鋼管的定徑和減徑是熱軋不銹鋼管(guan)生產中的最后一道荒管熱變形工序，其主要作用是消除前道工序軋制過程中造成的荒管外徑不一，以提高熱軋成品管的外徑精度和真圓度。
一、定徑機
不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管定(ding)(ding)徑(jing)、減(jian)徑(jing)和張力(li)減(jian)徑(jing)過程(cheng)是(shi)空心(xin)體(ti)不(bu)帶芯(xin)棒的連(lian)軋(ya)過程(cheng)。定(ding)(ding)徑(jing)的目(mu)的是(shi)在較(jiao)小的總減(jian)徑(jing)率和單機(ji)架減(jian)徑(jing)率條件下，將鋼(gang)管軋(ya)成有一定(ding)(ding)要求的尺寸(cun)精(jing)度和真圓(yuan)度，并進一步(bu)提高不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管外表(biao)面質量。經過定(ding)(ding)徑(jing)后的鋼(gang)管，直徑(jing)偏(pian)差較(jiao)小，橢(tuo)圓(yuan)度較(jiao)小，直度較(jiao)好(hao)，表(biao)面光潔。
定徑(jing)機(ji)(ji)的工作機(ji)(ji)架(jia)數較少，一般為5~14架(jia)，總減徑(jing)率(lv)約3%~35%,增加定徑(jing)機(ji)(ji)架(jia)數可擴大產品規格，給生產帶來了(le)方便，新設計車間定徑(jing)機(ji)(ji)架(jia)數皆偏多。
定(ding)(ding)(ding)徑(jing)(jing)機(ji)的形式(shi)很(hen)多，按輥(gun)數(shu)可(ke)分為(wei)二輥(gun)、三輥(gun)、四(si)輥(gun)式(shi)定(ding)(ding)(ding)徑(jing)(jing)機(ji)；按軋(ya)(ya)制方式(shi)又分為(wei)縱軋(ya)(ya)定(ding)(ding)(ding)徑(jing)(jing)和斜(xie)軋(ya)(ya)定(ding)(ding)(ding)徑(jing)(jing)機(ji)。斜(xie)軋(ya)(ya)旋轉定(ding)(ding)(ding)徑(jing)(jing)機(ji)構造與(yu)二輥(gun)或(huo)三輥(gun)斜(xie)軋(ya)(ya)穿孔機(ji)相似，只是輥(gun)型不同。與(yu)縱軋(ya)(ya)定(ding)(ding)(ding)徑(jing)(jing)相比較，斜(xie)軋(ya)(ya)定(ding)(ding)(ding)徑(jing)(jing)的不銹鋼管外徑(jing)(jing)精度(du)高(gao)，橢(tuo)圓度(du)小(xiao)，更換品種規(gui)格方便，不需要換輥(gun)，只要調整軋(ya)(ya)輥(gun)間(jian)距(ju)即可(ke)；缺點是生產率低(di)。
二、減徑機
減(jian)(jian)徑除了(le)有定徑的(de)(de)(de)(de)作用(yong)外(wai)，還(huan)能使產(chan)品(pin)規格(ge)范圍向(xiang)小口徑發展。減(jian)(jian)徑機(ji)(ji)(ji)工(gong)作機(ji)(ji)(ji)架(jia)數較多(duo)，一(yi)(yi)般為(wei)9~24架(jia)。減(jian)(jian)徑機(ji)(ji)(ji)就是(shi)二輥(gun)(gun)或三輥(gun)(gun)式(shi)縱軋(ya)連(lian)軋(ya)機(ji)(ji)(ji)，只(zhi)是(shi)連(lian)軋(ya)的(de)(de)(de)(de)是(shi)空心(xin)管(guan)體。二輥(gun)(gun)式(shi)前(qian)后相鄰機(ji)(ji)(ji)架(jia)軋(ya)輥(gun)(gun)軸線互(hu)垂(chui)90°,三輥(gun)(gun)式(shi)軋(ya)輥(gun)(gun)軸線互(hu)錯60°,這(zhe)樣空心(xin)荒管(guan)在軋(ya)制過程中所有方向(xiang)都受到(dao)徑向(xiang)壓縮，直至(zhi)達到(dao)成品(pin)要求(qiu)的(de)(de)(de)(de)外(wai)徑熱尺(chi)寸(cun)和(he)橫斷面形狀。