鋼管的定徑和減徑是熱軋不銹鋼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(yi)、定徑機
不(bu)銹鋼(gang)管(guan)定徑(jing)、減(jian)(jian)徑(jing)和張力減(jian)(jian)徑(jing)過程是空心體(ti)不(bu)帶芯(xin)棒的(de)連軋過程。定徑(jing)的(de)目的(de)是在(zai)較小的(de)總減(jian)(jian)徑(jing)率和單機(ji)架減(jian)(jian)徑(jing)率條件下，將鋼(gang)管(guan)軋成有一定要(yao)求的(de)尺寸精度和真圓度，并(bing)進(jin)一步提高不(bu)銹鋼(gang)管(guan)外表(biao)面質量(liang)。經過定徑(jing)后(hou)的(de)鋼(gang)管(guan)，直徑(jing)偏差較小，橢圓度較小，直度較好(hao)，表(biao)面光潔。
定徑(jing)(jing)機(ji)的工作(zuo)機(ji)架(jia)數(shu)較(jiao)少，一般為5~14架(jia)，總減徑(jing)(jing)率約3%~35%,增(zeng)加(jia)定徑(jing)(jing)機(ji)架(jia)數(shu)可擴(kuo)大產(chan)(chan)品規格(ge)，給生產(chan)(chan)帶來了方便，新設計(ji)車間定徑(jing)(jing)機(ji)架(jia)數(shu)皆偏(pian)多。
定(ding)徑(jing)(jing)機的形式(shi)很多，按(an)輥(gun)(gun)數可(ke)分為二輥(gun)(gun)、三輥(gun)(gun)、四輥(gun)(gun)式(shi)定(ding)徑(jing)(jing)機；按(an)軋(ya)制方(fang)式(shi)又分為縱軋(ya)定(ding)徑(jing)(jing)和斜(xie)軋(ya)定(ding)徑(jing)(jing)機。斜(xie)軋(ya)旋轉定(ding)徑(jing)(jing)機構造與二輥(gun)(gun)或三輥(gun)(gun)斜(xie)軋(ya)穿孔機相似，只是(shi)輥(gun)(gun)型(xing)不(bu)同(tong)。與縱軋(ya)定(ding)徑(jing)(jing)相比(bi)較，斜(xie)軋(ya)定(ding)徑(jing)(jing)的不(bu)銹鋼管外(wai)徑(jing)(jing)精度(du)高，橢圓度(du)小(xiao)，更(geng)換品種規格方(fang)便，不(bu)需(xu)要換輥(gun)(gun)，只要調整軋(ya)輥(gun)(gun)間距即可(ke)；缺點是(shi)生(sheng)產率低。
二、減徑機
減(jian)徑(jing)(jing)除了有定(ding)徑(jing)(jing)的(de)(de)(de)作(zuo)用外(wai)，還(huan)能(neng)使產品規格(ge)(ge)范圍向小口徑(jing)(jing)發展。減(jian)徑(jing)(jing)機(ji)工(gong)作(zuo)機(ji)架(jia)數(shu)較多(duo)(duo)，一(yi)般為(wei)(wei)9~24架(jia)。減(jian)徑(jing)(jing)機(ji)就是(shi)二輥(gun)(gun)(gun)或三(san)(san)輥(gun)(gun)(gun)式縱(zong)軋(ya)連軋(ya)機(ji)，只是(shi)連軋(ya)的(de)(de)(de)是(shi)空心管(guan)體。二輥(gun)(gun)(gun)式前后相(xiang)鄰機(ji)架(jia)軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)軸線(xian)互(hu)垂90°,三(san)(san)輥(gun)(gun)(gun)式軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)軸線(xian)互(hu)錯60°,這(zhe)樣空心荒管(guan)在(zai)軋(ya)制過程(cheng)中所有方向都受(shou)到(dao)(dao)徑(jing)(jing)向壓縮，直至達到(dao)(dao)成(cheng)品要求(qiu)的(de)(de)(de)外(wai)徑(jing)(jing)熱尺寸和(he)橫斷面形狀。減(jian)徑(jing)(jing)不僅擴大(da)了機(ji)組生(sheng)(sheng)(sheng)產的(de)(de)(de)品種(zhong)規格(ge)(ge)，增(zeng)加軋(ya)制長度，而且(qie)減(jian)少前部(bu)工(gong)序(xu)要求(qiu)的(de)(de)(de)毛(mao)管(guan)規格(ge)(ge)數(shu)量、相(xiang)應的(de)(de)(de)管(guan)坯規格(ge)(ge)和(he)工(gong)具備品等，簡化生(sheng)(sheng)(sheng)產管(guan)理；另外(wai)還(huan)會(hui)減(jian)少前部(bu)工(gong)序(xu)更換生(sheng)(sheng)(sheng)產規格(ge)(ge)次數(shu)，提高機(ji)組的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產能(neng)力。正是(shi)因為(wei)(wei)這(zhe)一(yi)點，新設(she)計的(de)(de)(de)定(ding)徑(jing)(jing)機(ji)架(jia)數(shu)很多(duo)(duo)也由原(yuan)來的(de)(de)(de)5架(jia)變為(wei)(wei)7~14架(jia)以(yi)上(shang)，這(zhe)在(zai)一(yi)定(ding)程(cheng)度上(shang)也起到(dao)(dao)減(jian)徑(jing)(jing)作(zuo)用。
