經典三輥軋管機僅用于不銹鋼厚(hou)壁管的生產，應用這種軋制不銹(xiu)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(bo)壁不銹鋼(gang)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(shi)的三(san)(san)輥軋管(guan)(guan)機的應用范圍有(you)所擴(kuo)大(da)，可(ke)以(yi)軋制薄壁不銹鋼管(guan)(guan)。MDM稱這(zhe)種新式(shi)的三(san)(san)輥軋管(guan)(guan)機為高效能(neng)三(san)(san)輥軋管(guan)(guan)機（High Pe-formence Assel Mill),具(ju)體(ti)數(shu)據如下：存在的問題是D/S值太(tai)大(da)時管(guan)(guan)子質量有(you)劣化傾向。
一(yi)、從經典(dian)式三輥(gun)軋管機到現代化(hua)三輥(gun)軋管機的發展
三(san)輥軋管(guan)工(gong)藝是將(jiang)空(kong)心(xin)坯(pi)斜軋成管(guan)的(de)(de)軋制過程，它在無縫鋼(gang)管(guan)廠(chang)的(de)(de)應用是將(jiang)經穿孔機穿孔的(de)(de)空(kong)心(xin)坯(pi)加以延伸，主要(yao)設(she)置在具有中、小生產(chan)能力的(de)(de)鋼(gang)管(guan)廠(chang)。其生產(chan)大(da)(da)綱包(bao)括(kuo)外徑為(wei)25~300mm的(de)(de)不銹鋼(gang)管(guan)，甚至可以更大(da)(da)一些，三(san)輥軋管(guan)機的(de)(de)優點有以下幾點：
1. 產品(pin)質量(liang)好，軋(ya)制精度高；
2. 對于生產(chan)各種不同管(guan)徑和壁厚(hou)的(de)管(guan)子來說(shuo)，可以(yi)很快更換(huan)規格。
在三輥軋管過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)空心坯的(de)外表面(mian)在工件(jian)中(zhong)心線(xian)對稱(cheng)布置的(de)互成120°的(de)三個(ge)軋輥所(suo)包(bao)容的(de)區(qu)域內(nei)變形，而芯棒則在其(qi)內(nei)表面(mian)限制了它的(de)成形面(mian)。空心坯被咬人后(hou)，在軋輥的(de)作用下邊旋轉邊前進(jin)，在變形區(qu)內(nei)作螺旋狀運動(dong)，在連續運動(dong)的(de)過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)減徑(jing)減壁。
為(wei)了能軋薄壁不銹鋼管(guan)在10年時間內制造了三臺Transval 軋機，如表16-1所示。
表16-1中(zhong)三臺軋(ya)機只有(you)Tubacex 廠的三輥軋(ya)管(guan)機生產薄壁不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)，而厚壁管(guan)及(ji)軸承(cheng)管(guan)只是少量生產，熱軋(ya)成(cheng)品管(guan)外(wai)徑為90mm,減徑生產ф27~80mm的不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)。
1972年Demag 制造(zao)的(de)(de)專(zhuan)門生產軸承管(guan)的(de)(de)三輥軋管(guan)機在KrefeldWRG廠投產，采用液壓快(kuai)速(su)調整正軋輥的(de)(de)裝(zhuang)置(zhi)，可(ke)以(yi)生產薄壁不銹鋼管(guan)。
在以(yi)后的(de)12年時間內(nei)共有10臺(tai)Transval 軋(ya)機(ji)投(tou)產，這種(zhong)Transval軋(ya)機(ji)的(de)一(yi)個牌坊是固定的(de)，另一(yi)個牌坊可繞軋(ya)制線旋轉，以(yi)調(diao)整角度，其最大旋轉角可達23°.回(hui)轉牌坊的(de)旋轉借(jie)助于液壓缸，軋(ya)機(ji)可按以(yi)下三種(zhong)方式工作：
1. 簡單的傾(qing)斜，此時軋(ya)機和普通的斜軋(ya)一(yi)樣；
2.“兩傾角”工(gong)藝，此時(shi)軋機可具有(you)“軋制傾角”及終軋時(shi)的(de)“減小傾角”；
