對這一百多年不銹鋼管生產工藝發展的歷史回顧，有助于弄清楚各種生產工藝的興衰，這種“興”與“衰”，除了有其歷史的背景條件的影響外，最根本的是工藝本身所固有的長處和短處在技術發展長河中的顯露。這種回顧對于立足當前，展望未來，不無裨益。現從以下4方面進一步對上述發展過程加以追述。




一(yi)、周期軋管(guan)機、自動(dong)軋管(guan)機和頂(ding)管(guan)工藝的發展


  曼(man)內(nei)斯曼(man)兄弟發(fa)明斜軋穿孔(kong)(kong)機(ji)后(hou)(hou)(hou)，原想通過(guo)(guo)實心(xin)坯(pi)穿孔(kong)(kong)一(yi)次(ci)成管(guan)，經過(guo)(guo)多次(ci)試驗(yan)失敗之后(hou)(hou)(hou)，就設法在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)兩重(zhong)式軋機(ji)上將空(kong)心(xin)坯(pi)套在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)芯棒上加以延(yan)伸，這(zhe)樣生(sheng)產(chan)的(de)(de)鋼管(guan)長度不(bu)大于(yu)(yu)4~4.5m,而且質(zhi)量很差。由(you)此導致曼(man)氏兄弟于(yu)(yu)1892年(nian)發(fa)明周期軋管(guan)機(ji)，這(zhe)種周期軋管(guan)機(ji)采用人工(gong)(gong)喂料(liao)，由(you)于(yu)(yu)芯棒很重(zhong)，喂料(liao)很費力(li)氣，生(sheng)產(chan)呈間(jian)斷性，效率(lv)很低。當早期在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)曼(man)內(nei)斯曼(man)公司(si)工(gong)(gong)作，并(bing)參加過(guo)(guo)早期不(bu)銹鋼管(guan)生(sheng)產(chan)的(de)(de)斯蒂弗爾(er)工(gong)(gong)程師（瑞士人）移居美(mei)國(guo)時，美(mei)國(guo)鋼管(guan)界(jie)正在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)探(tan)索發(fa)展空(kong)心(xin)坯(pi)快速延(yan)伸的(de)(de)工(gong)(gong)藝。由(you)于(yu)(yu)他的(de)(de)努力(li)，第一(yi)臺自(zi)動軋管(guan)機(ji)于(yu)(yu)1903年(nian)11月在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)美(mei)國(guo) Greenville 誕生(sheng)，所生(sheng)產(chan)管(guan)子的(de)(de)外徑最大為4~5 1/2英(ying)寸。與(yu)美(mei)國(guo)發(fa)展自(zi)動軋管(guan)機(ji)的(de)(de)同(tong)時，德國(guo)又從完全不(bu)同(tong)的(de)(de)途徑研究發(fa)展了(le)另一(yi)種軋管(guan)工(gong)(gong)藝，即在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)原已存(cun)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)的(de)(de)艾哈德水壓沖孔(kong)(kong)工(gong)(gong)藝的(de)(de)基礎上，采用環式孔(kong)(kong)型(xing)對沖孔(kong)(kong)杯狀體(ti)進(jin)行延(yan)伸，這(zhe)就是(shi)頂管(guan)工(gong)(gong)藝。因(yin)此，從1886年(nian)發(fa)明斜軋穿孔(kong)(kong)機(ji)后(hou)(hou)(hou)，在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)將近20年(nian)的(de)(de)時間(jian)內(nei)出現了(le)3種可用于(yu)(yu)工(gong)(gong)業生(sheng)產(chan)的(de)(de)軋管(guan)工(gong)(gong)藝。



二(er)、連(lian)續軋(ya)管機的發展


 連續軋管機的發展道路比較曲折，早期的幾次試驗，由于受傳動技術的限制均告失敗。有一些軋機經短期運行后被迫停產，這包括：1891年的5機架Kellogg連軋機、1901年的12機架Alois連軋機、1917年的7機架Fassel連軋機和1932年的21機架Foran軋機。Foran所設計的連軋管機，據稱在技術上是成功的，失敗是由于Globe鋼管公司經濟上的原因。但是總的來說長芯棒連軋管技術在20世紀前半葉沒有多大的發展，直到1949年、1950年兩套設有張力減徑機的單獨傳動的全浮動芯棒連軋管機組在美國Lorain 廠和Gary廠投產后，才算是有了長足的進展。這種軋機發展至1972年德國牟爾海母2號連軋管機組投產時，軋制工藝日趨完善，所軋不銹(xiu)鋼管(guan)質量優越，軋機能力大大提高，在小口徑不銹(xiu)鋼管生產領域內占有很大的優勢。到1978年達爾明貝爾加莫廠的MPM軋機投產后，連軋管工藝在較大口徑不銹鋼(gang)管的生產領域內也占了優勢。