減(jian)(jian)徑不僅擴大了(le)機(ji)(ji)(ji)組生(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)(de)品(pin)種規格(ge)，增加軋(ya)制長度，而且減(jian)(jian)少前(qian)部工(gong)序要求(qiu)的(de)(de)(de)(de)毛管(guan)規格(ge)數量、相應的(de)(de)(de)(de)管(guan)坯規格(ge)和(he)工(gong)具備品(pin)等(deng)，簡化(hua)生(sheng)產(chan)管(guan)理；另(ling)外(wai)還(huan)會(hui)減(jian)(jian)少前(qian)部工(gong)序更換生(sheng)產(chan)規格(ge)次數，提高機(ji)(ji)(ji)組的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)能力。正是(shi)因為(wei)這(zhe)一(yi)(yi)點(dian)，新設計的(de)(de)(de)(de)定徑機(ji)(ji)(ji)架(jia)數很多(duo)也(ye)由原來的(de)(de)(de)(de)5架(jia)變為(wei)7~14架(jia)以上，這(zhe)在一(yi)(yi)定程度上也(ye)起到(dao)減(jian)(jian)徑作用(yong)。
減(jian)(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)機(ji)有(you)兩(liang)種(zhong)形式，一是(shi)微(wei)張力(li)減(jian)(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)機(ji)，減(jian)(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)過程中壁厚(hou)(hou)增加(jia)，橫(heng)截面(mian)上的壁厚(hou)(hou)均勻(yun)性(xing)惡化，所以總減(jian)(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)率(lv)限制在40%~50%;二是(shi)張力(li)減(jian)(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)機(ji)，減(jian)(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)時機(ji)架間存在張力(li)，使得縮徑(jing)(jing)的同(tong)時減(jian)(jian)(jian)(jian)壁，進(jin)一步(bu)擴大生產(chan)產(chan)品的規格范(fan)圍(wei)，橫(heng)截面(mian)壁厚(hou)(hou)均勻(yun)性(xing)也比(bi)同(tong)樣減(jian)(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)率(lv)下的微(wei)張力(li)減(jian)(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)好。
三輥式定減徑機和二輥式定減徑機相(xiang)比，存在(zai)以下(xia)幾個方面(mian)的差(cha)異：
1. 機(ji)架間距 三輥式定減徑(jing)機(ji)機(ji)架間距比二輥式定減徑(jing)機(ji)機(ji)小，但機(ji)械結構復雜；
2. 單機架變(bian)形量(liang)(liang) 與二輥(gun)式定減機相(xiang)比(bi)，三輥(gun)式定減徑機每個軋輥(gun)軋制變(bian)形量(liang)(liang)小，管端增(zeng)厚(hou)長度小、切頭切尾少、金屬損耗少；