3.“三(san)傾角”工藝，除了軋制尾端時(shi)減(jian)少傾角外，軋制開始進(jin)也改變傾角。
Transval 軋機為 Vallourec專(zhuan)利。
1987年MDM 為西班牙(ya) Tubos Reunidos 廠制(zhi)(zhi)造的(de)(de)(de)CAM 三輥軋管機(ji)投產、CAM是(shi) Convergent Assel Mill的(de)(de)(de)縮寫，這種軋機(ji)的(de)(de)(de)主要技術特(te)征是(shi)軋輥采用收斂式布置(zhi)，可軋D/S=40的(de)(de)(de)不銹鋼(gang)管，采用較短(duan)的(de)(de)(de)限動(dong)芯棒(bang)軋制(zhi)(zhi)25m長的(de)(de)(de)不銹鋼(gang)管，傳動(dong)裝置(zhi)布置(zhi)在軋入端，輾軋角可達20°。
CAM三(san)(san)輥(gun)軋管機是三(san)(san)輥(gun)軋管機發展史中(zhong)一個界碑，以前的(de)(de)三(san)(san)輥(gun)軋管機均采用軋輥(gun)擴(kuo)散式布置(zhi)，傳(chuan)動(dong)裝置(zhi)設(she)在軋出端，由于(yu)切(qie)向金屬流動(dong)較(jiao)強(qiang)，導(dao)致軋件(jian)管料(liao)外(wai)擴(kuo)，而在收(shou)斂式軋輥(gun)布置(zhi)的(de)(de)三(san)(san)輥(gun)軋管機（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)有利于(yu)防止改善管料(liao)的(de)(de)外(wai)擴(kuo)，在Krefeld WRG廠的(de)(de)試驗證(zheng)實這種外(wai)擴(kuo)量可減少40%,如圖16-7所示。
二、幾種形式的三輥軋管機
三(san)(san)輥(gun)軋(ya)管工藝確是一種(zhong)可靠的(de)軋(ya)管技術，但存在著只能軋(ya)制(zhi)厚(hou)壁管的(de)問題，三(san)(san)輥(gun)軋(ya)管機的(de)60余年的(de)發(fa)展就是一部采取(qu)改進措施(shi)軋(ya)制(zhi)薄壁管的(de)發(fa)展史(shi)，Voswincker的(de)良(liang)形(xing)式作了(le)如(ru)下(xia)概括，如(ru)表16-2所(suo)示。
在表16-2中：
1. Transval 軋(ya)機中采用機架回轉的(de)辦法迅速改變喂人角，以便在軋(ya)制過(guo)程快(kuai)結(jie)束時(shi)，喂人角減少，防止(zhi)管子后端(duan)出(chu)現“尾三角”；
2. Quick Lifting 系(xi)統(tong)亦稱做 Quick Open系(xi)統(tong)，即在管子后端(duan)快(kuai)離開(kai)軋(ya)輥(gun)之前提升軋(ya)輥(gun)，不軋(ya)制管子的后端(duan)，防(fang)止尾端(duan)出現“三角(jiao)形”，快(kuai)速(su)抬(tai)輥(gun)共有兩種辦法(fa)；一是(shi)平(ping)抬(tai)法(fa)；二是(shi)先旋(xuan)轉一個角(jiao)度(du)，然后再傾斜上抬(tai)，再者(zhe)，從使軋(ya)輥(gun)打開(kai)所使用的能源的角(jiao)度(du)，可(ke)分為電(dian)氣(qi)快(kuai)速(su)調整(zheng)軋(ya)輥(gun)法(fa)和液(ye)壓快(kuai)速(su)調整(zheng)軋(ya)輥(gun)法(fa)，而以(yi)后者(zhe)為佳；
3. NEL Process 即“No End Loss”Process之(zhi)意。
三、管端控制技術發展的三個(ge)階段
由于軋(ya)入和(he)軋(ya)出(chu)段(duan)空(kong)心(xin)坯形(xing)狀(zhuang)的(de)(de)穩定(ding)性較差，其延伸(shen)是在特殊(shu)的(de)(de)變形(xing)條(tiao)件下(xia)進行的(de)(de)，由于在尾(wei)端(duan)不(bu)存在厚壁空(kong)心(xin)坯尾(wei)隨部分(fen)的(de)(de)高度穩定(ding)效應，上述現象在管子(zi)尾(wei)端(duan)特別明顯，直(zhi)徑的(de)(de)增大導(dao)致(zhi)空(kong)心(xin)坯尾(wei)端(duan)形(xing)成“三角形(xing)”或(huo)成“喇叭(ba)狀(zhuang)”。所以在生產(chan)D/S≥12的(de)(de)管子(zi)時必須(xu)采取(qu)特殊(shu)措施以避免在三輥軋(ya)管機的(de)(de)機架(jia)內(nei)或(huo)（和(he)）下(xia)游機組內(nei)產(chan)生管段(duan)的(de)(de)破損。
