鋼管的定徑和減徑是熱軋不(bu)銹鋼(gang)管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(jing)機
不(bu)銹鋼(gang)管(guan)定徑(jing)(jing)(jing)、減(jian)徑(jing)(jing)(jing)和張力減(jian)徑(jing)(jing)(jing)過(guo)(guo)程(cheng)是空(kong)心(xin)體不(bu)帶芯(xin)棒的(de)(de)連軋(ya)過(guo)(guo)程(cheng)。定徑(jing)(jing)(jing)的(de)(de)目的(de)(de)是在較(jiao)小(xiao)的(de)(de)總(zong)減(jian)徑(jing)(jing)(jing)率和單機架減(jian)徑(jing)(jing)(jing)率條件下，將鋼(gang)管(guan)軋(ya)成有一(yi)(yi)定要求的(de)(de)尺(chi)寸精度和真圓度，并進(jin)一(yi)(yi)步提高不(bu)銹鋼(gang)管(guan)外(wai)表面質量。經(jing)過(guo)(guo)定徑(jing)(jing)(jing)后的(de)(de)鋼(gang)管(guan)，直徑(jing)(jing)(jing)偏差(cha)較(jiao)小(xiao)，橢(tuo)圓度較(jiao)小(xiao)，直度較(jiao)好(hao)，表面光潔。
定(ding)徑機(ji)的工作機(ji)架(jia)數(shu)較少，一(yi)般為5~14架(jia)，總減徑率約(yue)3%~35%,增加(jia)定(ding)徑機(ji)架(jia)數(shu)可擴(kuo)大產(chan)(chan)品規格(ge)，給生(sheng)產(chan)(chan)帶來了方便，新設計車間(jian)定(ding)徑機(ji)架(jia)數(shu)皆偏多。
定(ding)徑(jing)(jing)機(ji)的形式很多，按輥(gun)數可分(fen)為(wei)(wei)二輥(gun)、三輥(gun)、四輥(gun)式定(ding)徑(jing)(jing)機(ji)；按軋(ya)(ya)(ya)(ya)制方式又(you)分(fen)為(wei)(wei)縱軋(ya)(ya)(ya)(ya)定(ding)徑(jing)(jing)和(he)斜(xie)軋(ya)(ya)(ya)(ya)定(ding)徑(jing)(jing)機(ji)。斜(xie)軋(ya)(ya)(ya)(ya)旋轉定(ding)徑(jing)(jing)機(ji)構造(zao)與二輥(gun)或(huo)三輥(gun)斜(xie)軋(ya)(ya)(ya)(ya)穿孔機(ji)相(xiang)似，只是輥(gun)型不同。與縱軋(ya)(ya)(ya)(ya)定(ding)徑(jing)(jing)相(xiang)比較，斜(xie)軋(ya)(ya)(ya)(ya)定(ding)徑(jing)(jing)的不銹鋼管外(wai)徑(jing)(jing)精度(du)高，橢圓度(du)小，更換(huan)品(pin)種(zhong)規(gui)格方便，不需要換(huan)輥(gun)，只要調整軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)間距即可；缺點是生產率(lv)低。
二(er)、減(jian)徑機
減(jian)徑(jing)除了(le)有(you)定徑(jing)的(de)(de)(de)作用外(wai)，還(huan)能使產(chan)(chan)(chan)品(pin)規(gui)(gui)格范(fan)圍向小口徑(jing)發展。減(jian)徑(jing)機(ji)(ji)(ji)工作機(ji)(ji)(ji)架(jia)數較多，一(yi)般(ban)為9~24架(jia)。減(jian)徑(jing)機(ji)(ji)(ji)就是(shi)二輥或三(san)輥式縱(zong)軋(ya)(ya)連軋(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)，只是(shi)連軋(ya)(ya)的(de)(de)(de)是(shi)空(kong)心管(guan)體(ti)。二輥式前后相鄰機(ji)(ji)(ji)架(jia)軋(ya)(ya)輥軸線(xian)互垂90°,三(san)輥式軋(ya)(ya)輥軸線(xian)互錯60°,這樣空(kong)心荒管(guan)在軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)過程(cheng)中所有(you)方(fang)向都受到(dao)徑(jing)向壓縮，直(zhi)至達到(dao)成品(pin)要求的(de)(de)(de)外(wai)徑(jing)熱尺寸(cun)和(he)橫(heng)斷面形狀。