1983年日本八幡(fan)廠(chang)(chang)的(de)半浮動芯棒連(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)廠(chang)(chang)的(de)投產(chan)(chan)，開始(shi)了3種連(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)工(gong)藝并存(cun)的(de)時(shi)期(qi)。采用連(lian)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)工(gong)藝的(de)鋼管(guan)廠(chang)(chang)競爭能(neng)力強，經濟效益好，其突出優(you)點是(shi)：產(chan)(chan)量(liang)高（年產(chan)(chan)量(liang)50萬(wan)噸以上）、產(chan)(chan)品質(zhi)量(liang)好，所(suo)生產(chan)(chan)管(guan)子的(de)品種規格多，毛(mao)管(guan)長度大，收得率高，這些(xie)優(you)點決非其他(ta)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)工(gong)藝所(suo)能(neng)比擬的(de)。




三、各種(zhong)古老軋(ya)管(guan)工藝全面翻新


 連軋管工藝獲(huo)得巨大(da)發展的(de)同時(shi)，各種古老(lao)的(de)軋管工藝也進入了(le)一(yi)個全面(mian)翻(fan)新的(de)時(shi)期(qi)。


1. 單槽自(zi)動軋管(guan)機(ji)和串列布置的自(zi)動軋管(guan)機(ji)


   日本(ben)四(si)大(da)鋼鐵公司(si)在(zai)1977~1978年(nian)兩年(nian)時間內共有4套新型(xing)的(de)(de)單槽自動(dong)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機投產(chan)，所生(sheng)產(chan)鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)最(zui)大(da)直徑(jing)(jing)為(wei)381mm、406mm.在(zai)小口徑(jing)(jing)鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)生(sheng)產(chan)領域內采用串(chuan)列式布置的(de)(de)自動(dong)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機是蘇聯的(de)(de)做(zuo)法，所生(sheng)產(chan)鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)最(zui)大(da)外(wai)徑(jing)(jing)為(wei)140~250mm。但經過不(bu)(bu)到20年(nian)的(de)(de)發展，證(zheng)明這兩種(zhong)做(zuo)法不(bu)(bu)能(neng)克服自動(dong)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)工藝所固(gu)有的(de)(de)缺點。“短頂頭軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)”終究不(bu)(bu)如(ru)“長芯棒軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)”，于(yu)是這兩種(zhong)改進了的(de)(de)自動(dong)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)工藝未(wei)獲發展。


2. CPE工藝


  頂管(guan)(guan)(guan)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)的(de)缺(que)點(dian)在1974年的(de)頂管(guan)(guan)(guan)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)學術(shu)討論會上(shang)進行了(le)比(bi)(bi)較(jiao)全面的(de)論證(zheng)。為了(le)改善采(cai)用這種工(gong)藝(yi)(yi)(yi)生產的(de)毛管(guan)(guan)(guan)短、壁厚薄、收(shou)得率(lv)低等缺(que)點(dian)，在古(gu)老的(de)頂管(guan)(guan)(guan)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)中(zhong)采(cai)用斜軋穿孔(kong)法代替(ti)水壓(ya)沖孔(kong)法，將(jiang)管(guan)(guan)(guan)坯穿透，然后用專門設備收(shou)底，形成一個可以承(cheng)受(shou)頂推力的(de)“底”。這樣，可以采(cai)用重量較(jiao)大的(de)管(guan)(guan)(guan)坯，生產較(jiao)長的(de)管(guan)(guan)(guan)子（可達24m).至于收(shou)得率(lv)雖有所提高，但(dan)和其他(ta)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)相(xiang)比(bi)(bi)較(jiao)仍較(jiao)低。


3. 新(xin)型狄賽爾軋管機（Accu-roll軋機）


  狄(di)賽(sai)爾(er)軋(ya)管機(ji)是(shi)在狄(di)賽(sai)爾(er)穿孔(kong)機(ji)（指(zhi)老式的、導盤(pan)呈時鐘(zhong)“6時－12時”布置的(de)狄(di)(di)賽爾(er)穿(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)）的(de)基礎上發展起(qi)來的(de)。最(zui)原(yuan)始(shi)的(de)工藝是在狄(di)(di)賽爾(er)穿(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)上，穿(chuan)(chuan)孔(kong)后的(de)空(kong)心坯穿(chuan)(chuan)人芯棒后在另一臺狄(di)(di)賽爾(er)軋(ya)管機(ji)(ji)上軋(ya)制(zhi)成管。從構造上講兩者基本(ben)相同，異點僅在于前后臺的(de)不同。


