1937年,Wooster軋機重新進行設計,他就是以其名字命名的斜軋管機,這是一種斜軋管工藝,在芯棒上使空心坯減壁。Assel的軋管機其獨特之處在于使用3個軋輥,而大多數斜軋工藝采用的是2個軋輥的斜軋管機。和自動軋管機相比,Assel軋管機所生產的管子壁厚比較均勻,內表面比較光潔。


  1939年9月爆發的第二次世界大戰對軍工生產起到了刺激作用,軍艦、飛機、坦克、槍械和其他軍事項目需要大量的管材。雖然無縫鋼管被視作制造炮管的原材料,但在美國卻忽略了無縫不銹鋼管的這一用途,其部隊所使用炮管仍由鍛造后的實心體經鏜孔或鉆孔制作。在第二次世界大戰期間,在Henry Timken 領導下顯示了無縫鋼管是制作炮管的上乘材料這一優勢,隨后成立的Timken武器裝備公司采用無縫鋼管生產了數萬支炮管。


 Timken 隨后著手將 Canten軋機改造成為采用三輥(gun)軋(ya)管(guan)工藝原理的軋管機,這項計劃在1952年完成。



1. 三輥軋管工藝(yi)概(gai)述


  由于這(zhe)種斜軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)采用(yong)3個軋(ya)(ya)輥(gun)(gun),因(yin)此一般(ban)稱(cheng)(cheng)之為(wei)三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji),而歐美各國則習(xi)慣于稱(cheng)(cheng)它(ta)為(wei)阿塞(sai)爾軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(Assel Mill).三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)采用(yong)長芯棒軋(ya)(ya)管(guan)(guan),軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)的中間有(you)突棱(有(you)些資料(liao)也稱(cheng)(cheng)之為(wei)“肩(jian)”),高度為(wei)5.5~16mm,在(zai)軋(ya)(ya)制時(shi)實現主(zhu)要(yao)的壓下,并可(ke)以(yi)實現較大的壓下量。在(zai)長芯棒上(shang)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)可(ke)以(yi)獲得(de)表面光滑的成品管(guan)(guan),并且直(zhi)徑和壁厚準確。


  軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)中(zhong)心線傾斜(xie)于(yu)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)中(zhong)心線,并傾斜(xie)于(yu)通過軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)中(zhong)心線和軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)中(zhong)央所形成的(de)平面,當(dang)改(gai)變(bian)傾斜(xie)角(jiao)時,軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)角(jiao)和送(song)進角(jiao)均(jun)隨之(zhi)改(gai)變(bian),軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)的(de)直(zhi)(zhi)徑(jing)根據所軋(ya)(ya)(ya)鋼管的(de)直(zhi)(zhi)徑(jing)選定。在蘇(su)聯國立冶金工廠設計(ji)院設計(ji)的(de)三輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)管機上,軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)Φ40~75mm的(de)鋼管時,選擇(ze)的(de)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)直(zhi)(zhi)徑(jing)為(wei)(wei)240mm;軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)Φ76~160mm的(de)鋼管時,選擇(ze)的(de)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)直(zhi)(zhi)徑(jing)為(wei)(wei)470mm;當(dang)延伸系數為(wei)(wei)1.7~3.3時,軋(ya)(ya)(ya)管機允許鋼管以(yi)0.14~0.34m/s前進速(su)度(du)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)。


  三輥軋(ya)管(guan)機主要用于生產(chan)厚(hou)壁的軸(zhou)承管(guan)和其(qi)他壁厚(hou)為(wei)(wei)5~25mm或壁厚(hou)更大(da)一些的鋼(gang)管(guan)。1939年(nian)5月,德(de)國鋼(gang)管(guan)公(gong)司(si)的技術人員(yuan)參觀(guan) Wooster 鋼(gang)管(guan)廠時,軋(ya)管(guan)工藝參數為(wei)(wei):外徑38~76mm,平均壁厚(hou)6.3mm,延伸系數2,壁厚(hou)公(gong)差(cha)5%,小時產(chan)量(liang)3噸。


  三(san)輥(gun)軋管機上(shang)也可以軋制(zhi)管壁較(jiao)薄(2.5mm以下)的鋼(gang)管,如法國(guo) Vallourec 鋼(gang)管廠(chang)(chang)(chang)用它軋制(zhi)φ56x2.4mm,長11m的鋼(gang)管。當Assel于1954年(nian)參觀德國(guo) Hilden 鋼(gang)管廠(chang)(chang)(chang)時,就三(san)輥(gun)軋管機生產較(jiao)薄壁鋼(gang)管的問題座談時指出,Vallourec廠(chang)(chang)(chang)是(shi)通過(guo)調整軋輥(gun)各段長度(du)來實現軋制(zhi)D/S=24的鋼(gang)管的。