減(jian)(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)有(you)兩種形式，一(yi)是微張(zhang)力(li)減(jian)(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)，減(jian)(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)過程中壁(bi)(bi)厚增加(jia)，橫(heng)截面上的壁(bi)(bi)厚均(jun)勻(yun)性(xing)惡化，所(suo)以(yi)總減(jian)(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)率限制在(zai)40%~50%;二是張(zhang)力(li)減(jian)(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)，減(jian)(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)時機(ji)(ji)架間(jian)存(cun)在(zai)張(zhang)力(li)，使得縮徑(jing)(jing)的同時減(jian)(jian)(jian)(jian)壁(bi)(bi)，進一(yi)步擴大生產產品的規格(ge)范圍，橫(heng)截面壁(bi)(bi)厚均(jun)勻(yun)性(xing)也比同樣減(jian)(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)率下(xia)的微張(zhang)力(li)減(jian)(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)好。
三(san)輥(gun)式(shi)定(ding)減(jian)徑(jing)機(ji)和二(er)輥(gun)式(shi)定(ding)減(jian)徑(jing)機(ji)相比，存在以下幾(ji)個方面的差異：
1. 機架間距 三輥(gun)式定(ding)減(jian)徑(jing)機機架間距比二輥(gun)式定(ding)減(jian)徑(jing)機機小，但機械結構復雜；
2. 單機(ji)架變形量 與二輥式定減(jian)機(ji)相比(bi)，三輥式定減(jian)徑機(ji)每(mei)個軋輥軋制變形量小，管(guan)端(duan)增厚長度小、切(qie)頭切(qie)尾少、金屬損(sun)耗少；
3. 不(bu)銹鋼(gang)管質量 三(san)輥(gun)式比(bi)二(er)輥(gun)式定(ding)減(jian)(jian)徑(jing)機(ji)軋(ya)(ya)輥(gun)孔(kong)型周(zhou)邊的速度(du)差小，從而(er)減(jian)(jian)少(shao)軋(ya)(ya)輥(gun)與鋼(gang)管的相(xiang)對滑動，軋(ya)(ya)輥(gun)較(jiao)小，沿周(zhou)向(xiang)每(mei)個軋(ya)(ya)輥(gun)孔(kong)型與鋼(gang)管接觸弧長較(jiao)小，這使周(zhou)向(xiang)上所(suo)受的變形(xing)力比(bi)較(jiao)均(jun)勻，金(jin)屬(shu)變形(xing)時(shi)的流動趨于均(jun)勻，從而(er)可(ke)以減(jian)(jian)少(shao)橫向(xiang)壁厚的不(bu)均(jun)勻程(cheng)度(du)，所(suo)以三(san)輥(gun)式定(ding)減(jian)(jian)徑(jing)機(ji)與二(er)輥(gun)式定(ding)減(jian)(jian)徑(jing)機(ji)相(xiang)比(bi)，生產的鋼(gang)管外徑(jing)圓(yuan)度(du)較(jiao)好；
4. 機架布(bu)置 三輥(gun)式定減徑機軋(ya)輥(gun)交叉60°,使軋(ya)機結構簡化，便于布(bu)置；
5. 張(zhang)力的建立(li) 三輥(gun)式定減徑機軋(ya)(ya)輥(gun)數目多，則軋(ya)(ya)制時對(dui)鋼(gang)管的曳入(ru)性能較好，可在較短的咬(yao)入(ru)鋼(gang)管長度上建立(li)足夠的張(zhang)力；
6. 可調整性(xing) 二輥(gun)(gun)式定減(jian)徑機(ji)容易實現(xian)在(zai)線孔型尺寸的調整，以滿足標(biao)準(zhun)，規范對外徑偏差的要求，而三輥(gun)(gun)式定減(jian)徑機(ji)一(yi)般不能實現(xian)在(zai)線孔型尺寸的調整。
現在廣泛采用的是三輥定(ding)減(jian)徑(jing)機。
三、張(zhang)力減徑機
1. 張力減徑機的特(te)點
