經典三輥軋管機僅用于不(bu)銹鋼(gang)厚壁管的生產，應用這種軋制不銹鋼(gang)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力，以致產生裂紋，并在軋出端形成“三角形”，有時造成“后卡”。這種傾向在D/S值大時特別嚴重，故經典的普通的三輥軋管機軋制管子以D/S=12為限。
新式的三輥(gun)軋(ya)管機(ji)(ji)的應(ying)用范圍有所擴大，可以軋(ya)制薄壁不銹(xiu)鋼(gang)管。MDM稱這種新式的三輥(gun)軋(ya)管機(ji)(ji)為高效能三輥(gun)軋(ya)管機(ji)(ji)（High Pe-formence Assel Mill),具體(ti)數據如(ru)下：存在的問題是D/S值(zhi)太大時管子質量有劣(lie)化傾向(xiang)。
一、從(cong)經典式三輥(gun)軋(ya)管(guan)機到現代化三輥(gun)軋(ya)管(guan)機的(de)發展
三(san)輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)管工藝(yi)是(shi)將空心坯斜軋(ya)(ya)(ya)成管的(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)制過程，它(ta)在(zai)無縫鋼(gang)管廠的(de)(de)應用(yong)是(shi)將經穿孔(kong)機穿孔(kong)的(de)(de)空心坯加以延(yan)伸，主要設置(zhi)在(zai)具有中(zhong)、小生(sheng)產(chan)能力的(de)(de)鋼(gang)管廠。其(qi)生(sheng)產(chan)大(da)綱包括外(wai)徑為25~300mm的(de)(de)不銹鋼(gang)管，甚(shen)至可以更大(da)一些，三(san)輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)管機的(de)(de)優點有以下幾(ji)點：
1. 產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)好，軋(ya)制精度高；
2. 對于生產各種(zhong)不同(tong)管(guan)徑和壁厚(hou)的管(guan)子來(lai)說，可以很快更換規(gui)格。
在(zai)(zai)三輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)管(guan)過程(cheng)中(zhong)空心(xin)坯的(de)外(wai)表面(mian)(mian)在(zai)(zai)工件中(zhong)心(xin)線對稱布置的(de)互成120°的(de)三個軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)所包容的(de)區(qu)域內(nei)變(bian)形，而芯棒則在(zai)(zai)其內(nei)表面(mian)(mian)限(xian)制了它的(de)成形面(mian)(mian)。空心(xin)坯被咬人(ren)后(hou)，在(zai)(zai)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)的(de)作用下(xia)邊旋轉邊前(qian)進，在(zai)(zai)變(bian)形區(qu)內(nei)作螺(luo)旋狀(zhuang)運(yun)動，在(zai)(zai)連續(xu)運(yun)動的(de)過程(cheng)中(zhong)減徑減壁(bi)。
為了(le)能軋(ya)薄壁不銹鋼管在(zai)10年時間內制造(zao)了(le)三臺Transval 軋(ya)機，如(ru)表16-1所(suo)示(shi)。
表16-1中(zhong)三臺軋(ya)機只有Tubacex 廠的三輥軋(ya)管(guan)機生產(chan)薄壁不銹鋼管(guan)，而(er)厚壁管(guan)及軸承管(guan)只是(shi)少量生產(chan)，熱軋(ya)成品管(guan)外(wai)徑為90mm,減徑生產(chan)ф27~80mm的不銹鋼管(guan)。
1972年Demag 制(zhi)造的專門(men)生產(chan)軸承管(guan)的三輥軋(ya)管(guan)機在KrefeldWRG廠投(tou)產(chan)，采用液壓(ya)快速調整(zheng)正軋(ya)輥的裝置，可以(yi)生產(chan)薄(bo)壁不(bu)銹鋼管(guan)。
在以后的(de)12年(nian)時(shi)間內共有10臺Transval 軋機(ji)投產，這種Transval軋機(ji)的(de)一(yi)個牌坊(fang)是固(gu)定的(de)，另一(yi)個牌坊(fang)可(ke)繞軋制線旋轉，以調(diao)整角度(du)，其最大旋轉角可(ke)達23°.回(hui)轉牌坊(fang)的(de)旋轉借助于液壓缸，軋機(ji)可(ke)按以下三種方(fang)式(shi)工(gong)作：
