1937年,Wooster軋機重新進行設計,他就是以其名字命名的斜軋管機,這是一種斜軋管工藝,在芯棒上使空心坯減壁。Assel的軋管機其獨特之處在于使用3個軋輥,而大多數斜軋工藝采用的是2個軋輥的斜軋管機。和自動軋管機相比,Assel軋管機所生產的管子壁厚比較均勻,內表面比較光潔。


  1939年9月爆發的第二次世界大戰對軍工生產起到了刺激作用,軍艦、飛機、坦克、槍械和其他軍事項目需要大量的管材。雖然無縫鋼管被視作制造炮管的原材料,但在美國卻忽略了無縫(feng)不銹(xiu)鋼管的這一用途,其部隊所使用炮管仍由鍛造后的實心體經鏜孔或鉆孔制作。在第二次世界大戰期間,在Henry Timken 領導下顯示了無縫鋼管是制作炮管的上乘材料這一優勢,隨后成立的Timken武器裝備公司采用無縫鋼管生產了數萬支炮管。


 Timken 隨后著手將 Canten軋機改造成為采用三輥軋管(guan)工藝原理的軋管機,這項計劃在1952年完成。



1. 三輥軋(ya)管工藝概述


  由于這種斜(xie)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)采用(yong)3個軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun),因此一般(ban)稱(cheng)之(zhi)為(wei)三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji),而歐美各國則(ze)習慣于稱(cheng)它為(wei)阿塞(sai)爾(er)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)(Assel Mill).三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)采用(yong)長芯(xin)棒軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan),軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)的(de)中間有(you)突棱(有(you)些資(zi)料也稱(cheng)之(zhi)為(wei)“肩”),高度為(wei)5.5~16mm,在軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)時實現主要(yao)的(de)壓下,并(bing)可以(yi)實現較(jiao)大的(de)壓下量。在長芯(xin)棒上軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)可以(yi)獲得表面光滑的(de)成品管(guan),并(bing)且直徑和(he)壁(bi)厚(hou)準(zhun)確。


  軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)中(zhong)(zhong)(zhong)心(xin)線傾斜于軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)中(zhong)(zhong)(zhong)心(xin)線,并傾斜于通過軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)中(zhong)(zhong)(zhong)心(xin)線和軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)中(zhong)(zhong)(zhong)央所(suo)形成(cheng)的(de)(de)平面,當(dang)(dang)改變傾斜角(jiao)(jiao)(jiao)時,軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)角(jiao)(jiao)(jiao)和送進角(jiao)(jiao)(jiao)均隨之改變,軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)的(de)(de)直徑(jing)根據所(suo)軋(ya)(ya)(ya)鋼管(guan)的(de)(de)直徑(jing)選定。在(zai)蘇聯(lian)國立冶(ye)金(jin)工廠(chang)設(she)計院設(she)計的(de)(de)三輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機上,軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)Φ40~75mm的(de)(de)鋼管(guan)時,選擇(ze)的(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)直徑(jing)為(wei)240mm;軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)Φ76~160mm的(de)(de)鋼管(guan)時,選擇(ze)的(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)直徑(jing)為(wei)470mm;當(dang)(dang)延伸系數為(wei)1.7~3.3時,軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機允許鋼管(guan)以(yi)0.14~0.34m/s前進速度軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)。


  三輥(gun)軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)主要用于(yu)生產(chan)厚(hou)(hou)壁(bi)的(de)軸承管(guan)和其他壁(bi)厚(hou)(hou)為5~25mm或壁(bi)厚(hou)(hou)更大一些的(de)鋼(gang)(gang)管(guan)。1939年(nian)5月,德(de)國鋼(gang)(gang)管(guan)公(gong)司(si)的(de)技術人員參觀 Wooster 鋼(gang)(gang)管(guan)廠時,軋(ya)(ya)管(guan)工藝(yi)參數(shu)(shu)為:外徑(jing)38~76mm,平均壁(bi)厚(hou)(hou)6.3mm,延伸系數(shu)(shu)2,壁(bi)厚(hou)(hou)公(gong)差(cha)5%,小時產(chan)量3噸。


  三輥軋管(guan)(guan)(guan)(guan)機上(shang)也(ye)可以軋制(zhi)管(guan)(guan)(guan)(guan)壁(bi)較薄(2.5mm以下)的鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan),如(ru)法國(guo) Vallourec 鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)廠(chang)用它軋制(zhi)φ56x2.4mm,長(chang)11m的鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)。當Assel于(yu)1954年參(can)觀德國(guo) Hilden 鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)廠(chang)時(shi),就三輥軋管(guan)(guan)(guan)(guan)機生產較薄壁(bi)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)的問(wen)題座談(tan)時(shi)指出(chu),Vallourec廠(chang)是通過調整軋輥各(ge)段長(chang)度來實現(xian)軋制(zhi)D/S=24的鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)的。



