自從19世紀末葉以來,浙江不銹鋼管廠家即想用類似于棒材連軋的辦法來生產無縫鋼管。當時研究的目標是采用固定推桿以及隨著鋼管運動的長芯棒將空心坯軋成不(bu)銹鋼管的辦法,終于在1920年形成了Fassel軋管法(即連續軋管法),這種連續軋管工藝的特征是工作芯棒跟隨管子一起運動。迄今為止,這種軋管工藝對于生產外徑小于159mm的碳素鋼和低合金鋼的無(wu)縫不銹鋼管仍然是最適合的。其延伸系數比較小一輩為 λ=4.3~4.5,為此必須在斜軋機上以較大的延長率(最大達 λ=3.0)將經過表面處理的圓管坯穿孔成為較薄的空心坯。1962年K.Neuhoff 和Pfeiffer 曾對這種連續軋管工藝的變形過程發表過專題論文,文中指出:對于八機架連續軋管機來說,由于空心坯的進入和離開機架,金屬流動的非連續性將達16次之多,這是由于工作芯棒與空心坯之間的速度變化的緣故。由于軋制過程的這種不均勻性產生壁厚與外徑的變異,容易形成所謂“竹節”(Bauchbil-dung)。此外,這種軋管工藝的單位軋制壓力相當大,因此必須采用具有開口的、橢圓度較大的孔型,而這種開口孔型導致變形的不均勻性,由此帶來的缺點是:在管子內部容易產生裂紋和所需單位變形功太大。關于壁厚和直徑的變異可采取有效措施使之處于允許的限度之內,精確地控制軋輥的圓周速度,使之與工作芯棒的速度變化相適應,從而達到保持軋件速度恒定的目的。但開口孔型的缺點則無法消除。此外,由于軋制力較大所限,必須采用較大的輥徑,這樣就使得軋件與軋輥之間的接觸弧相當大,因此,對工作芯棒造成巨大的局部壓應力、摩擦力和較高的熱負荷。采用連續軋管法生產的無縫不銹鋼管的壁厚直徑比(S/D)不能超過0.12。
采(cai)(cai)用(yong)(yong)浮動(dong)芯棒的(de)(de)連續式(shi)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)軋(ya)制(zhi)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)時,軋(ya)制(zhi)過(guo)(guo)程(cheng)的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)穩定性及(ji)這(zhe)種(zhong)(zhong)不(bu)(bu)(bu)穩定性對(dui)管(guan)(guan)(guan)子質量的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)良影響(xiang),以及(ji)連續軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)的(de)(de)經(jing)濟性問題和(he)采(cai)(cai)用(yong)(yong)浮動(dong)芯棒的(de)(de)連續軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)的(de)(de)實(shi)(shi)際生產(chan)經(jing)驗(yan)(yan),使(shi)得Contubind公司認為有必要和(he)有可能根據最新的(de)(de)軋(ya)制(zhi)原理(li),對(dui)1889年(nian)就已經(jing)在(zai)(zai)浙江不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)廠家生產(chan)車(che)間內(nei)應用(yong)(yong)過(guo)(guo)的(de)(de)、在(zai)(zai)多機(ji)架二輥(gun)式(shi)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)上使(shi)用(yong)(yong)限動(dong)芯棒生產(chan)無(wu)縫不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)方法重(zhong)新進行(xing)科(ke)學(xue)實(shi)(shi)驗(yan)(yan),提(ti)出這(zhe)種(zhong)(zhong)軋(ya)制(zhi)過(guo)(guo)程(cheng)的(de)(de)相應理(li)論,并通過(guo)(guo)大規模(mo)實(shi)(shi)際試驗(yan)(yan)證實(shi)(shi)這(zhe)種(zhong)(zhong)理(li)論。
直到1964年,在(zai)(zai)(zai)意大利(li)Dalmine公司(si)(si)的(de)(de)(de)(de)帶固定芯(xin)(xin)棒(bang)的(de)(de)(de)(de)連(lian)續(xu)式軋(ya)(ya)(ya)機上進(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)了(le)(le)(le)軋(ya)(ya)(ya)制試驗(yan)(yan)(yan),后來又在(zai)(zai)(zai)法(fa)國的(de)(de)(de)(de) Lorraine-Escaut 公司(si)(si)的(de)(de)(de)(de)法(fa)塞爾軋(ya)(ya)(ya)機上進(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)試驗(yan)(yan)(yan)。其中在(zai)(zai)(zai)Dalmine公司(si)(si)生產出(chu)了(le)(le)(le)厚壁管(guan)(guan),而(er)Lorraine-Escaut 公司(si)(si)根(gen)(gen)據(ju) A.Tostivint 的(de)(de)(de)(de)第(di)1322304 號專利(li),在(zai)(zai)(zai)Besse'ger的(de)(de)(de)(de)第(di)二號法(fa)塞爾軋(ya)(ya)(ya)機上采用限動芯(xin)(xin)棒(bang)進(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)試驗(yan)(yan)(yan),取得了(le)(le)(le)相應的(de)(de)(de)(de)效果。根(gen)(gen)據(ju)上述情況 Lorraine-Escaut 公司(si)(si)和(he) Contu-bind 公司(si)(si)決定共同發(fa)展限動芯(xin)(xin)棒(bang)的(de)(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)制方法(fa)。