)格。

 在三輥軋管過程中空心坯的外表面在工件中心線對稱布置的互成120°的三個軋輥所包容的區(qū)域內(nèi)變形，而芯棒則在其內(nèi)表面限制了它的成形面?？招呐鞅灰撕?，在軋輥的作用下邊旋轉(zhuǎn)邊前進(jìn)，在變形區(qū)內(nèi)作螺旋狀運(yùn)動，在連續(xù)運(yùn)動的過程中減徑減壁。

 為了能軋薄壁不銹鋼管在10年時間內(nèi)制造了三臺Transval 軋機(jī)，如表16-1所示。

 表16-1中三臺軋機(jī)只有Tubacex 廠的三輥軋管機(jī)生產(chǎn)薄壁不銹鋼管，而厚壁管及軸承管只是少量生產(chǎn)，熱軋成品管外徑為90mm,減徑生產(chǎn)ф27~80mm的不銹鋼管。

1972年Demag 制造的專門生產(chǎn)軸承管的三輥軋管機(jī)在KrefeldWRG廠投產(chǎn)，采用液壓快速調(diào)整正軋輥的裝置，可以生產(chǎn)薄壁不銹鋼管。

 在以后的12年時間內(nèi)共有10臺Transval 軋機(jī)投產(chǎn)，這種Transval軋機(jī)的一個牌坊是固定的，另一個牌坊可繞軋制線旋轉(zhuǎn)，以調(diào)整角度，其最大旋轉(zhuǎn)角可達(dá)23°.回轉(zhuǎn)牌坊的旋轉(zhuǎn)借助于液壓缸，軋機(jī)可按以下三種方式工作：

  1. 簡單的傾斜，此時軋機(jī)和普通的斜軋一樣；

  2.“兩傾角”工藝，此時軋機(jī)可具有“軋制傾角”及終軋時的“減小傾角”；

  3.“三傾角”工藝，除了軋制尾端時減少傾角外，軋制開始進(jìn)也改變傾角。

  Transval 軋機(jī)為 Vallourec專利。

  1987年MDM 為西班牙 Tubos Reunidos 廠制造的CAM 三輥軋管機(jī)投產(chǎn)、CAM是 Convergent Assel Mill的縮寫，這種軋機(jī)的主要技術(shù)特征是軋輥采用收斂式布置，可軋D/S=40的不銹鋼管，采用較短的限動芯棒軋制25m長的不銹鋼管，傳動裝置布置在軋入端，輾軋角可達(dá)20°。

CAM三輥軋管機(jī)是三輥軋管機(jī)發(fā)展史中一個界碑，以前的三輥軋管機(jī)均采用軋輥擴(kuò)散式布置，傳動裝置設(shè)在軋出端，由于切向金屬流動較強(qiáng)，導(dǎo)致軋件管料外擴(kuò)，而在收斂式軋輥布置的三輥軋管機(jī)（CAM)中變形區(qū)中金屬流動加速，軸向拉伸的加強(qiáng)有利于防止改善管料的外擴(kuò)，在Krefeld WRG廠的試驗(yàn)證實(shí)這種外擴(kuò)量可減少40%,如圖16-7所示。

二、幾種形式的三輥軋管機(jī)

  三輥軋管工藝確是一種可靠的軋管技術(shù)，但存在著只能軋制厚壁管的問題，三輥軋管機(jī)的60余年的發(fā)展就是一部采取改進(jìn)措施軋制薄壁管的發(fā)展史，Voswincker的良形式作了如下概括，如表16-2所示。