  第一臺狄賽爾軋管機(ji)1932年(nian)(nian)在美國(guo) Beaver Falls 廠投產(chan)(chan)，由于生(sheng)產(chan)(chan)率較低，在40年(nian)(nian)代末(mo)停產(chan)(chan)。40多年(nian)(nian)后在美國(guo)Aetna Stand-ard公司采用了(le)一些改進措(cuo)施(shi)，并稱 Accu-roll軋機(ji)為(wei)“下一代的(de)(de)軋管機(ji)”，實(shi)際(ji)上這(zhe)種工藝的(de)(de)固有缺點如延伸系(xi)數小(xiao)、毛管長度(du)短以及可(ke)能出現的(de)(de)內部質量問題依然存在。


4. 新型三輥軋管機


  從工藝上(shang)講，新(xin)型三(san)輥(gun)軋(ya)管(guan)機并無實(shi)(shi)質性變化，由(you)于采用了NEL控制系(xi)統，可(ke)以達到(dao)軋(ya)薄壁(bi)管(guan)的目(mu)的。德國(guo)MDM公司將這種(zhong)新(xin)型三(san)輥(gun)軋(ya)管(guan)機稱之為(wei)(wei) High Performance Assel mill,所軋(ya)管(guan)子最(zui)大外(wai)徑(jing)可(ke)達356mm,最(zui)小壁(bi)厚為(wei)(wei)2.5mm,D/S比可(ke)達40(實(shi)(shi)際(ji)上(shang)這是指(zhi)外(wai)徑(jing)為(wei)(wei)324~356mm而言，當外(wai)徑(jing)為(wei)(wei)139.7~219mm時，D/S=35~37)。但(dan)不管(guan)怎(zen)樣(yang)，對三(san)輥(gun)軋(ya)管(guan)機來說，確(que)實(shi)(shi)是一(yi)大進步。


  這種軋機的核心技術是采用管端自動控制系統（NEL系統），即軋輥液壓快速打開裝置和軋制過程結束之前的預壓法；尚存在的問題是軋薄(bo)壁不銹鋼(gang)管時壁厚公差劣化。



四、連鑄圓坯的使用和穿(chuan)孔、張(zhang)減技(ji)術的發(fa)展(zhan)


  圓(yuan)坯(pi)連(lian)鑄技術的(de)成功一(yi)方(fang)面促進(jin)(jin)了(le)斜軋(ya)穿孔工藝的(de)發展(zhan)，使得狄賽(sai)爾穿孔機在新的(de)條件下復活，另一(yi)方(fang)面終結了(le)壓力(li)穿孔機（PPM)在新建(jian)不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)廠中的(de)進(jin)(jin)一(yi)步應用。這(zhe)(zhe)樣在無縫鋼管(guan)生產領域，以連(lian)鑄圓(yuan)坯(pi)為原料進(jin)(jin)行斜軋(ya)穿孔幾乎已成定局(ju)，不(bu)這(zhe)(zhe)樣，就會失去競爭力(li)。


  20世紀50年代張減(jian)技(ji)術的(de)成(cheng)功，提高了小口徑不(bu)銹鋼管(guan)(guan)生(sheng)產(chan)的(de)經(jing)濟性(xing)，但(dan)為了減(jian)少與(yu)張力減(jian)徑聯用的(de)軋管(guan)(guan)機組的(de)切頭損失率要(yao)求進人張減(jian)機的(de)毛管(guan)(guan)盡可(ke)能長(chang)，因此(ci)，凡是(shi)軋制毛管(guan)(guan)較短的(de)組不(bu)宜與(yu)張減(jian)機聯用，這樣的(de)軋管(guan)(guan)組的(de)競爭(zheng)能力也就(jiu)減(jian)弱了。蘭前張減(jian)技(ji)術的(de)發展趨勢主要(yao)是(shi)采(cai)用CEC控制、發展混合傳動(dong)方式(shi)以及工藝過(guo)程自動(dong)控制。軋管前后變形(xing)階段及原料（管坯）生產(chan)方(fang)面(mian)的(de)進(jin)展，所有這些基本勾(gou)畫了無縫不銹鋼管生產(chan)工藝(yi)近100年的(de)發展概況。