自從19世紀末葉以來,浙江不銹鋼管廠家即想用類似于棒材連軋的辦法來生產無縫鋼管。當時研究的目標是采用固定推桿以及隨著鋼管運動的長芯棒將空心坯軋成不(bu)銹鋼管的辦法,終于在1920年形成了Fassel軋管法(即連續軋管法),這種連續軋管工藝的特征是工作芯棒跟隨管子一起運動。迄今為止,這種軋管工藝對于生產外徑小于159mm的碳素鋼和低合金鋼的無(wu)縫不(bu)銹鋼(gang)管仍然是最適合的。其延伸系數比較小一輩為 λ=4.3~4.5,為此必須在斜軋機上以較大的延長率(最大達 λ=3.0)將經過表面處理的圓管坯穿孔成為較薄的空心坯。1962年K.Neuhoff 和Pfeiffer 曾對這種連續軋管工藝的變形過程發表過專題論文,文中指出:對于八機架連續軋管機來說,由于空心坯的進入和離開機架,金屬流動的非連續性將達16次之多,這是由于工作芯棒與空心坯之間的速度變化的緣故。由于軋制過程的這種不均勻性產生壁厚與外徑的變異,容易形成所謂“竹節”(Bauchbil-dung)。此外,這種軋管工藝的單位軋制壓力相當大,因此必須采用具有開口的、橢圓度較大的孔型,而這種開口孔型導致變形的不均勻性,由此帶來的缺點是:在管子內部容易產生裂紋和所需單位變形功太大。關于壁厚和直徑的變異可采取有效措施使之處于允許的限度之內,精確地控制軋輥的圓周速度,使之與工作芯棒的速度變化相適應,從而達到保持軋件速度恒定的目的。但開口孔型的缺點則無法消除。此外,由于軋制力較大所限,必須采用較大的輥徑,這樣就使得軋件與軋輥之間的接觸弧相當大,因此,對工作芯棒造成巨大的局部壓應力、摩擦力和較高的熱負荷。采用連續軋管法生產的無縫不銹鋼管的壁厚直徑比(S/D)不能超過0.12。
采用(yong)浮動芯棒的(de)(de)連(lian)(lian)續式軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)軋(ya)(ya)制不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)時,軋(ya)(ya)制過(guo)(guo)程的(de)(de)不(bu)穩(wen)定性及這(zhe)種不(bu)穩(wen)定性對管(guan)(guan)子質量的(de)(de)不(bu)良(liang)影響,以及連(lian)(lian)續軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)的(de)(de)經(jing)濟性問題和采用(yong)浮動芯棒的(de)(de)連(lian)(lian)續軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)的(de)(de)實(shi)際生產(chan)經(jing)驗(yan),使得Contubind公(gong)司認(ren)為(wei)有(you)必要和有(you)可能根據最新(xin)的(de)(de)軋(ya)(ya)制原理(li),對1889年就(jiu)已經(jing)在浙江不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)廠家(jia)生產(chan)車間內應用(yong)過(guo)(guo)的(de)(de)、在多機(ji)架二(er)輥(gun)式軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)上使用(yong)限動芯棒生產(chan)無縫不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)方法重新(xin)進(jin)行科學實(shi)驗(yan),提出(chu)這(zhe)種軋(ya)(ya)制過(guo)(guo)程的(de)(de)相(xiang)應理(li)論(lun),并(bing)通過(guo)(guo)大規模實(shi)際試驗(yan)證(zheng)實(shi)這(zhe)種理(li)論(lun)。
直到1964年(nian)(nian)(nian),在(zai)(zai)意大利Dalmine公(gong)司(si)(si)的(de)(de)(de)帶(dai)固定芯(xin)棒(bang)的(de)(de)(de)連(lian)續式軋(ya)(ya)(ya)機(ji)上(shang)(shang)進(jin)行了(le)(le)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)試(shi)(shi)驗(yan),后來又在(zai)(zai)法(fa)國(guo)的(de)(de)(de) Lorraine-Escaut 公(gong)司(si)(si)的(de)(de)(de)法(fa)塞爾軋(ya)(ya)(ya)機(ji)上(shang)(shang)進(jin)行試(shi)(shi)驗(yan)。其(qi)中在(zai)(zai)Dalmine公(gong)司(si)(si)生(sheng)產出(chu)了(le)(le)厚壁管(guan),而Lorraine-Escaut 公(gong)司(si)(si)根據 A.Tostivint 的(de)(de)(de)第(di)1322304 號專利,在(zai)(zai)Besse'ger的(de)(de)(de)第(di)二號法(fa)塞爾軋(ya)(ya)(ya)機(ji)上(shang)(shang)采用限動芯(xin)棒(bang)進(jin)行試(shi)(shi)驗(yan),取得(de)了(le)(le)相應(ying)的(de)(de)(de)效果(guo)。根據上(shang)(shang)述情況(kuang) Lorraine-Escaut 公(gong)司(si)(si)和(he)(he) Contu-bind 公(gong)司(si)(si)決定共同發(fa)展限動芯(xin)棒(bang)的(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)方法(fa)。