減(jian)徑(jing)不(bu)僅擴大了(le)機(ji)(ji)(ji)組(zu)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)的(de)(de)(de)品(pin)種規(gui)(gui)格，增加(jia)軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)長度(du)(du)，而(er)且(qie)減(jian)少前部(bu)(bu)工序(xu)要求的(de)(de)(de)毛(mao)管(guan)規(gui)(gui)格數量、相應的(de)(de)(de)管(guan)坯(pi)規(gui)(gui)格和(he)工具備品(pin)等，簡化生(sheng)產(chan)(chan)(chan)管(guan)理；另外(wai)還(huan)會減(jian)少前部(bu)(bu)工序(xu)更(geng)換生(sheng)產(chan)(chan)(chan)規(gui)(gui)格次數，提高機(ji)(ji)(ji)組(zu)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)能力。正是(shi)因為這一(yi)點，新設(she)計的(de)(de)(de)定徑(jing)機(ji)(ji)(ji)架(jia)數很多也由(you)原來的(de)(de)(de)5架(jia)變為7~14架(jia)以上，這在一(yi)定程(cheng)度(du)(du)上也起(qi)到(dao)減(jian)徑(jing)作用。
減徑(jing)機(ji)有兩種形式，一(yi)是(shi)微(wei)張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)減徑(jing)機(ji)，減徑(jing)過(guo)程中壁(bi)厚(hou)增加，橫截(jie)面上的(de)壁(bi)厚(hou)均(jun)勻性惡化，所以總(zong)減徑(jing)率限(xian)制(zhi)在(zai)40%~50%;二(er)是(shi)張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)減徑(jing)機(ji)，減徑(jing)時(shi)機(ji)架間(jian)存在(zai)張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)，使(shi)得(de)縮(suo)徑(jing)的(de)同時(shi)減壁(bi)，進一(yi)步(bu)擴大生產產品的(de)規格范圍(wei)，橫截(jie)面壁(bi)厚(hou)均(jun)勻性也比同樣減徑(jing)率下的(de)微(wei)張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)減徑(jing)好。
三輥式(shi)定減徑機和二(er)輥式(shi)定減徑機相(xiang)比，存在以下(xia)幾個方面的差異：
1. 機(ji)架(jia)(jia)間距 三(san)輥式定減(jian)徑(jing)機(ji)機(ji)架(jia)(jia)間距比(bi)二輥式定減(jian)徑(jing)機(ji)機(ji)小，但機(ji)械(xie)結構復雜(za)；
2. 單機架變形量(liang)(liang) 與二輥式定減機相比，三輥式定減徑機每個軋(ya)輥軋(ya)制(zhi)變形量(liang)(liang)小，管端(duan)增厚(hou)長度(du)小、切頭切尾(wei)少、金(jin)屬損耗少；
3. 不銹鋼(gang)管(guan)(guan)質量 三輥(gun)(gun)(gun)式(shi)(shi)比(bi)二輥(gun)(gun)(gun)式(shi)(shi)定減徑(jing)(jing)(jing)機(ji)軋輥(gun)(gun)(gun)孔(kong)(kong)型(xing)周邊的(de)速度差小，從(cong)(cong)而(er)減少軋輥(gun)(gun)(gun)與鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)相(xiang)對滑(hua)動(dong)，軋輥(gun)(gun)(gun)較小，沿周向(xiang)每(mei)個軋輥(gun)(gun)(gun)孔(kong)(kong)型(xing)與鋼(gang)管(guan)(guan)接觸弧(hu)長較小，這(zhe)使周向(xiang)上(shang)所受的(de)變(bian)形力(li)比(bi)較均(jun)勻，金屬變(bian)形時(shi)的(de)流動(dong)趨于均(jun)勻，從(cong)(cong)而(er)可以(yi)(yi)減少橫(heng)向(xiang)壁厚的(de)不均(jun)勻程(cheng)度，所以(yi)(yi)三輥(gun)(gun)(gun)式(shi)(shi)定減徑(jing)(jing)(jing)機(ji)與二輥(gun)(gun)(gun)式(shi)(shi)定減徑(jing)(jing)(jing)機(ji)相(xiang)比(bi)，生產的(de)鋼(gang)管(guan)(guan)外徑(jing)(jing)(jing)圓度較好；
4. 機(ji)架布(bu)置 三輥式定(ding)減徑機(ji)軋輥交叉60°,使(shi)軋機(ji)結構簡化(hua)，便于布(bu)置；
5. 張力(li)(li)的建(jian)立 三(san)輥式定減徑機軋(ya)(ya)輥數目(mu)多，則軋(ya)(ya)制時對(dui)鋼管的曳入性(xing)能較好，可在較短的咬入鋼管長度上建(jian)立足(zu)夠(gou)的張力(li)(li)；