1. 簡(jian)單的傾斜，此時軋(ya)機和普通的斜軋(ya)一(yi)樣；
2.“兩傾角(jiao)”工(gong)藝，此時軋(ya)機可具有“軋(ya)制傾角(jiao)”及終軋(ya)時的(de)“減小傾角(jiao)”；
3.“三傾(qing)角(jiao)”工(gong)藝，除(chu)了軋制尾端時減少傾(qing)角(jiao)外，軋制開始(shi)進也改(gai)變傾(qing)角(jiao)。
Transval 軋(ya)機為 Vallourec專利(li)。
1987年(nian)MDM 為西班牙 Tubos Reunidos 廠制造的(de)(de)CAM 三輥(gun)軋(ya)(ya)管機投產(chan)、CAM是 Convergent Assel Mill的(de)(de)縮(suo)寫，這種軋(ya)(ya)機的(de)(de)主要技術(shu)特征是軋(ya)(ya)輥(gun)采用收斂式布置，可軋(ya)(ya)D/S=40的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管，采用較短的(de)(de)限動芯棒軋(ya)(ya)制25m長的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管，傳動裝置布置在軋(ya)(ya)入端，輾軋(ya)(ya)角可達(da)20°。
CAM三輥(gun)軋(ya)管(guan)機(ji)是三輥(gun)軋(ya)管(guan)機(ji)發展史中(zhong)一個(ge)界碑，以前(qian)的(de)(de)三輥(gun)軋(ya)管(guan)機(ji)均采用(yong)軋(ya)輥(gun)擴(kuo)散式布置，傳動(dong)裝置設在軋(ya)出(chu)端(duan)，由于切向金屬流動(dong)較強(qiang)，導(dao)致(zhi)軋(ya)件管(guan)料外擴(kuo)，而在收斂式軋(ya)輥(gun)布置的(de)(de)三輥(gun)軋(ya)管(guan)機(ji)（CAM)中(zhong)變(bian)形區(qu)中(zhong)金屬流動(dong)加速，軸向拉(la)伸的(de)(de)加強(qiang)有(you)利于防止改善(shan)管(guan)料的(de)(de)外擴(kuo)，在Krefeld WRG廠的(de)(de)試驗證(zheng)實這種外擴(kuo)量可減少40%,如圖16-7所示(shi)。
二、幾種形式的三輥軋管機
三(san)輥軋(ya)(ya)管(guan)工藝確是一種可靠(kao)的(de)(de)軋(ya)(ya)管(guan)技術(shu)，但存(cun)在著只能軋(ya)(ya)制(zhi)厚(hou)壁管(guan)的(de)(de)問(wen)題，三(san)輥軋(ya)(ya)管(guan)機的(de)(de)60余年的(de)(de)發展就是一部采取改進措(cuo)施軋(ya)(ya)制(zhi)薄(bo)壁管(guan)的(de)(de)發展史，Voswincker的(de)(de)良形式作了如下概括，如表(biao)16-2所(suo)示。
在表16-2中：
1. Transval 軋機中采用(yong)機架回轉的辦法迅速改變喂(wei)人(ren)角(jiao)(jiao)，以便在(zai)軋制過程快結(jie)束時，喂(wei)人(ren)角(jiao)(jiao)減少(shao)，防(fang)止管(guan)子(zi)后端出現(xian)“尾(wei)三角(jiao)(jiao)”；
2. Quick Lifting 系統亦稱做 Quick Open系統，即在管(guan)子后(hou)端快離開(kai)軋(ya)輥(gun)之前提(ti)升軋(ya)輥(gun)，不軋(ya)制管(guan)子的(de)后(hou)端，防(fang)止尾(wei)端出現“三角(jiao)(jiao)形”，快速抬輥(gun)共有兩種辦法；一是平抬法；二是先(xian)旋轉一個角(jiao)(jiao)度，然后(hou)再(zai)(zai)傾斜上抬，再(zai)(zai)者(zhe)，從(cong)使軋(ya)輥(gun)打開(kai)所使用的(de)能源的(de)角(jiao)(jiao)度，可分(fen)為電氣快速調整軋(ya)輥(gun)法和液(ye)壓(ya)快速調整軋(ya)輥(gun)法，而以后(hou)者(zhe)為佳；
3. NEL Process 即“No End Loss”Process之意。
三(san)、管端控(kong)制(zhi)技術發(fa)展的三(san)個(ge)階段(duan)