2. Transval 軋機


  三(san)輥軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)原(yuan)僅用于厚壁(bi)管(guan)(guan)生產,應用這(zhe)種軋(ya)管(guan)(guan)工藝(yi)受到(dao)軋(ya)件三(san)角(jiao)形形成(cheng)的限制,而這(zhe)一傾(qing)向(xiang)在(zai)軋(ya)制薄壁(bi)管(guan)(guan)時(shi)(shi)尤為(wei)明顯(xian),三(san)角(jiao)形的形成(cheng)使軋(ya)件承受交替的彎曲應力,以致產生裂紋,并在(zai)軋(ya)出(chu)端形成(cheng)“尾三(san)角(jiao)”,有時(shi)(shi)造成(cheng)后卡(ka),這(zhe)種傾(qing)向(xiang)在(zai)D/S值大時(shi)(shi)特別嚴重,故在(zai)經典(dian)的普通(tong)的三(san)輥軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)上(shang)軋(ya)制管(guan)(guan)子(zi)的D/S值以12為(wei)限,三(san)輥軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)60余(yu)年的發展(zhan)就是一部采取改進(jin)措施軋(ya)制薄壁(bi)管(guan)(guan)的發展(zhan)史。


  Mehren 在(zai)德國 Düsseldorf 市 Lierenfeld 鋼管(guan)(guan)廠工作時(shi)(shi)(shi)就和該廠的(de)(de)(de)(de)Assel軋(ya)機(ji)研(yan)(yan)究小(xiao)組人(ren)員(yuan)一(yi)(yi)起研(yan)(yan)究制(zhi)造了七臺三(san)輥(gun)(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji),為(wei)了減(jian)輕三(san)角形形成現象,進(jin)(jin)一(yi)(yi)步能軋(ya)制(zhi)薄壁(bi)管(guan)(guan),在(zai)Mehren先(xian)(xian)生(sheng)(sheng)指導下進(jin)(jin)行試驗(yan),措施(shi)是(shi)在(zai)臨近軋(ya)制(zhi)完成時(shi)(shi)(shi)改變喂入角。二(er)戰(zhan)后(hou)Mehren 先(xian)(xian)生(sheng)(sheng)離(li)德赴法在(zai)Vallourec 公司 Aulnoye 鋼管(guan)(guan)廠繼(ji)續進(jin)(jin)行上述試驗(yan),直到1952年制(zhi)造出(chu)機(ji)架可以(yi)回轉的(de)(de)(de)(de)三(san)輥(gun)(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji),其主要(yao)技術特征是(shi)用(yong)液(ye)壓傳動以(yi)回轉機(ji)架,但傳動裝置仍置于(yu)輸入側。當(dang)時(shi)(shi)(shi)這一(yi)(yi)軋(ya)機(ji)被稱為(wei)Mehren軋(ya)機(ji),Mehren先(xian)(xian)生(sheng)(sheng)辭世后(hou),這種(zhong)三(san)輥(gun)(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)易名為(wei)Transval軋(ya)機(ji)。并成為(wei)Vallourec專利(li),為(wei)了同一(yi)(yi)個目(mu)的(de)(de)(de)(de)即為(wei)了軋(ya)薄壁(bi)管(guan)(guan)后(hou)來又研(yan)(yan)究出(chu)了三(san)種(zhong)辦(ban)法即(1)采用(yong)電氣或(huo)液(ye)壓辦(ban)法快速調整軋(ya)輥(gun)(gun)(gun);(2)CAM三(san)輥(gun)(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji);(3)采用(yong)NEL調整系統的(de)(de)(de)(de)三(san)輥(gun)(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)。采用(yong)這些(xie)措施(shi),三(san)輥(gun)(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)所(suo)生(sheng)(sheng)產成品管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)D/S值可達(da)35~40,但有時(shi)(shi)(shi)會產生(sheng)(sheng)管(guan)(guan)子質量劣化的(de)(de)(de)(de)傾向。



3. Assel 和 Mehren


 Assel 和(he)Mehren 分別是經典三輥軋(ya)管機和(he)Transval三輥軋(ya)管機的發明者。


 W.J.Assel是 Timken Steel & Tube 公司(廠(chang))的工程師,1937年他(ta)負(fu)責對 Wooster 不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)廠(chang)的軋管(guan)(guan)(guan)機(ji)進(jin)行(xing)改(gai)造(zao),接著又對Canton鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)廠(chang)的軋管(guan)(guan)(guan)機(ji)進(jin)行(xing)類似的改(gai)造(zao),這兩項技術改(gai)造(zao)的結果就(jiu)是世(shi)界上第一(yi)臺(tai)和第二臺(tai)三輥軋管(guan)(guan)(guan)機(ji),Assel軋管(guan)(guan)(guan)機(ji)誕生(sheng),除了三輥軋管(guan)(guan)(guan)機(ji)的專利以外,他(ta)還獲得(de)其他(ta)4項軋管(guan)(guan)(guan)專利,其內容涉及管(guan)(guan)(guan)坯(pi)處理、鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)定徑及軋管(guan)(guan)(guan)工藝改(gai)進(jin)等方面。


 Mehren 是 Düsseldorf 市 Lierenfeld 不銹鋼管廠的工程師,在他的指導下,該廠制造了七臺三輥軋管機,為了將三輥軋管機應用于薄壁不(bu)銹鋼管(guan)生產領域,Mehren 在該不銹鋼管廠進行了試驗研究,其工藝的特點是在臨近軋制完畢時改變喂進角,二戰結束后Mehren 去法國Vallourec 公司 Aulnoye鋼管廠工作,繼續進行上述試驗,在軋制將結束時,采用液壓傳動以回轉機架,當時這種軋機被稱為Mehren 軋機,Mehren辭世后,Vallourec將傳動裝置改設在軋出端,并申請專利,將這種軋機改稱為Transval軋機。