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不銹鋼管的這一用途,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工藝原理的軋管機,這項計劃在1952年完成。



1. 三(san)輥軋(ya)管(guan)工(gong)藝概述


  由于這(zhe)種斜軋管(guan)(guan)(guan)機采(cai)用(yong)3個軋輥,因此(ci)一般稱(cheng)(cheng)之為(wei)三輥軋管(guan)(guan)(guan)機,而歐美各國則習(xi)慣于稱(cheng)(cheng)它為(wei)阿塞(sai)爾軋管(guan)(guan)(guan)機(Assel Mill).三輥軋管(guan)(guan)(guan)機采(cai)用(yong)長芯(xin)棒軋管(guan)(guan)(guan),軋輥的中間有突棱(有些資料也稱(cheng)(cheng)之為(wei)“肩(jian)”),高度為(wei)5.5~16mm,在軋制時實(shi)現(xian)主要的壓(ya)下(xia)(xia),并可以實(shi)現(xian)較(jiao)大的壓(ya)下(xia)(xia)量。在長芯(xin)棒上(shang)軋管(guan)(guan)(guan)可以獲得表面(mian)光(guang)滑(hua)的成品管(guan)(guan)(guan),并且直徑和壁厚(hou)準確。


  軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)中心(xin)線傾(qing)(qing)斜于軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)中心(xin)線,并(bing)傾(qing)(qing)斜于通過軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)中心(xin)線和(he)軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)中央(yang)所(suo)(suo)形(xing)成(cheng)的平面,當(dang)改變(bian)傾(qing)(qing)斜角(jiao)時(shi),軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)角(jiao)和(he)送進角(jiao)均隨之(zhi)改變(bian),軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)的直徑根據(ju)所(suo)(suo)軋(ya)(ya)(ya)(ya)鋼管(guan)的直徑選定(ding)。在(zai)蘇聯國立冶金工廠設計(ji)(ji)院設計(ji)(ji)的三輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)機上,軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)Φ40~75mm的鋼管(guan)時(shi),選擇的軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)直徑為240mm;軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)Φ76~160mm的鋼管(guan)時(shi),選擇的軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)直徑為470mm;當(dang)延伸系數為1.7~3.3時(shi),軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)機允許鋼管(guan)以0.14~0.34m/s前進速度軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)。


  三輥軋管(guan)(guan)機主要用于生(sheng)產(chan)厚(hou)(hou)壁的(de)(de)軸承管(guan)(guan)和其(qi)他壁厚(hou)(hou)為(wei)5~25mm或(huo)壁厚(hou)(hou)更大一(yi)些的(de)(de)鋼(gang)管(guan)(guan)。1939年5月,德(de)國鋼(gang)管(guan)(guan)公(gong)司的(de)(de)技術人(ren)員參觀 Wooster 鋼(gang)管(guan)(guan)廠時,軋管(guan)(guan)工藝參數為(wei):外徑38~76mm,平(ping)均(jun)壁厚(hou)(hou)6.3mm,延(yan)伸系數2,壁厚(hou)(hou)公(gong)差5%,小時產(chan)量(liang)3噸。


  三輥(gun)軋管(guan)(guan)機(ji)上(shang)也可以軋制管(guan)(guan)壁(bi)較薄(2.5mm以下)的鋼(gang)管(guan)(guan),如法國 Vallourec 鋼(gang)管(guan)(guan)廠用它軋制φ56x2.4mm,長11m的鋼(gang)管(guan)(guan)。當Assel于1954年(nian)參觀德(de)國 Hilden 鋼(gang)管(guan)(guan)廠時,就三輥(gun)軋管(guan)(guan)機(ji)生產較薄壁(bi)鋼(gang)管(guan)(guan)的問題座談時指出,Vallourec廠是通過調整軋輥(gun)各段(duan)長度來(lai)實現軋制D/S=24的鋼(gang)管(guan)(guan)的。



2. Transval 軋機


  三(san)輥(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機原僅用于厚壁(bi)管(guan)(guan)(guan)生產(chan),應用這(zhe)種軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)工藝受到軋(ya)(ya)件三(san)角形(xing)(xing)(xing)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)的限(xian)制(zhi),而(er)這(zhe)一傾(qing)向在(zai)(zai)軋(ya)(ya)制(zhi)薄壁(bi)管(guan)(guan)(guan)時(shi)(shi)尤為(wei)明顯,三(san)角形(xing)(xing)(xing)的形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)使軋(ya)(ya)件承受交替的彎(wan)曲應力,以致產(chan)生裂紋,并在(zai)(zai)軋(ya)(ya)出端形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)“尾三(san)角”,有時(shi)(shi)造成(cheng)(cheng)(cheng)后卡(ka),這(zhe)種傾(qing)向在(zai)(zai)D/S值(zhi)(zhi)大時(shi)(shi)特別嚴重,故在(zai)(zai)經典的普通(tong)的三(san)輥(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機上軋(ya)(ya)制(zhi)管(guan)(guan)(guan)子的D/S值(zhi)(zhi)以12為(wei)限(xian),三(san)輥(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機60余年的發展就是一部采取改進措(cuo)施(shi)軋(ya)(ya)制(zhi)薄壁(bi)管(guan)(guan)(guan)的發展史(shi)。