2. Transval 軋機


  三(san)輥軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)原僅用(yong)于厚壁(bi)管(guan)(guan)(guan)(guan)生產(chan),應用(yong)這(zhe)種(zhong)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)工藝(yi)受(shou)到軋(ya)(ya)件(jian)三(san)角形(xing)形(xing)成的限制,而這(zhe)一傾向(xiang)在(zai)(zai)軋(ya)(ya)制薄壁(bi)管(guan)(guan)(guan)(guan)時(shi)尤為明顯,三(san)角形(xing)的形(xing)成使(shi)軋(ya)(ya)件(jian)承受(shou)交替的彎曲應力,以致產(chan)生裂紋,并在(zai)(zai)軋(ya)(ya)出(chu)端形(xing)成“尾三(san)角”,有時(shi)造成后(hou)卡(ka),這(zhe)種(zhong)傾向(xiang)在(zai)(zai)D/S值大時(shi)特別嚴(yan)重,故在(zai)(zai)經典的普(pu)通的三(san)輥軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)上軋(ya)(ya)制管(guan)(guan)(guan)(guan)子的D/S值以12為限,三(san)輥軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)60余年(nian)的發展就是一部采取改進措施軋(ya)(ya)制薄壁(bi)管(guan)(guan)(guan)(guan)的發展史。


  Mehren 在德(de)國 Düsseldorf 市 Lierenfeld 鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)廠工作時就和(he)該廠的(de)Assel軋(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)研究小組人(ren)員一(yi)起研究制(zhi)(zhi)造了七臺三(san)(san)輥軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji),為(wei)了減輕(qing)三(san)(san)角形形成現(xian)象,進一(yi)步(bu)能(neng)軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)薄壁管(guan)(guan)(guan)(guan),在Mehren先(xian)生指導下進行(xing)試驗,措施是在臨近軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)完成時改變喂入角。二(er)戰后Mehren 先(xian)生離(li)德(de)赴法在Vallourec 公司 Aulnoye 鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)廠繼續進行(xing)上述試驗,直到(dao)1952年制(zhi)(zhi)造出機(ji)(ji)(ji)(ji)架可以回轉的(de)三(san)(san)輥軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji),其主要技(ji)術特征是用(yong)(yong)液壓(ya)傳動以回轉機(ji)(ji)(ji)(ji)架,但(dan)傳動裝置(zhi)仍置(zhi)于(yu)輸(shu)入側。當時這一(yi)軋(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)被稱(cheng)為(wei)Mehren軋(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji),Mehren先(xian)生辭(ci)世后,這種三(san)(san)輥軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)易名為(wei)Transval軋(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)。并成為(wei)Vallourec專利,為(wei)了同(tong)一(yi)個目的(de)即(ji)為(wei)了軋(ya)(ya)薄壁管(guan)(guan)(guan)(guan)后來(lai)又研究出了三(san)(san)種辦法即(ji)(1)采用(yong)(yong)電氣或液壓(ya)辦法快速(su)調整軋(ya)(ya)輥;(2)CAM三(san)(san)輥軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji);(3)采用(yong)(yong)NEL調整系統的(de)三(san)(san)輥軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)。采用(yong)(yong)這些措施,三(san)(san)輥軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)所生產成品(pin)管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)D/S值可達35~40,但(dan)有時會(hui)產生管(guan)(guan)(guan)(guan)子質(zhi)量劣化(hua)的(de)傾(qing)向。



3. Assel 和 Mehren


 Assel 和(he)Mehren 分(fen)別是經典三輥軋(ya)管(guan)機和(he)Transval三輥軋(ya)管(guan)機的發明者。


 W.J.Assel是 Timken Steel & Tube 公司(廠)的(de)(de)工程師,1937年他負責對 Wooster 不銹鋼管(guan)(guan)廠的(de)(de)軋管(guan)(guan)機進(jin)行改(gai)(gai)造,接著(zhu)又對Canton鋼管(guan)(guan)廠的(de)(de)軋管(guan)(guan)機進(jin)行類(lei)似(si)的(de)(de)改(gai)(gai)造,這(zhe)兩項技術改(gai)(gai)造的(de)(de)結果(guo)就是世界上第一臺和第二臺三輥軋管(guan)(guan)機,Assel軋管(guan)(guan)機誕生(sheng),除了三輥軋管(guan)(guan)機的(de)(de)專利以外,他還獲(huo)得其他4項軋管(guan)(guan)專利,其內容涉及(ji)管(guan)(guan)坯處理、鋼管(guan)(guan)定徑及(ji)軋管(guan)(guan)工藝改(gai)(gai)進(jin)等方面。


 Mehren 是 Düsseldorf 市 Lierenfeld 不銹鋼管廠的工程師,在他的指導下,該廠制造了七臺三輥軋管機,為了將三輥軋管機應用于薄壁不銹(xiu)鋼管生產領域,Mehren 在該不銹鋼管廠進行了試驗研究,其工藝的特點是在臨近軋制完畢時改變喂進角,二戰結束后Mehren 去法國Vallourec 公司 Aulnoye鋼管廠工作,繼續進行上述試驗,在軋制將結束時,采用液壓傳動以回轉機架,當時這種軋機被稱為Mehren 軋機,Mehren辭世后,Vallourec將傳動裝置改設在軋出端,并申請專利,將這種軋機改稱為Transval軋機。