經典三輥軋管機僅用于不銹鋼厚壁管的生產，應用這種軋制不銹鋼管(guan)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(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。
新式的三輥(gun)軋管(guan)機(ji)的應用范圍有所(suo)擴大(da)，可以軋制薄壁不銹鋼管(guan)。MDM稱這種新式的三輥(gun)軋管(guan)機(ji)為(wei)高效能三輥(gun)軋管(guan)機(ji)（High Pe-formence Assel Mill),具體數據如(ru)下：存在的問題(ti)是(shi)D/S值太大(da)時管(guan)子(zi)質量有劣化傾向。
一(yi)、從(cong)經典(dian)式三輥(gun)軋管(guan)機到現代(dai)化三輥(gun)軋管(guan)機的發展
三(san)輥(gun)軋管工藝是(shi)將空心(xin)坯斜軋成管的軋制過程，它在(zai)無縫鋼(gang)(gang)管廠(chang)的應用是(shi)將經穿孔(kong)機穿孔(kong)的空心(xin)坯加以(yi)延(yan)伸(shen)，主要設(she)置在(zai)具有中、小(xiao)生產能力(li)的鋼(gang)(gang)管廠(chang)。其(qi)生產大綱包括外徑為25~300mm的不銹鋼(gang)(gang)管，甚至可(ke)以(yi)更大一些，三(san)輥(gun)軋管機的優點(dian)有以(yi)下幾點(dian)：
1. 產品質量好，軋制精(jing)度高；
2. 對于生產各種不同管(guan)徑和壁厚(hou)的管(guan)子(zi)來(lai)說，可(ke)以(yi)很快更換規格(ge)。
在(zai)三輥軋(ya)管過程(cheng)中空心坯(pi)的(de)外表面(mian)在(zai)工件中心線對稱布置的(de)互成120°的(de)三個軋(ya)輥所包容(rong)的(de)區域(yu)內變形，而芯棒(bang)則在(zai)其內表面(mian)限制了它的(de)成形面(mian)。空心坯(pi)被咬人后(hou)，在(zai)軋(ya)輥的(de)作用下邊(bian)旋(xuan)轉邊(bian)前進，在(zai)變形區內作螺旋(xuan)狀運動(dong)，在(zai)連續運動(dong)的(de)過程(cheng)中減(jian)徑減(jian)壁。
為了(le)能軋薄壁(bi)不銹鋼管在10年(nian)時間內(nei)制造(zao)了(le)三臺Transval 軋機(ji)，如(ru)表16-1所示(shi)。
表16-1中三臺軋機(ji)只(zhi)(zhi)有Tubacex 廠的三輥軋管機(ji)生產薄(bo)壁(bi)不銹(xiu)鋼管，而厚壁(bi)管及軸承管只(zhi)(zhi)是少量生產，熱(re)軋成(cheng)品(pin)管外徑為90mm,減徑生產ф27~80mm的不銹(xiu)鋼管。
1972年Demag 制造(zao)的專門生產軸承管的三(san)輥軋(ya)(ya)管機(ji)在KrefeldWRG廠投產，采用液壓快(kuai)速(su)調整正軋(ya)(ya)輥的裝置，可以生產薄壁不銹鋼管。
在以后的(de)12年(nian)時間內共有10臺Transval 軋(ya)(ya)機(ji)(ji)投產，這種Transval軋(ya)(ya)機(ji)(ji)的(de)一個牌(pai)(pai)(pai)坊(fang)(fang)是(shi)固定的(de)，另(ling)一個牌(pai)(pai)(pai)坊(fang)(fang)可(ke)繞軋(ya)(ya)制線(xian)旋轉(zhuan)(zhuan)，以調整角(jiao)度，其最大旋轉(zhuan)(zhuan)角(jiao)可(ke)達23°.回(hui)轉(zhuan)(zhuan)牌(pai)(pai)(pai)坊(fang)(fang)的(de)旋轉(zhuan)(zhuan)借(jie)助(zhu)于(yu)液壓(ya)缸(gang)，軋(ya)(ya)機(ji)(ji)可(ke)按以下三種方式工(gong)作(zuo)：
1. 簡單的傾斜，此時軋機和普通的斜軋一(yi)樣；
2.“兩傾角(jiao)”工(gong)藝，此時軋機可具有“軋制傾角(jiao)”及終軋時的“減(jian)小傾角(jiao)”；
3.“三傾角(jiao)(jiao)(jiao)”工藝(yi)，除(chu)了(le)軋(ya)制尾(wei)端時減少傾角(jiao)(jiao)(jiao)外，軋(ya)制開始進也改變傾角(jiao)(jiao)(jiao)。
Transval 軋機為(wei) Vallourec專利(li)。