6. 可調(diao)(diao)整(zheng)性 二輥式定減徑機(ji)容易(yi)實現在線孔(kong)型尺寸(cun)的調(diao)(diao)整(zheng)，以滿足標準，規范對外(wai)徑偏差的要求，而三輥式定減徑機(ji)一(yi)般不能實現在線孔(kong)型尺寸(cun)的調(diao)(diao)整(zheng)。
現(xian)在廣(guang)泛采用的是三(san)輥定減(jian)徑機(ji)。
三、張(zhang)力(li)減徑機
1. 張(zhang)力減(jian)徑機的特點
張(zhang)力(li)(li)減(jian)(jian)徑(jing)機(ji)實際上是一種空心軋(ya)制的(de)(de)多(duo)(duo)機(ji)架連(lian)軋(ya)機(ji)，被軋(ya)制的(de)(de)鋼(gang)(gang)管(guan)不僅(jin)受到(dao)徑(jing)向壓(ya)縮(suo)，同(tong)時還(huan)受到(dao)縱向拉伸，即存在(zai)張(zhang)力(li)(li)，故稱(cheng)為(wei)張(zhang)力(li)(li)減(jian)(jian)徑(jing)。在(zai)張(zhang)力(li)(li)的(de)(de)作(zuo)用(yong)下，鋼(gang)(gang)管(guan)在(zai)減(jian)(jian)徑(jing)的(de)(de)同(tong)時，還(huan)利用(yong)各架間建立足夠(gou)大(da)(da)的(de)(de)張(zhang)力(li)(li)來實現減(jian)(jian)壁(bi)的(de)(de)目的(de)(de)，進(jin)一步擴大(da)(da)生產(chan)產(chan)品(pin)的(de)(de)規格范圍，橫截面(mian)壁(bi)厚均勻性也比同(tong)樣減(jian)(jian)徑(jing)率下的(de)(de)微張(zhang)力(li)(li)減(jian)(jian)徑(jing)好。總減(jian)(jian)徑(jing)率最大(da)(da)達75%~80%,減(jian)(jian)壁(bi)率一般可(ke)達35%~40%,總延伸系數一般在(zai)6~8,最大(da)(da)可(ke)達9以上，因此其工作(zuo)機(ji)架數更(geng)多(duo)(duo)，一般為(wei)14~24架，甚至多(duo)(duo)達28架。
在無縫鋼(gang)管機(ji)組特別是連續軋(ya)管機(ji)組中配置張力減徑機(ji)具有(you)以下特點(dian)：
a. 可以大大減(jian)少(shao)(shao)減(jian)徑(jing)前的鋼(gang)管(guan)規格(ge)，提高軋管(guan)機組(zu)(zu)生產效率，軋管(guan)機組(zu)(zu)只生產少(shao)(shao)數幾個外徑(jing)規格(ge)，而經張力減(jian)徑(jing)后可以得到各種尺寸規格(ge)的成品鋼(gang)管(guan)；
b. 可以(yi)減少(shao)(shao)前部工(gong)序（穿孔和軋管(guan)）生產(chan)工(gong)具的(de)數量，提高機(ji)組(zu)作(zuo)業率，由于管(guan)坯和荒(huang)管(guan)規格的(de)減少(shao)(shao)，工(gong)具、備品備件(jian)和更(geng)(geng)換(huan)時間大(da)大(da)減少(shao)(shao)，生產(chan)更(geng)(geng)加(jia)穩定(ding)，從而增加(jia)了機(ji)組(zu)的(de)作(zuo)業時間；
c. 可以擴大(da)品種規(gui)格，減(jian)徑量高(gao)達80%,減(jian)壁量達45%,通過(guo)張力減(jian)徑可以直接(jie)生產(chan)小口(kou)徑無縫鋼管(guan)；
d. 張力減徑的延伸(shen)系數(shu)6~9,故可以(yi)生產長達165m的鋼管。
張(zhang)力減徑的(de)(de)缺(que)點是在張(zhang)力減徑機(ji)軋制中鋼(gang)管中間部(bu)分的(de)(de)管壁受(shou)到(dao)張(zhang)力作用(yong)而減薄，頭(tou)尾(wei)兩端的(de)(de)管壁由于受(shou)不(bu)到(dao)張(zhang)力或受(shou)到(dao)的(de)(de)張(zhang)力由小變大，出現(xian)增(zeng)厚(hou)段，這(zhe)部(bu)分增(zeng)厚(hou)超(chao)過公差，需切掉，增(zeng)加了切頭(tou)尾(wei)損失，所(suo)以一般要求進入(ru)張(zhang)力減徑機(ji)的(de)(de)管子(zi)來料長度要足夠長，在經濟上才(cai)合(he)理。
近年來張力減徑的發展趨勢是：
a. 三(san)輥式張力減(jian)徑機采用(yong)日漸普(pu)遍，二輥式只用(yong)于壁厚(hou)大于10~12mm的(de)厚(hou)壁管；
b. 減徑率有所提高，入口荒管管徑日益增大，最大直徑現在已(yi)達300mm;
c. 出口速度日(ri)益提高，現已(yi)到16~18m/s;
d. 近年來投產的張力減(jian)徑(jing)機(ji)架數不斷增加，目前(qian)最多達到28~30架。