3. 不(bu)銹鋼(gang)管(guan)質(zhi)量 三(san)輥(gun)式(shi)比(bi)二輥(gun)式(shi)定減(jian)(jian)徑(jing)(jing)機(ji)軋(ya)輥(gun)孔型周邊(bian)的(de)速(su)度差(cha)小(xiao)，從而(er)減(jian)(jian)少(shao)軋(ya)輥(gun)與(yu)鋼(gang)管(guan)的(de)相對滑動(dong)，軋(ya)輥(gun)較小(xiao)，沿周向每個軋(ya)輥(gun)孔型與(yu)鋼(gang)管(guan)接觸弧長(chang)較小(xiao)，這使周向上所受(shou)的(de)變形(xing)(xing)力比(bi)較均(jun)勻，金(jin)屬變形(xing)(xing)時的(de)流動(dong)趨于(yu)均(jun)勻，從而(er)可以(yi)減(jian)(jian)少(shao)橫向壁厚(hou)的(de)不(bu)均(jun)勻程度，所以(yi)三(san)輥(gun)式(shi)定減(jian)(jian)徑(jing)(jing)機(ji)與(yu)二輥(gun)式(shi)定減(jian)(jian)徑(jing)(jing)機(ji)相比(bi)，生(sheng)產的(de)鋼(gang)管(guan)外徑(jing)(jing)圓度較好；
4. 機(ji)架布置 三輥式(shi)定減徑機(ji)軋輥交叉60°,使軋機(ji)結構簡化，便(bian)于(yu)布置；
5. 張力的建立 三輥式定(ding)減(jian)徑機軋輥數目多，則軋制(zhi)時對鋼管的曳入(ru)性能(neng)較好(hao)，可在(zai)較短的咬入(ru)鋼管長度上建立足夠的張力；
6. 可調整性 二輥式定減徑機(ji)容易實現在線孔型尺寸的(de)調整，以滿足標準，規范對外徑偏差的(de)要求，而三(san)輥式定減徑機(ji)一般(ban)不(bu)能(neng)實現在線孔型尺寸的(de)調整。
現(xian)在廣泛采用的是(shi)三輥定減徑機。
三、張力減徑機
1. 張力減徑(jing)機的特點
張(zhang)(zhang)力(li)(li)減(jian)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)實(shi)際上是一(yi)種空心軋(ya)(ya)制的(de)多機(ji)(ji)架連軋(ya)(ya)機(ji)(ji)，被(bei)軋(ya)(ya)制的(de)鋼管不(bu)僅受到徑(jing)(jing)向壓縮，同(tong)時還(huan)受到縱向拉伸，即(ji)存在(zai)(zai)張(zhang)(zhang)力(li)(li)，故稱為(wei)張(zhang)(zhang)力(li)(li)減(jian)徑(jing)(jing)。在(zai)(zai)張(zhang)(zhang)力(li)(li)的(de)作(zuo)用(yong)下，鋼管在(zai)(zai)減(jian)徑(jing)(jing)的(de)同(tong)時，還(huan)利用(yong)各架間(jian)建立足夠大(da)的(de)張(zhang)(zhang)力(li)(li)來實(shi)現減(jian)壁(bi)(bi)的(de)目(mu)的(de)，進(jin)一(yi)步擴大(da)生產產品(pin)的(de)規格范圍，橫截面(mian)壁(bi)(bi)厚均勻性也比同(tong)樣減(jian)徑(jing)(jing)率下的(de)微(wei)張(zhang)(zhang)力(li)(li)減(jian)徑(jing)(jing)好。總(zong)減(jian)徑(jing)(jing)率最(zui)大(da)達(da)75%~80%,減(jian)壁(bi)(bi)率一(yi)般可(ke)達(da)35%~40%,總(zong)延伸系數一(yi)般在(zai)(zai)6~8,最(zui)大(da)可(ke)達(da)9以上，因此其工作(zuo)機(ji)(ji)架數更多，一(yi)般為(wei)14~24架，甚至多達(da)28架。
在無縫鋼(gang)管(guan)機(ji)組(zu)特別是連續軋管(guan)機(ji)組(zu)中配置張力減(jian)徑機(ji)具有以下特點(dian)：
a. 可(ke)以大大減(jian)少減(jian)徑(jing)前的鋼(gang)管規(gui)格，提高軋管機(ji)組(zu)生產效率，軋管機(ji)組(zu)只生產少數幾(ji)個外徑(jing)規(gui)格，而(er)經張力減(jian)徑(jing)后可(ke)以得到各(ge)種尺寸(cun)規(gui)格的成品鋼(gang)管；