1987年(nian)MDM 為西班牙(ya) Tubos Reunidos 廠制(zhi)造的(de)CAM 三輥軋(ya)(ya)管機投產、CAM是 Convergent Assel Mill的(de)縮寫(xie)，這種軋(ya)(ya)機的(de)主要技術特(te)征是軋(ya)(ya)輥采(cai)用收斂式布(bu)(bu)置，可(ke)軋(ya)(ya)D/S=40的(de)不銹鋼管，采(cai)用較(jiao)短的(de)限(xian)動(dong)芯棒軋(ya)(ya)制(zhi)25m長的(de)不銹鋼管，傳(chuan)動(dong)裝置布(bu)(bu)置在軋(ya)(ya)入(ru)端，輾軋(ya)(ya)角可(ke)達20°。
CAM三輥(gun)(gun)(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)是三輥(gun)(gun)(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)發展史中一個界碑(bei)，以前(qian)的(de)三輥(gun)(gun)(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)均采用軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)擴(kuo)(kuo)散式布置，傳(chuan)動裝置設在(zai)(zai)軋(ya)出端，由于(yu)切向金屬(shu)流(liu)(liu)動較強(qiang)，導致軋(ya)件管(guan)(guan)料(liao)外擴(kuo)(kuo)，而在(zai)(zai)收斂式軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)布置的(de)三輥(gun)(gun)(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)（CAM)中變形(xing)區中金屬(shu)流(liu)(liu)動加(jia)速，軸向拉伸的(de)加(jia)強(qiang)有利于(yu)防止改善管(guan)(guan)料(liao)的(de)外擴(kuo)(kuo)，在(zai)(zai)Krefeld WRG廠的(de)試驗(yan)證實(shi)這(zhe)種外擴(kuo)(kuo)量(liang)可(ke)減少40%,如圖16-7所示。
二、幾種(zhong)形式的三輥軋管機
三輥軋(ya)管(guan)工藝確是(shi)(shi)一種可(ke)靠(kao)的軋(ya)管(guan)技術，但存在著只能(neng)軋(ya)制(zhi)厚壁(bi)管(guan)的問題，三輥軋(ya)管(guan)機(ji)的60余(yu)年的發(fa)展就(jiu)是(shi)(shi)一部采取改(gai)進(jin)措施軋(ya)制(zhi)薄壁(bi)管(guan)的發(fa)展史，Voswincker的良形式(shi)作了如下概括，如表16-2所示。
在表16-2中(zhong)：
1. Transval 軋機中采用(yong)機架回轉的辦(ban)法迅速改變喂人(ren)角，以(yi)便(bian)在(zai)軋制(zhi)過程快結束時，喂人(ren)角減少，防止管子后端出現“尾三角”；
2. Quick Lifting 系(xi)統亦(yi)稱做(zuo) Quick Open系(xi)統，即(ji)在(zai)管子后端(duan)快(kuai)離開(kai)軋輥之前提升軋輥，不(bu)軋制管子的(de)后端(duan)，防止尾端(duan)出現“三角(jiao)形”，快(kuai)速抬(tai)輥共(gong)有(you)兩(liang)種辦(ban)法(fa)；一(yi)是平抬(tai)法(fa)；二是先旋轉一(yi)個角(jiao)度，然后再傾斜上(shang)抬(tai)，再者，從使軋輥打開(kai)所使用的(de)能(neng)源(yuan)的(de)角(jiao)度，可(ke)分(fen)為電氣快(kuai)速調(diao)整軋輥法(fa)和液壓(ya)快(kuai)速調(diao)整軋輥法(fa)，而以后者為佳；
3. NEL Process 即“No End Loss”Process之意。
三、管端控制技(ji)術發展的(de)三個(ge)階段
由于(yu)軋入和(he)軋出段空(kong)心(xin)坯(pi)形(xing)狀(zhuang)的(de)(de)穩(wen)(wen)定性(xing)較差(cha)，其延伸是在(zai)特殊的(de)(de)變形(xing)條件下(xia)進行的(de)(de)，由于(yu)在(zai)尾端(duan)(duan)不存在(zai)厚壁空(kong)心(xin)坯(pi)尾隨部分的(de)(de)高度穩(wen)(wen)定效(xiao)應，上述現象在(zai)管(guan)(guan)子(zi)(zi)尾端(duan)(duan)特別明顯，直徑的(de)(de)增大導致空(kong)心(xin)坯(pi)尾端(duan)(duan)形(xing)成“三(san)角形(xing)”或(huo)成“喇叭狀(zhuang)”。所以(yi)(yi)在(zai)生(sheng)產D/S≥12的(de)(de)管(guan)(guan)子(zi)(zi)時必須采取特殊措施以(yi)(yi)避(bi)免在(zai)三(san)輥軋管(guan)(guan)機的(de)(de)機架內或(huo)（和(he)）下(xia)游機組(zu)內產生(sheng)管(guan)(guan)段的(de)(de)破(po)損。