從1965年(nian)(nian)(nian)到1967年(nian)(nian)(nian)間,在(zai)(zai)Besse'ges的(de)(de)(de)具有40年(nian)(nian)(nian)歷史的(de)(de)(de)7機(ji)架法(fa)塞爾軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(如圖13-9所(suo)示的(de)(de)(de))上(shang)(shang)進(jin)行了(le)(le)8次大規模試(shi)(shi)驗(yan),每次試(shi)(shi)驗(yan)持(chi)續5~25個班(ban)次。這臺(tai)法(fa)塞爾軋(ya)(ya)(ya)機(ji)是由一(yi)臺(tai)1000kW的(de)(de)(de)交流電動機(ji)傳動的(de)(de)(de),對軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)軸承和(he)(he)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)調整的(de)(de)(de)條件極其(qi)不利,但其(qi)結果(guo)卻一(yi)次試(shi)(shi)驗(yan)比一(yi)次試(shi)(shi)驗(yan)好,共計(ji)生(sheng)產了(le)(le)直徑為(wei)92mm、壁厚為(wei)3.5mm和(he)(he)長(chang)度(du)為(wei)12m的(de)(de)(de)管(guan)子12000根,其(qi)中有5450根是在(zai)(zai)試(shi)(shi)驗(yan)末(mo)期只用了(le)(le)一(yi)根由2343號鋼(含5%鉻)制(zhi)作的(de)(de)(de)空心水冷芯(xin)棒(bang)生(sheng)產的(de)(de)(de),這根芯(xin)棒(bang),經過(guo)了(le)(le)鍍鉻處理(原(yuan)始鍍層厚度(du)為(wei)0.05mm),它的(de)(de)(de)滑(hua)動特(te)性好。連(lian)續使用這根芯(xin)棒(bang)時,雖然芯(xin)棒(bang)在(zai)(zai)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)過(guo)程中承受(shou)著熱負荷,但仍然具有原(yuan)來的(de)(de)(de)滑(hua)動性和(he)(he)剛性。

軋(ya)制參數(shu)如下:
空心坯(35號鋼(gang)) 外徑125mm,壁厚18mm
管子(zi) 外徑(jing)92mm,壁厚(hou)3.5mm,長度12m
芯(xin)棒 外徑(jing)86/85mm,內徑(jing)40mm
芯(xin)棒工作(zuo)長度 3200mm
管子(zi)出口速度 2.2m/s
延長率 1:6.22
電(dian)動機(ji)功率 750~1000kW
單位(wei)功率(lv)消耗 14.2~18.3(平均(jun)16)kW·h/t
多機(ji)(ji)架軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)(MPM)軋(ya)出來(lai)(lai)的(de)(de)管(guan)子通過二機(ji)(ji)架脫管(guan)機(ji)(ji)從芯棒(bang)上拉出來(lai)(lai),并定徑(jing)成熱(re)(re)尺寸88mm的(de)(de)不銹鋼管(guan)。沿管(guan)子長度的(de)(de)平(ping)均終軋(ya)溫(wen)度波動于(yu)920~980℃之間。看來(lai)(lai),具有(you)這種溫(wen)度的(de)(de)管(guan)子不必經過中間加熱(re)(re)就可(ke)直接在張(zhang)力減徑(jing)機(ji)(ji)上減徑(jing)成3/8英寸的(de)(de)煤氣管(guan)。由(you)測量4點的(de)(de)壁(bi)厚(hou)數(shu)據(ju)算出的(de)(de)平(ping)均壁(bi)厚(hou)值。
MPM軋機(ji)軋出來的(de)管子(zi)內表(biao)面非常光滑,它可以(yi)與冷拔管相比。連續軋管機(ji)和自動軋管機(ji)所(suo)軋制的(de)樣品(pin)管與MPM軋機(ji)所(suo)軋制的(de)管子(zi)進行比較時,德國專(zhuan)業人(ren)員(yuan)毫(hao)不含糊地認為 Besse'ges的(de)MPM軋機(ji)所(suo)軋制的(de)管子(zi)最好。
1967年(nian)11月,浙江不銹鋼(gang)管(guan)廠家的MPM試驗(yan)軋機拆除(chu)了(le),但其試驗(yan)過程都攝制成了(le)電影,這(zhe)些影片保存(cun)在瑞士(shi)洛桑鋼(gang)管(guan)工(gong)業(ye)顧問工(gong)程師J.P.Calmes那(nei)里。
內部用高壓水冷卻的(de)(de)插(cha)入(ru)毛管的(de)(de)芯(xin)棒在咬入(ru)第一(yi)機架時由油壓缸(gang)來限制移(yi)動(dong),油壓缸(gang)的(de)(de)前(qian)進運動(dong)由變量泵固定(ding)(ding)地調節(jie)為某一(yi)恒定(ding)(ding)速(su)度。
拔出的(de)芯棒送回原(yuan)始位置(zhi),噴水(shui)使之從120~150℃降(jiang)到外表為(wei)50℃的(de)溫度。在這種(zhong)軋制(zhi)和(he)冷卻條件下,軋制(zhi)一(yi)根管子的(de)平均周(zhou)期(qi)時間為(wei)40秒。
芯(xin)棒外(wai)(wai)表(biao)面(mian)通常采用重油-石墨混合劑進行潤滑(hua),此外(wai)(wai)空心毛管(guan)內(nei)表(biao)面(mian)還要(yao)(yao)添加(jia)潤滑(hua)和隔熱材料(liao),這(zhe)種材料(liao)是通過空心芯(xin)棒卡頭(tou)注入毛管(guan)的(de)。芯(xin)棒表(biao)面(mian)要(yao)(yao)特別保持光(guang)(guang)滑(hua),以(yi)至于隨著軋制道次的(de)增加(jia)而(er)更加(jia)光(guang)(guang)滑(hua)。