在三輥(gun)軋管機發展的(de)歷史過程中(zhong)，為(wei)了擴大這一工藝的(de)使用(yong)范(fan)圍，特別是為(wei)了生產最(zui)薄(bo)壁厚的(de)管子，對這一問(wen)題的(de)解決采取了許(xu)多種辦法，有如下三個主要發展階(jie)段(duan)：
1. 20世紀60年代的Transval工藝可將軋管(guan)的范(fan)圍擴大至D/S≤16,采用專(zhuan)門設計的機架，當不銹(xiu)鋼管(guan)件將軋出時(shi)，減小(xiao)喂入(ru)角，以擴大孔型，然而采用這一(yi)工藝將會產(chan)生較大量的切頭(tou)損失(shi)；
2. 80年代的(de)“Quick lifting”系(xi)統，即“快速液壓抬輥(gun)法”可以(yi)生(sheng)產D/S≤35的(de)管子，通(tong)過(guo)軋輥(gun)徑(jing)向快速打開的(de)方法使管壁減薄(bo)的(de)程度削弱，從而得以(yi)避免(mian)管端(duan)(duan)擴成喇(la)叭(ba)口的(de)現(xian)象(xiang)發生(sheng)，采(cai)用(yong)這種軋輥(gun)快速調(diao)整(zheng)系(xi)統，管端(duan)(duan)切損(sun)可減少(shao)為50mm左右；
3. 80年代末發(fa)(fa)展起來的(de)(de)NEL系(xi)統(tong)（NEL即“no end los-8es”三(san)字(zi)的(de)(de)字(zi)頭）已(yi)在許多(duo)不銹鋼管(guan)(guan)廠(chang)得到(dao)了應用，采(cai)用這種工(gong)藝，由于(yu)增(zeng)厚而產生(sheng)(sheng)的(de)(de)切頭損失幾乎降(jiang)為零，這是(shi)因(yin)為空心坯后端(duan)的(de)(de)減徑(jing)(jing)和(he)減壁是(shi)分別在不同的(de)(de)變形過程中發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)的(de)(de)，因(yin)此只產生(sheng)(sheng)微(wei)量的(de)(de)直徑(jing)(jing)增(zeng)大，采(cai)用這一(yi)系(xi)統(tong)可(ke)以生(sheng)(sheng)產D/S≤40的(de)(de)管(guan)(guan)子，NEL系(xi)統(tong)的(de)(de)示意圖(tu)如圖(tu)16-8所示。
四、幾種控制芯棒速度的方案
芯棒系統在成本、軋(ya)制周期(qi)和變形能力等(deng)方(fang)面(mian)對生產(chan)過程均產(chan)生影響，共有以下二種(zhong)芯棒運(yun)動方(fang)式 即
1. 芯棒作自由運動(dong)；
2. 芯棒喂入是受控(kong)的(de)；
3. 芯棒抽出是受控的(de)。
方(fang)案（1)芯(xin)棒(bang)(bang)易(yi)于操(cao)作，但其缺點是和成品(pin)管(guan)(guan)長(chang)度相比較，芯(xin)棒(bang)(bang)長(chang)度較長(chang)，而且需要專用(yong)(yong)的芯(xin)棒(bang)(bang)抽回(hui)裝置。相比較而言(yan)，方(fang)案（2)中芯(xin)棒(bang)(bang)長(chang)度大大縮短，因此軋制比較長(chang)的不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)時(shi)推(tui)薦采(cai)用(yong)(yong)這一方(fang)案。管(guan)(guan)料(liao)與工具(ju)接觸時(shi)間縮短，有(you)利于不采(cai)用(yong)(yong)再加熱而繼續軋制薄壁(bi)管(guan)(guan)。采(cai)用(yong)(yong)芯(xin)棒(bang)(bang)速度受(shou)控的軋管(guan)(guan)系統，其設備制造費用(yong)(yong)也可降低。
軋制不(bu)銹(xiu)鋼(gang)厚(hou)壁管時(shi)必(bi)須(xu)解決芯棒抽回問題(ti)，因此(ci)，方案（3)具有(you)更多(duo)的優點。
根(gen)據以上所述(shu)為了取得最佳(jia)效果，不銹鋼管廠可以根(gen)據實際應用需要(yao)采取相應的控制芯棒的方案。