在三(san)輥軋(ya)管(guan)機(ji)發展(zhan)的(de)歷史過程中，為了(le)(le)(le)擴大這一工藝的(de)使用范圍，特別是(shi)為了(le)(le)(le)生產最薄(bo)壁(bi)厚的(de)管(guan)子，對這一問題的(de)解決采取了(le)(le)(le)許(xu)多種辦法，有(you)如(ru)下三(san)個主(zhu)要發展(zhan)階段：
1. 20世(shi)紀60年代的(de)(de)Transval工(gong)藝可將(jiang)軋管(guan)的(de)(de)范圍擴(kuo)大(da)(da)至D/S≤16,采(cai)用(yong)專門設計的(de)(de)機架(jia)，當不銹鋼管(guan)件(jian)將(jiang)軋出時，減(jian)小喂入角，以擴(kuo)大(da)(da)孔型(xing)，然而采(cai)用(yong)這一工(gong)藝將(jiang)會產生較大(da)(da)量的(de)(de)切(qie)頭損失；
2. 80年(nian)代的“Quick lifting”系統，即“快(kuai)速液壓抬輥(gun)(gun)法”可以(yi)生(sheng)產D/S≤35的管(guan)子，通過軋輥(gun)(gun)徑(jing)向快(kuai)速打開(kai)的方(fang)法使(shi)管(guan)壁減薄(bo)的程(cheng)度削弱，從(cong)而得(de)以(yi)避(bi)免管(guan)端擴成喇(la)叭口的現象發生(sheng)，采用這種軋輥(gun)(gun)快(kuai)速調整系統，管(guan)端切損可減少為50mm左右；
3. 80年(nian)代(dai)末發展起來的(de)(de)(de)NEL系(xi)統（NEL即“no end los-8es”三字的(de)(de)(de)字頭）已在許多不銹鋼(gang)管(guan)廠得到了(le)應(ying)用(yong)，采用(yong)這(zhe)種工藝，由于增厚而產(chan)生的(de)(de)(de)切頭損(sun)失幾乎(hu)降為(wei)零(ling)，這(zhe)是因(yin)為(wei)空心(xin)坯后端的(de)(de)(de)減(jian)徑和減(jian)壁是分別在不同(tong)的(de)(de)(de)變形過程中發生的(de)(de)(de)，因(yin)此只產(chan)生微量的(de)(de)(de)直徑增大(da)，采用(yong)這(zhe)一(yi)系(xi)統可以生產(chan)D/S≤40的(de)(de)(de)管(guan)子(zi)，NEL系(xi)統的(de)(de)(de)示意圖(tu)如圖(tu)16-8所示。
四、幾種控制芯(xin)棒速度的方案
芯棒系統在成本、軋制周期和(he)變形能力等方面(mian)對生產過(guo)程均產生影響(xiang)，共有以(yi)下(xia)二種芯棒運動(dong)方式 即
1. 芯棒作自(zi)由運動；
2. 芯棒喂入是(shi)受控的；
3. 芯(xin)棒抽出是受控的。
方案(an)（1)芯(xin)(xin)棒易(yi)于操作，但其(qi)(qi)缺(que)點(dian)是和成品管(guan)(guan)長度(du)相比(bi)較(jiao)(jiao)，芯(xin)(xin)棒長度(du)較(jiao)(jiao)長，而(er)且(qie)需(xu)要專用(yong)的芯(xin)(xin)棒抽(chou)回裝置(zhi)。相比(bi)較(jiao)(jiao)而(er)言，方案(an)（2)中芯(xin)(xin)棒長度(du)大大縮短(duan)，因此軋制比(bi)較(jiao)(jiao)長的不(bu)銹鋼管(guan)(guan)時推薦采(cai)用(yong)這一(yi)方案(an)。管(guan)(guan)料與工具接觸時間縮短(duan)，有(you)利于不(bu)采(cai)用(yong)再加熱而(er)繼續軋制薄(bo)壁管(guan)(guan)。采(cai)用(yong)芯(xin)(xin)棒速度(du)受控的軋管(guan)(guan)系統，其(qi)(qi)設(she)備制造費用(yong)也(ye)可降低。
軋制不銹(xiu)鋼厚(hou)壁管時(shi)必須解決芯棒抽回(hui)問題(ti)，因(yin)此(ci)，方(fang)案（3)具有更(geng)多的優點。
根據以上所(suo)述為了(le)取(qu)(qu)得最佳效果，不銹鋼管(guan)廠可以根據實際應用需(xu)要采取(qu)(qu)相應的(de)控制芯棒的(de)方(fang)案。