張(zhang)力(li)減(jian)徑機(ji)(ji)實際上(shang)是一(yi)種(zhong)空(kong)心軋制的(de)(de)多機(ji)(ji)架連軋機(ji)(ji)，被軋制的(de)(de)鋼(gang)管不僅受到徑向壓(ya)縮，同(tong)時(shi)還(huan)受到縱向拉(la)伸，即存在(zai)張(zhang)力(li)，故稱(cheng)為(wei)張(zhang)力(li)減(jian)徑。在(zai)張(zhang)力(li)的(de)(de)作用下，鋼(gang)管在(zai)減(jian)徑的(de)(de)同(tong)時(shi)，還(huan)利用各架間建立(li)足夠大(da)(da)的(de)(de)張(zhang)力(li)來實現減(jian)壁的(de)(de)目的(de)(de)，進一(yi)步擴(kuo)大(da)(da)生產產品的(de)(de)規格范圍，橫截面(mian)壁厚均(jun)勻性也(ye)比(bi)同(tong)樣減(jian)徑率(lv)下的(de)(de)微張(zhang)力(li)減(jian)徑好。總減(jian)徑率(lv)最(zui)大(da)(da)達(da)75%~80%,減(jian)壁率(lv)一(yi)般可達(da)35%~40%,總延伸系數一(yi)般在(zai)6~8,最(zui)大(da)(da)可達(da)9以上(shang)，因此其工(gong)作機(ji)(ji)架數更多，一(yi)般為(wei)14~24架，甚至多達(da)28架。
在無縫鋼管(guan)機組特別是連續軋管(guan)機組中配置張力減徑(jing)機具有以下特點：
a. 可以大大減少減徑前(qian)的鋼管(guan)規(gui)格(ge)，提高軋管(guan)機組(zu)生產效率(lv)，軋管(guan)機組(zu)只(zhi)生產少數(shu)幾個(ge)外徑規(gui)格(ge)，而經張力減徑后可以得到(dao)各種(zhong)尺寸規(gui)格(ge)的成(cheng)品(pin)鋼管(guan)；
b. 可以減(jian)少前(qian)部工序（穿孔和軋管(guan)）生產工具的(de)數量，提(ti)高機組作業(ye)率，由于(yu)管(guan)坯和荒管(guan)規格的(de)減(jian)少，工具、備品備件和更換時間(jian)大大減(jian)少，生產更加(jia)穩定，從而增加(jia)了機組的(de)作業(ye)時間(jian)；
c. 可以(yi)(yi)擴大品種規格(ge)，減(jian)(jian)(jian)徑量(liang)高達(da)80%,減(jian)(jian)(jian)壁量(liang)達(da)45%,通(tong)過張力減(jian)(jian)(jian)徑可以(yi)(yi)直接生產小口徑無縫鋼管(guan)；
d. 張力減(jian)徑(jing)的延伸系數(shu)6~9,故可(ke)以生產長達165m的鋼管(guan)。
張(zhang)(zhang)力(li)減徑(jing)的(de)缺點(dian)是在(zai)張(zhang)(zhang)力(li)減徑(jing)機(ji)(ji)軋制中(zhong)鋼(gang)管(guan)中(zhong)間部分的(de)管(guan)壁受到張(zhang)(zhang)力(li)作用(yong)而(er)減薄，頭(tou)尾(wei)兩端的(de)管(guan)壁由于受不(bu)到張(zhang)(zhang)力(li)或受到的(de)張(zhang)(zhang)力(li)由小變大，出現增(zeng)厚段(duan)，這部分增(zeng)厚超過公(gong)差，需切掉(diao)，增(zeng)加了切頭(tou)尾(wei)損失，所以(yi)一般要(yao)求進入張(zhang)(zhang)力(li)減徑(jing)機(ji)(ji)的(de)管(guan)子來料長度要(yao)足夠長，在(zai)經濟(ji)上才合理。
近年來張力減徑的發展趨(qu)勢是(shi)：
a. 三(san)輥式張力減徑機采(cai)用日漸普遍，二輥式只(zhi)用于壁厚(hou)大(da)于10~12mm的厚(hou)壁管；
b. 減(jian)徑(jing)率有(you)所提高(gao)，入口荒(huang)管(guan)管(guan)徑(jing)日益增(zeng)大(da)(da)，最大(da)(da)直徑(jing)現在(zai)已達300mm;
c. 出口速度日益提(ti)高，現已到16~18m/s;
d. 近年來投產的張力(li)減(jian)徑機架(jia)數不(bu)斷增加，目前最(zui)多達到28~30架(jia)。
2. 張(zhang)力(li)減徑機的管(guan)端偏厚
張力(li)(li)減徑(jing)機(ji)的(de)工(gong)藝(yi)特點(dian)是應用(yong)相(xiang)互緊靠及串(chuan)列的(de)軋制(zhi)機(ji)架序(xu)列使鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)外徑(jing)遞減，同時利用(yong)該(gai)序(xu)列中軋制(zhi)速度差(cha)在鋼(gang)管(guan)(guan)上形成縱向拉應力(li)(li)，張力(li)(li)，通過控(kong)制(zhi)張力(li)(li)的(de)大(da)小來使鋼(gang)管(guan)(guan)壁(bi)厚(hou)按要求值(zhi)變化。因此現(xian)代張力(li)(li)減徑(jing)機(ji)不僅可(ke)以(yi)減徑(jing)，同時可(ke)以(yi)減壁(bi)，而且橫截面上壁(bi)厚(hou)分布比(bi)較(jiao)均勻(yun)。但它有個突出的(de)缺點(dian)，就是首(shou)尾管(guan)(guan)壁(bi)相(xiang)對中部偏厚(hou)，增加了切頭(tou)損失。