  Mehren 在(zai)德國 Düsseldorf 市 Lierenfeld 鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)廠(chang)工作時就和(he)該廠(chang)的(de)(de)Assel軋(ya)(ya)機(ji)研(yan)究小(xiao)組(zu)人(ren)員一(yi)起研(yan)究制(zhi)(zhi)造了(le)七(qi)臺三(san)(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji),為(wei)了(le)減輕三(san)(san)角(jiao)(jiao)形形成(cheng)現象(xiang),進(jin)(jin)一(yi)步能(neng)軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)薄壁管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan),在(zai)Mehren先生指導下進(jin)(jin)行試驗,措施是(shi)在(zai)臨(lin)近(jin)軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)完(wan)成(cheng)時改變喂入角(jiao)(jiao)。二戰(zhan)后Mehren 先生離德赴法在(zai)Vallourec 公司 Aulnoye 鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)廠(chang)繼續進(jin)(jin)行上(shang)述試驗,直(zhi)到1952年制(zhi)(zhi)造出(chu)機(ji)架可以回轉(zhuan)的(de)(de)三(san)(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji),其主要(yao)技術特征是(shi)用液壓傳(chuan)動以回轉(zhuan)機(ji)架,但傳(chuan)動裝置仍(reng)置于(yu)輸(shu)入側。當時這(zhe)(zhe)一(yi)軋(ya)(ya)機(ji)被(bei)稱為(wei)Mehren軋(ya)(ya)機(ji),Mehren先生辭世后,這(zhe)(zhe)種三(san)(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)易名為(wei)Transval軋(ya)(ya)機(ji)。并成(cheng)為(wei)Vallourec專利(li),為(wei)了(le)同一(yi)個目的(de)(de)即為(wei)了(le)軋(ya)(ya)薄壁管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)后來又研(yan)究出(chu)了(le)三(san)(san)種辦(ban)法即(1)采(cai)(cai)(cai)用電(dian)氣或液壓辦(ban)法快速調(diao)整軋(ya)(ya)輥(gun)(gun);(2)CAM三(san)(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji);(3)采(cai)(cai)(cai)用NEL調(diao)整系統(tong)的(de)(de)三(san)(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)。采(cai)(cai)(cai)用這(zhe)(zhe)些措施,三(san)(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)所生產成(cheng)品管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)D/S值可達35~40,但有時會產生管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)子質量劣化的(de)(de)傾(qing)向。



3. Assel 和 Mehren


 Assel 和Mehren 分別是經典三(san)(san)輥軋管機和Transval三(san)(san)輥軋管機的發明者。


 W.J.Assel是(shi) Timken Steel & Tube 公司(廠(chang)(chang))的(de)(de)工程(cheng)師,1937年他負責對(dui) Wooster 不銹鋼管(guan)(guan)(guan)廠(chang)(chang)的(de)(de)軋管(guan)(guan)(guan)機(ji)進行(xing)改(gai)(gai)造(zao)(zao),接著(zhu)又(you)對(dui)Canton鋼管(guan)(guan)(guan)廠(chang)(chang)的(de)(de)軋管(guan)(guan)(guan)機(ji)進行(xing)類似的(de)(de)改(gai)(gai)造(zao)(zao),這(zhe)兩項(xiang)(xiang)技(ji)術改(gai)(gai)造(zao)(zao)的(de)(de)結果就(jiu)是(shi)世界上第(di)一臺(tai)(tai)和第(di)二臺(tai)(tai)三輥軋管(guan)(guan)(guan)機(ji),Assel軋管(guan)(guan)(guan)機(ji)誕生,除了三輥軋管(guan)(guan)(guan)機(ji)的(de)(de)專(zhuan)利(li)以外,他還獲得其(qi)他4項(xiang)(xiang)軋管(guan)(guan)(guan)專(zhuan)利(li),其(qi)內容(rong)涉及管(guan)(guan)(guan)坯處理、鋼管(guan)(guan)(guan)定徑及軋管(guan)(guan)(guan)工藝改(gai)(gai)進等方面。


 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。