b. 可以減(jian)少前部工(gong)序（穿孔和軋管）生產(chan)工(gong)具的(de)數(shu)量，提高機(ji)組作(zuo)業率，由于管坯和荒管規格的(de)減(jian)少，工(gong)具、備(bei)品備(bei)件和更換時間(jian)大大減(jian)少，生產(chan)更加穩定，從而增加了機(ji)組的(de)作(zuo)業時間(jian)；
c. 可以(yi)擴大品種(zhong)規格，減徑量高達80%,減壁量達45%,通過張力(li)減徑可以(yi)直接生產(chan)小(xiao)口徑無(wu)縫鋼(gang)管；
d. 張力減徑的延(yan)伸系數6~9,故可(ke)以生產長達(da)165m的鋼管(guan)。
張力(li)(li)(li)(li)減(jian)徑的缺(que)點是在張力(li)(li)(li)(li)減(jian)徑機軋制(zhi)中鋼管中間部(bu)分(fen)的管壁(bi)受(shou)到張力(li)(li)(li)(li)作用(yong)而(er)減(jian)薄，頭尾兩端的管壁(bi)由于受(shou)不到張力(li)(li)(li)(li)或受(shou)到的張力(li)(li)(li)(li)由小變大，出現增厚(hou)段(duan)，這部(bu)分(fen)增厚(hou)超過公差，需切掉，增加(jia)了切頭尾損失，所以一般要求進入張力(li)(li)(li)(li)減(jian)徑機的管子(zi)來料長(chang)(chang)度要足夠長(chang)(chang)，在經濟上才合理。
近年來張力減徑的發展趨勢是：
a. 三輥(gun)式(shi)張(zhang)力減徑機采用(yong)日漸普遍，二(er)輥(gun)式(shi)只用(yong)于(yu)壁厚(hou)大于(yu)10~12mm的厚(hou)壁管；
b. 減徑率有所(suo)提(ti)高，入口荒管管徑日(ri)益增大(da)，最大(da)直徑現在已達300mm;
c. 出口(kou)速度日益提高，現(xian)已到16~18m/s;
d. 近(jin)年來投產的張力減徑機架數不斷增加，目前(qian)最多達到28~30架。
2. 張力(li)減徑機的管端偏(pian)厚
張(zhang)(zhang)力(li)(li)減(jian)徑機的(de)(de)(de)工(gong)藝特點是應用相互緊(jin)靠及串(chuan)列的(de)(de)(de)軋(ya)制機架序列使鋼管的(de)(de)(de)外徑遞減(jian)，同(tong)時(shi)利用該序列中(zhong)軋(ya)制速度差在鋼管上形(xing)成縱向拉(la)應力(li)(li)，張(zhang)(zhang)力(li)(li)，通過(guo)控制張(zhang)(zhang)力(li)(li)的(de)(de)(de)大(da)小來使鋼管壁厚(hou)按要求值(zhi)變化。因此(ci)現代張(zhang)(zhang)力(li)(li)減(jian)徑機不(bu)僅可(ke)以(yi)減(jian)徑，同(tong)時(shi)可(ke)以(yi)減(jian)壁，而且橫截面上壁厚(hou)分布比(bi)較均勻。但(dan)它有個突出的(de)(de)(de)缺點，就(jiu)是首(shou)尾管壁相對(dui)中(zhong)部偏厚(hou)，增加了切頭(tou)損失。
a. 管(guan)端偏厚成因
影響管端(duan)(duan)(duan)(duan)偏厚(hou)(hou)的(de)因(yin)(yin)素(su)很多，但造(zao)成張減(jian)管端(duan)(duan)(duan)(duan)偏厚(hou)(hou)的(de)主要原因(yin)(yin)是(shi)軋(ya)(ya)件(jian)首尾(wei)軋(ya)(ya)制(zhi)時(shi)都是(shi)處于過程的(de)不(bu)穩(wen)定(ding)階段(duan)。