在表16-2中：

  1. Transval 軋機(jī)中采用機(jī)架回轉(zhuǎn)的辦法迅速改變喂人角，以便在軋制過程快結(jié)束時，喂人角減少，防止管子后端出現(xiàn)“尾三角”；

  2. Quick Lifting 系統(tǒng)亦稱做 Quick Open系統(tǒng)，即在管子后端快離開軋輥之前提升軋輥，不軋制管子的后端，防止尾端出現(xiàn)“三角形”，快速抬輥共有兩種辦法；一是平抬法；二是先旋轉(zhuǎn)一個角度，然后再傾斜上抬，再者，從使軋輥打開所使用的能源的角度，可分為電氣快速調(diào)整軋輥法和液壓快速調(diào)整軋輥法，而以后者為佳；

  3. NEL Process 即“No End Loss”Process之意。

三、管端控制技術(shù)發(fā)展的三個階段

 由于軋入和軋出段空心坯形狀的穩(wěn)定性較差，其延伸是在特殊的變形條件下進(jìn)行的，由于在尾端不存在厚壁空心坯尾隨部分的高度穩(wěn)定效應(yīng)，上述現(xiàn)象在管子尾端特別明顯，直徑的增大導(dǎo)致空心坯尾端形成“三角形”或成“喇叭狀”。所以在生產(chǎn)D/S≥12的管子時必須采取特殊措施以避免在三輥軋管機(jī)的機(jī)架內(nèi)或（和）下游機(jī)組內(nèi)產(chǎn)生管段的破損。

 在三輥軋管機(jī)發(fā)展的歷史過程中，為了擴(kuò)大這一工藝的使用范圍，特別是為了生產(chǎn)最薄壁厚的管子，對這一問題的解決采取了許多種辦法，有如下三個主要發(fā)展階段：

  1. 20世紀(jì)60年代的Transval工藝可將軋管的范圍擴(kuò)大至D/S≤16,采用專門設(shè)計的機(jī)架，當(dāng)不銹鋼管件將軋出時，減小喂入角，以擴(kuò)大孔型，然而采用這一工藝將會產(chǎn)生較大量的切頭損失；

  2. 80年代的“Quick lifting”系統(tǒng)，即“快速液壓抬輥法”可以生產(chǎn)D/S≤35的管子，通過軋輥徑向快速打開的方法使管壁減薄的程度削弱，從而得以避免管端擴(kuò)成喇叭口的現(xiàn)象發(fā)生，采用這種軋輥快速調(diào)整系統(tǒng)，管端切損可減少為50mm左右；

  3. 80年代末發(fā)展起來的NEL系統(tǒng)（NEL即“no end los-8es”三字的字頭）已在許多不銹鋼管廠得到了應(yīng)用，采用這種工藝，由于增厚而產(chǎn)生的切頭損失幾乎降為零，這是因?yàn)榭招呐骱蠖说臏p徑和減壁是分別在不同的變形過程中發(fā)生的，因此只產(chǎn)生微量的直徑增大，采用這一系統(tǒng)可以生產(chǎn)D/S≤40的管子，NEL系統(tǒng)的示意圖如圖16-8所示。

四、幾種控制芯棒速度的方案

 芯棒系統(tǒng)在成本、軋制周期和變形能力等方面對生產(chǎn)過程均產(chǎn)生影響，共有以下二種芯棒運(yùn)動方式 即

 1. 芯棒作自由運(yùn)動；

 2. 芯棒喂入是受控的；

 3. 芯棒抽出是受控的。

 方案（1)芯棒易于操作，但其缺點(diǎn)是和成品管長度相比較，芯棒長度較長，而且需要專用的芯棒抽回裝置。相比較而言，方案（2)中芯棒長度大大縮短，因此軋制比較長的不銹鋼管時推薦采用這一方案。管料與工具接觸時間縮短，有利于不采用再加熱而繼續(xù)軋制薄壁管。采用芯棒速度受控的軋管系統(tǒng)，其設(shè)備制造費(fèi)用也可降低。

 軋制不銹鋼厚壁管時必須解決芯棒抽回問題，因此，方案（3)具有更多的優(yōu)點(diǎn)。

根據(jù)以上所述為了取得最佳效果，不銹鋼管廠可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要采取相應(yīng)的控制芯棒的方案。