a. 管端偏厚成因(yin)
影(ying)響管(guan)(guan)端(duan)(duan)偏(pian)(pian)厚(hou)的(de)(de)因素(su)很(hen)多(duo)，但造成張減管(guan)(guan)端(duan)(duan)偏(pian)(pian)厚(hou)的(de)(de)主要原因是軋(ya)(ya)(ya)(ya)件(jian)首尾(wei)(wei)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)時(shi)都是處于過程的(de)(de)不穩(wen)定(ding)(ding)階段(duan)。首先，軋(ya)(ya)(ya)(ya)件(jian)兩端(duan)(duan)總有相(xiang)當于機架(jia)間(jian)距的(de)(de)一段(duan)長(chang)度，一直都是在無(wu)張力(li)狀態下減徑；其(qi)次(ci)，前(qian)端(duan)(duan)在進入機組的(de)(de)前(qian)3~5機架(jia)之后(hou)，軋(ya)(ya)(ya)(ya)機間(jian)的(de)(de)張力(li)才逐漸由(you)零增加到(dao)(dao)穩(wen)定(ding)(ding)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)的(de)(de)最(zui)大值(zhi)(zhi)，而尾(wei)(wei)部(bu)在離(li)開(kai)最(zui)后(hou)3~5機架(jia)時(shi)，軋(ya)(ya)(ya)(ya)機間(jian)的(de)(de)張力(li)又從穩(wen)定(ding)(ding)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)的(de)(de)最(zui)大值(zhi)(zhi)降(jiang)到(dao)(dao)零。這樣軋(ya)(ya)(ya)(ya)件(jian)相(xiang)應的(de)(de)前(qian)端(duan)(duan)壁厚(hou)就由(you)最(zui)厚(hou)逐漸降(jiang)到(dao)(dao)穩(wen)定(ding)(ding)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)時(shi)的(de)(de)最(zui)薄值(zhi)(zhi)，尾(wei)(wei)端(duan)(duan)又由(you)穩(wen)定(ding)(ding)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)的(de)(de)最(zui)薄值(zhi)(zhi)逐漸增厚(hou)到(dao)(dao)無(wu)張力(li)減徑時(shi)的(de)(de)最(zui)大厚(hou)度。
b. 影響管端(duan)偏厚因素(su)
首(shou)尾厚(hou)壁段(duan)的切損率，主要取決于(yu)以下(xia)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，加大張力可以使(shi)用較厚的(de)毛管(guan)(guan)提高機(ji)(ji)組產(chan)率，所以實際生產(chan)中(zhong)應當摸索(suo)合(he)(he)理的(de)張力制度(du)(du)，以求得(de)最佳的(de)經濟效(xiao)果。實踐證明，進(jin)入(ru)減徑機(ji)(ji)的(de)來(lai)料長度(du)(du)應在18~20m以上(shang)，在經濟上(shang)才(cai)是合(he)(he)理的(de)。因此張力減徑機(ji)(ji)多用于連續(xu)軋管(guan)(guan)機(ji)(ji)、皮爾格(ge)軋機(ji)(ji)和(he)連續(xu)焊管(guan)(guan)機(ji)(ji)組之后。
目前(qian)試圖用分(fen)析公(gong)式計算管端偏厚段的長(chang)度尚(shang)有一定困(kun)難，實際生(sheng)產中多以經驗公(gong)式估算。式（5-1)適用于總延伸為1.5~7.0的情況：
c. 改(gai)善管端(duan)偏厚措施
為了減少張力減徑機的切頭損失，主要(yao)可(ke)以從下(xia)面幾方面著手(shou)：
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。
現代張力減徑機軋(ya)后(hou)成品長(chang)度一般在(zai)120~180m,進人(ren)冷(leng)床前由飛鋸或(huo)飛剪(jian)切成定尺。
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，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。