首先，軋(ya)(ya)件(jian)兩端(duan)(duan)(duan)(duan)總有相(xiang)當于機架間(jian)距的(de)一段(duan)長度，一直都是(shi)在(zai)(zai)無(wu)張力(li)狀態下減(jian)徑(jing)；其次，前端(duan)(duan)(duan)(duan)在(zai)(zai)進入機組的(de)前3~5機架之后，軋(ya)(ya)機間(jian)的(de)張力(li)才逐漸由零增(zeng)加到穩(wen)定(ding)軋(ya)(ya)制(zhi)的(de)最(zui)大(da)(da)值(zhi)，而尾(wei)部(bu)在(zai)(zai)離開最(zui)后3~5機架時(shi)，軋(ya)(ya)機間(jian)的(de)張力(li)又從穩(wen)定(ding)軋(ya)(ya)制(zhi)的(de)最(zui)大(da)(da)值(zhi)降到零。這樣軋(ya)(ya)件(jian)相(xiang)應的(de)前端(duan)(duan)(duan)(duan)壁厚(hou)(hou)就(jiu)由最(zui)厚(hou)(hou)逐漸降到穩(wen)定(ding)軋(ya)(ya)制(zhi)時(shi)的(de)最(zui)薄值(zhi)，尾(wei)端(duan)(duan)(duan)(duan)又由穩(wen)定(ding)軋(ya)(ya)制(zhi)的(de)最(zui)薄值(zhi)逐漸增(zeng)厚(hou)(hou)到無(wu)張力(li)減(jian)徑(jing)時(shi)的(de)最(zui)大(da)(da)厚(hou)(hou)度。
b. 影(ying)響管端(duan)偏(pian)厚因素
首尾厚(hou)壁段的切損率，主要取決于以下因素：
①. 機架間距愈小，厚壁端愈短；
②. 傳動速度的剛性愈好，恢復轉速的時間愈短，首尾管壁的偏厚值愈小，長度愈短；
③. 延伸系數和減徑率愈大，首尾管壁的偏厚值愈大長度愈長；
④. 機架間的張力愈大，首尾相對中間的壁厚差亦愈大，切損愈高。
但從另一方面(mian)看，加大張(zhang)力可以(yi)使用較厚的(de)毛管(guan)(guan)提高機組產率，所(suo)以(yi)實(shi)際生產中應當摸索合理的(de)張(zhang)力制度，以(yi)求得最佳的(de)經濟效果。實(shi)踐證明(ming)，進入減(jian)徑機的(de)來料(liao)長(chang)度應在18~20m以(yi)上，在經濟上才是(shi)合理的(de)。因此張(zhang)力減(jian)徑機多(duo)用于連續軋(ya)管(guan)(guan)機、皮爾格軋(ya)機和連續焊(han)管(guan)(guan)機組之后。
目前試圖用(yong)分析(xi)公式計算(suan)管端偏(pian)厚段的長(chang)度尚有一定困難，實際生產(chan)中多(duo)以經驗公式估算(suan)。式（5-1)適用(yong)于(yu)總(zong)延伸為(wei)1.5~7.0的情況：
c. 改善(shan)管端偏厚(hou)措施
為了減(jian)少張力減(jian)徑機(ji)的切頭損失，主要可以(yi)從下(xia)面(mian)幾方面(mian)著手：
①. 改進設備設計，盡量縮小機架間距；
②. 改進工藝設計，盡量加長減徑機軋出長度；
③. 通過電器控制改善軋機傳動特性，圖5-1為張力減徑機的一種調速方案，穩定軋制時各機架轉速根據張力要求按a線分布；前端軋制時使軋輥轉速按b線分布，令各機架轉速的增值總是依次略高于上一機架；尾端軋制時使軋輥轉速按c線分布，令各機架轉速的降低值總是依次小于上一機架；其目的是使軋件首尾通過減徑機組所受的張力變形效基本上與穩定軋制時相近，減少管端增厚的程度和長度，減少切損；
④. 提供兩端壁厚較薄的軋管料；
⑤. “無頭軋制”，這種軋制方法如能實現，將使偏厚端頭的切損降到最低限度，但在實際生產中應用還存在一定問題，目前發展勢頭不大。
現代張力減(jian)徑機(ji)軋后成品(pin)長度(du)一般(ban)在120~180m,進人冷床前由飛(fei)(fei)鋸或飛(fei)(fei)剪切成定尺(chi)。
管理計算機和過程控制機的投入使用，使張力減徑機管端增厚控制CEC得以實現，這樣能在更大程度上滿足工藝的要求，為張力減徑生產的高產、優質、低消耗開拓了更加廣闊的前景。在廣泛應用的連續軋管機后面配置一臺張力減徑機作為成形機組，即可滿足連續軋管機的產量要求，又可解決產品規格的要求，這樣用一種或兩種連軋荒管即可生產幾百種不同規格的熱軋不(bu)銹(xiu)鋼管，這標志著鋼管生產的最新發展方向，使無縫不銹鋼管生產實現大型化、高速化和連續化。張力減徑機已經在幾乎各類軋管機組和中小型焊管機組上得到廣泛的應用。