2. 張(zhang)力減徑機的管端(duan)偏厚
張(zhang)力減徑(jing)機的(de)工藝(yi)特(te)點(dian)是(shi)應用相(xiang)互緊(jin)靠及串列的(de)軋(ya)制機架序列使(shi)鋼(gang)管的(de)外徑(jing)遞減，同(tong)時利用該序列中(zhong)軋(ya)制速度差在鋼(gang)管上(shang)形成縱向拉應力，張(zhang)力，通過控制張(zhang)力的(de)大小來使(shi)鋼(gang)管壁厚按要求值變化(hua)。因此(ci)現代張(zhang)力減徑(jing)機不僅可(ke)以減徑(jing)，同(tong)時可(ke)以減壁，而且橫(heng)截面上(shang)壁厚分(fen)布比較均勻(yun)。但它有個(ge)突出的(de)缺點(dian)，就是(shi)首尾管壁相(xiang)對中(zhong)部偏厚，增加了切頭(tou)損失。
a. 管端偏厚成因
影響管端(duan)偏厚的(de)(de)(de)因素很(hen)多，但造成(cheng)張減(jian)管端(duan)偏厚的(de)(de)(de)主要原因是(shi)軋(ya)件(jian)首(shou)尾軋(ya)制(zhi)(zhi)時(shi)都(dou)是(shi)處于(yu)過程的(de)(de)(de)不穩(wen)定階段。首(shou)先，軋(ya)件(jian)兩端(duan)總有相當(dang)于(yu)機架(jia)(jia)間距的(de)(de)(de)一(yi)段長度(du)，一(yi)直都(dou)是(shi)在無張力(li)狀態下減(jian)徑；其次(ci)，前(qian)端(duan)在進入(ru)機組的(de)(de)(de)前(qian)3~5機架(jia)(jia)之后，軋(ya)機間的(de)(de)(de)張力(li)才逐(zhu)(zhu)漸(jian)由(you)零增加到穩(wen)定軋(ya)制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)最(zui)大(da)值，而尾部在離開最(zui)后3~5機架(jia)(jia)時(shi)，軋(ya)機間的(de)(de)(de)張力(li)又從穩(wen)定軋(ya)制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)最(zui)大(da)值降(jiang)到零。這(zhe)樣軋(ya)件(jian)相應的(de)(de)(de)前(qian)端(duan)壁厚就由(you)最(zui)厚逐(zhu)(zhu)漸(jian)降(jiang)到穩(wen)定軋(ya)制(zhi)(zhi)時(shi)的(de)(de)(de)最(zui)薄值，尾端(duan)又由(you)穩(wen)定軋(ya)制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)最(zui)薄值逐(zhu)(zhu)漸(jian)增厚到無張力(li)減(jian)徑時(shi)的(de)(de)(de)最(zui)大(da)厚度(du)。
b. 影響(xiang)管端偏厚因(yin)素
首(shou)尾厚壁段的切損率，主要(yao)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(yi)方面看(kan)，加大張力可(ke)以(yi)(yi)(yi)使用(yong)(yong)較厚的(de)毛管(guan)提高機(ji)組(zu)產率，所(suo)以(yi)(yi)(yi)實際生產中應(ying)當(dang)摸索合理的(de)張力制度(du)，以(yi)(yi)(yi)求得最佳的(de)經(jing)濟(ji)效果(guo)。實踐證明，進入(ru)減(jian)徑(jing)(jing)機(ji)的(de)來料(liao)長度(du)應(ying)在18~20m以(yi)(yi)(yi)上，在經(jing)濟(ji)上才(cai)是(shi)合理的(de)。因此張力減(jian)徑(jing)(jing)機(ji)多用(yong)(yong)于連續軋管(guan)機(ji)、皮爾格軋機(ji)和(he)連續焊(han)管(guan)機(ji)組(zu)之后。
目前試圖(tu)用(yong)分析公(gong)式(shi)計算(suan)管端偏厚段的長度尚有一定(ding)困難，實際生產中多以(yi)經驗公(gong)式(shi)估算(suan)。式(shi)（5-1)適用(yong)于(yu)總(zong)延伸為1.5~7.0的情況(kuang)：
c. 改善管端偏厚措施
為(wei)了減少(shao)張力減徑機的(de)切(qie)頭損失(shi)，主要可(ke)以從(cong)下面(mian)幾(ji)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(jing)機軋后成品長度一般在120~180m,進人冷床(chuang)前由飛鋸(ju)或飛剪切成定尺(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銹鋼管(guan)，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。