從1965年到1967年間(jian),在(zai)(zai)(zai)Besse'ges的(de)(de)(de)(de)具有(you)40年歷(li)史的(de)(de)(de)(de)7機架法(fa)塞爾軋(ya)(ya)(ya)機(如(ru)圖13-9所示的(de)(de)(de)(de))上進(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)了(le)(le)(le)8次(ci)大規模試驗(yan)(yan)(yan),每次(ci)試驗(yan)(yan)(yan)持(chi)續(xu)5~25個班次(ci)。這(zhe)(zhe)(zhe)臺法(fa)塞爾軋(ya)(ya)(ya)機是(shi)由一(yi)(yi)臺1000kW的(de)(de)(de)(de)交流電動機傳動的(de)(de)(de)(de),對軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)軸承和(he)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)調整的(de)(de)(de)(de)條(tiao)件(jian)極其不利(li),但其結果卻一(yi)(yi)次(ci)試驗(yan)(yan)(yan)比一(yi)(yi)次(ci)試驗(yan)(yan)(yan)好,共計生產了(le)(le)(le)直徑為92mm、壁厚為3.5mm和(he)長度為12m的(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)子(zi)12000根(gen)(gen),其中有(you)5450根(gen)(gen)是(shi)在(zai)(zai)(zai)試驗(yan)(yan)(yan)末期只用了(le)(le)(le)一(yi)(yi)根(gen)(gen)由2343號鋼(gang)(含5%鉻)制作的(de)(de)(de)(de)空心水冷芯(xin)(xin)棒(bang)生產的(de)(de)(de)(de),這(zhe)(zhe)(zhe)根(gen)(gen)芯(xin)(xin)棒(bang),經過了(le)(le)(le)鍍鉻處理(li)(原(yuan)始鍍層(ceng)厚度為0.05mm),它(ta)的(de)(de)(de)(de)滑(hua)動特性好。連(lian)續(xu)使用這(zhe)(zhe)(zhe)根(gen)(gen)芯(xin)(xin)棒(bang)時,雖(sui)然(ran)芯(xin)(xin)棒(bang)在(zai)(zai)(zai)軋(ya)(ya)(ya)制過程(cheng)中承受著熱負荷,但仍然(ran)具有(you)原(yuan)來的(de)(de)(de)(de)滑(hua)動性和(he)剛性。

軋制(zhi)參(can)數如下:
空心坯(35號鋼) 外徑125mm,壁厚18mm
管子(zi) 外徑(jing)92mm,壁厚(hou)3.5mm,長度12m
芯(xin)棒 外徑86/85mm,內徑40mm
芯棒(bang)工(gong)作長度 3200mm
管子出口速度 2.2m/s
延長率 1:6.22
電動機功率(lv) 750~1000kW
單(dan)位功率消(xiao)耗 14.2~18.3(平(ping)均16)kW·h/t
多(duo)機(ji)架軋管機(ji)(MPM)軋出(chu)(chu)來的(de)(de)管子(zi)(zi)通(tong)過二機(ji)架脫管機(ji)從芯棒(bang)上拉出(chu)(chu)來,并定(ding)徑成熱尺寸88mm的(de)(de)不(bu)銹鋼管。沿管子(zi)(zi)長度的(de)(de)平(ping)均(jun)終軋溫(wen)度波動于920~980℃之間。看來,具有這種溫(wen)度的(de)(de)管子(zi)(zi)不(bu)必經過中(zhong)間加熱就可直接在(zai)張力(li)減(jian)徑機(ji)上減(jian)徑成3/8英寸的(de)(de)煤氣管。由測量4點(dian)的(de)(de)壁厚數據算出(chu)(chu)的(de)(de)平(ping)均(jun)壁厚值。
MPM軋(ya)(ya)機軋(ya)(ya)出來的管(guan)子(zi)內(nei)表面非(fei)常光滑,它(ta)可以與冷拔管(guan)相比。連續軋(ya)(ya)管(guan)機和(he)自(zi)動軋(ya)(ya)管(guan)機所軋(ya)(ya)制(zhi)的樣品管(guan)與MPM軋(ya)(ya)機所軋(ya)(ya)制(zhi)的管(guan)子(zi)進(jin)行(xing)比較(jiao)時,德國專業人(ren)員毫不(bu)含糊地認為 Besse'ges的MPM軋(ya)(ya)機所軋(ya)(ya)制(zhi)的管(guan)子(zi)最好。
1967年11月,浙(zhe)江不銹(xiu)鋼管(guan)廠家的MPM試驗軋機(ji)拆除了,但其試驗過程都攝制成了電影(ying),這些影(ying)片保存在瑞士洛桑鋼管(guan)工業(ye)顧問工程師(shi)J.P.Calmes那里。
內部(bu)用(yong)高壓(ya)(ya)水冷卻的插入毛(mao)管(guan)的芯棒(bang)在咬(yao)入第一機架時由(you)油壓(ya)(ya)缸來限制(zhi)移(yi)動,油壓(ya)(ya)缸的前進運動由(you)變量泵固定地調節為某一恒(heng)定速度。
拔出的芯棒(bang)送回原始位置,噴水使之從120~150℃降到外(wai)表為50℃的溫度。在這種軋制和冷卻條件下,軋制一根管子(zi)的平均周(zhou)期時間為40秒(miao)。
芯(xin)(xin)棒(bang)外表面通常采用重油-石墨混合劑進行潤(run)滑,此外空心(xin)毛管(guan)內表面還要添(tian)加(jia)(jia)潤(run)滑和隔(ge)熱(re)材(cai)料,這種(zhong)材(cai)料是通過空心(xin)芯(xin)(xin)棒(bang)卡頭注入毛管(guan)的。芯(xin)(xin)棒(bang)表面要特(te)別(bie)保持(chi)光滑,以至于隨著(zhu)軋制道次的增加(jia)(jia)而更加(jia)(jia)光滑。