由于軋(ya)入和(he)軋(ya)出(chu)段(duan)空(kong)(kong)心(xin)坯形(xing)狀的(de)(de)穩定性較差，其延伸是在(zai)(zai)特殊的(de)(de)變形(xing)條件(jian)下(xia)進行的(de)(de)，由于在(zai)(zai)尾端不存在(zai)(zai)厚(hou)壁空(kong)(kong)心(xin)坯尾隨部分的(de)(de)高(gao)度穩定效應，上述現象在(zai)(zai)管(guan)(guan)子(zi)尾端特別明(ming)顯，直徑的(de)(de)增(zeng)大導致空(kong)(kong)心(xin)坯尾端形(xing)成“三角形(xing)”或(huo)成“喇叭狀”。所(suo)以在(zai)(zai)生產D/S≥12的(de)(de)管(guan)(guan)子(zi)時必須采取(qu)特殊措施以避(bi)免在(zai)(zai)三輥軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)的(de)(de)機(ji)架內(nei)或(huo)（和(he)）下(xia)游機(ji)組內(nei)產生管(guan)(guan)段(duan)的(de)(de)破(po)損。
在三輥軋管機發(fa)展的(de)歷史過程中，為了擴大這一工藝的(de)使用范圍(wei)，特別(bie)是為了生產最薄壁厚(hou)的(de)管子，對這一問(wen)題的(de)解決采取了許多種(zhong)辦法，有如下三個主(zhu)要(yao)發(fa)展階段：
1. 20世紀60年代的(de)(de)Transval工藝可將(jiang)(jiang)軋管的(de)(de)范圍擴大(da)至D/S≤16,采用專門(men)設(she)計的(de)(de)機(ji)架，當(dang)不銹鋼管件將(jiang)(jiang)軋出時，減(jian)小喂(wei)入(ru)角(jiao)，以擴大(da)孔型，然(ran)而(er)采用這一工藝將(jiang)(jiang)會產生較大(da)量的(de)(de)切(qie)頭損失；
2. 80年(nian)代的“Quick lifting”系(xi)統(tong)，即“快(kuai)(kuai)速液壓抬輥法(fa)”可(ke)以生(sheng)(sheng)產D/S≤35的管子，通(tong)過軋輥徑向快(kuai)(kuai)速打開的方(fang)法(fa)使管壁減薄(bo)的程度削弱，從而得以避免管端擴成喇(la)叭口的現象發(fa)生(sheng)(sheng)，采用這種軋輥快(kuai)(kuai)速調整系(xi)統(tong)，管端切損可(ke)減少為50mm左(zuo)右(you)；
3. 80年代末發(fa)展起來的(de)NEL系(xi)統(tong)（NEL即“no end los-8es”三字(zi)的(de)字(zi)頭）已在許(xu)多不銹鋼管廠得到了應(ying)用，采用這(zhe)種工藝，由于增厚而產生(sheng)(sheng)的(de)切頭損失(shi)幾乎降為(wei)零，這(zhe)是因為(wei)空心坯后(hou)端的(de)減徑和減壁是分別在不同的(de)變(bian)形(xing)過程中(zhong)發(fa)生(sheng)(sheng)的(de)，因此只產生(sheng)(sheng)微量的(de)直徑增大，采用這(zhe)一系(xi)統(tong)可以生(sheng)(sheng)產D/S≤40的(de)管子(zi)，NEL系(xi)統(tong)的(de)示意圖如圖16-8所(suo)示。
四、幾種控制芯棒速度的方案
芯棒系統(tong)在成本、軋制(zhi)周期和(he)變形能(neng)力等方(fang)(fang)面對(dui)生產過程均產生影響，共(gong)有以下二種芯棒運(yun)動方(fang)(fang)式 即
1. 芯棒作自(zi)由運(yun)動；
2. 芯棒喂入是受控的；
3. 芯棒抽(chou)出(chu)是受控(kong)的。
方案（1)芯棒(bang)易(yi)于(yu)(yu)操作，但其缺點是和成品(pin)管(guan)(guan)長(chang)(chang)度(du)相比較(jiao)，芯棒(bang)長(chang)(chang)度(du)較(jiao)長(chang)(chang)，而且(qie)需要專用(yong)的(de)芯棒(bang)抽回裝置(zhi)。相比較(jiao)而言(yan)，方案（2)中芯棒(bang)長(chang)(chang)度(du)大(da)大(da)縮短(duan)，因此軋制(zhi)(zhi)比較(jiao)長(chang)(chang)的(de)不銹鋼管(guan)(guan)時推薦采(cai)(cai)用(yong)這(zhe)一(yi)方案。管(guan)(guan)料與工具接觸(chu)時間縮短(duan)，有利(li)于(yu)(yu)不采(cai)(cai)用(yong)再加熱而繼續軋制(zhi)(zhi)薄壁管(guan)(guan)。采(cai)(cai)用(yong)芯棒(bang)速度(du)受控的(de)軋管(guan)(guan)系(xi)統，其設備制(zhi)(zhi)造費用(yong)也(ye)可降(jiang)低。
軋制不銹鋼(gang)厚(hou)壁管時必(bi)須解決芯(xin)棒抽(chou)回(hui)問題，因此，方案（3)具(ju)有(you)更多的優點。
根(gen)(gen)據以上(shang)所述為了取得最佳效果，不(bu)銹鋼管(guan)廠(chang)可以根(gen)(gen)據實際應用需要采(cai)取相應的控制芯棒的方案。
