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(yi),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(bu)銹鋼管(guan)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)軋管工藝原理的軋管機,這項計劃在1952年完成。



1. 三輥軋管工(gong)藝概述


  由于這種斜(xie)軋(ya)(ya)管機(ji)采(cai)用3個軋(ya)(ya)輥,因此一(yi)般稱(cheng)之(zhi)為(wei)(wei)三輥軋(ya)(ya)管機(ji),而(er)歐美各國則習(xi)慣于稱(cheng)它為(wei)(wei)阿塞爾軋(ya)(ya)管機(ji)(Assel Mill).三輥軋(ya)(ya)管機(ji)采(cai)用長芯棒軋(ya)(ya)管,軋(ya)(ya)輥的(de)中(zhong)間(jian)有(you)突棱(有(you)些資料也稱(cheng)之(zhi)為(wei)(wei)“肩”),高度為(wei)(wei)5.5~16mm,在(zai)軋(ya)(ya)制(zhi)時實(shi)現主(zhu)要的(de)壓下,并可以實(shi)現較大的(de)壓下量。在(zai)長芯棒上(shang)軋(ya)(ya)管可以獲得表面光滑的(de)成品管,并且直(zhi)徑和壁厚準確。


  軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)中心(xin)線(xian)(xian)傾(qing)斜于軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)中心(xin)線(xian)(xian),并傾(qing)斜于通過軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)中心(xin)線(xian)(xian)和軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)中央所形成的(de)平面(mian),當改(gai)變傾(qing)斜角(jiao)時(shi),軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)角(jiao)和送進(jin)角(jiao)均隨之改(gai)變,軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)的(de)直(zhi)(zhi)徑根(gen)據所軋(ya)(ya)(ya)鋼管(guan)(guan)的(de)直(zhi)(zhi)徑選(xuan)定。在蘇聯國(guo)立冶金工廠(chang)設計院設計的(de)三(san)輥(gun)(gun)(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機上,軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)Φ40~75mm的(de)鋼管(guan)(guan)時(shi),選(xuan)擇(ze)的(de)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)直(zhi)(zhi)徑為240mm;軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)Φ76~160mm的(de)鋼管(guan)(guan)時(shi),選(xuan)擇(ze)的(de)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)直(zhi)(zhi)徑為470mm;當延伸(shen)系數為1.7~3.3時(shi),軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機允許鋼管(guan)(guan)以0.14~0.34m/s前進(jin)速(su)度(du)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)。


  三輥軋(ya)(ya)管(guan)機主要用于生產厚(hou)(hou)壁(bi)的軸承(cheng)管(guan)和其(qi)他壁(bi)厚(hou)(hou)為5~25mm或壁(bi)厚(hou)(hou)更大一(yi)些的鋼(gang)(gang)管(guan)。1939年5月,德國(guo)鋼(gang)(gang)管(guan)公司的技術人員參觀 Wooster 鋼(gang)(gang)管(guan)廠時,軋(ya)(ya)管(guan)工藝(yi)參數(shu)為:外徑38~76mm,平均壁(bi)厚(hou)(hou)6.3mm,延伸(shen)系數(shu)2,壁(bi)厚(hou)(hou)公差5%,小(xiao)時產量(liang)3噸。


  三輥(gun)(gun)軋(ya)管機(ji)上也可以(yi)軋(ya)制管壁(bi)較薄(2.5mm以(yi)下(xia))的鋼(gang)管,如(ru)法國 Vallourec 鋼(gang)管廠用它(ta)軋(ya)制φ56x2.4mm,長(chang)11m的鋼(gang)管。當Assel于1954年參觀(guan)德國 Hilden 鋼(gang)管廠時(shi),就三輥(gun)(gun)軋(ya)管機(ji)生產較薄壁(bi)鋼(gang)管的問題(ti)座談時(shi)指出,Vallourec廠是(shi)通過(guo)調整軋(ya)輥(gun)(gun)各段長(chang)度來(lai)實現軋(ya)制D/S=24的鋼(gang)管的。



2. Transval 軋機


  三(san)輥(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機原僅用于厚(hou)壁(bi)管(guan)(guan)(guan)生(sheng)產(chan),應用這種(zhong)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)工(gong)藝受(shou)到軋(ya)(ya)件(jian)三(san)角形(xing)形(xing)成的(de)限(xian)制,而這一傾向在軋(ya)(ya)制薄(bo)壁(bi)管(guan)(guan)(guan)時尤為明顯,三(san)角形(xing)的(de)形(xing)成使(shi)軋(ya)(ya)件(jian)承受(shou)交(jiao)替的(de)彎曲應力(li),以致產(chan)生(sheng)裂紋,并(bing)在軋(ya)(ya)出端形(xing)成“尾三(san)角”,有(you)時造成后卡,這種(zhong)傾向在D/S值大時特別(bie)嚴重,故在經(jing)典的(de)普通的(de)三(san)輥(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機上軋(ya)(ya)制管(guan)(guan)(guan)子(zi)的(de)D/S值以12為限(xian),三(san)輥(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機60余年的(de)發展就是一部采(cai)取(qu)改進(jin)措施軋(ya)(ya)制薄(bo)壁(bi)管(guan)(guan)(guan)的(de)發展史。


  Mehren 在德國 Düsseldorf 市 Lierenfeld 鋼管(guan)(guan)(guan)廠(chang)工(gong)作時(shi)(shi)(shi)就和該(gai)廠(chang)的(de)Assel軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)研究小(xiao)組(zu)人員一(yi)起研究制(zhi)造了(le)(le)(le)七臺三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji),為(wei)了(le)(le)(le)減輕三(san)角形形成現象,進(jin)一(yi)步能軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)薄壁(bi)管(guan)(guan)(guan),在Mehren先(xian)(xian)生(sheng)(sheng)(sheng)指導下進(jin)行試驗,措(cuo)施是(shi)在臨近軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)完成時(shi)(shi)(shi)改變(bian)喂(wei)入角。二戰(zhan)后(hou)(hou)Mehren 先(xian)(xian)生(sheng)(sheng)(sheng)離德赴法(fa)在Vallourec 公司(si) Aulnoye 鋼管(guan)(guan)(guan)廠(chang)繼續進(jin)行上(shang)述試驗,直到1952年制(zhi)造出機(ji)(ji)(ji)架(jia)可(ke)以(yi)回(hui)轉的(de)三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji),其主要技術特征(zheng)是(shi)用液壓傳動以(yi)回(hui)轉機(ji)(ji)(ji)架(jia),但傳動裝(zhuang)置(zhi)仍置(zhi)于輸入側(ce)。當時(shi)(shi)(shi)這(zhe)一(yi)軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)被稱(cheng)為(wei)Mehren軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji),Mehren先(xian)(xian)生(sheng)(sheng)(sheng)辭世后(hou)(hou),這(zhe)種三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)易名為(wei)Transval軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)。并成為(wei)Vallourec專利,為(wei)了(le)(le)(le)同一(yi)個目的(de)即為(wei)了(le)(le)(le)軋(ya)(ya)(ya)薄壁(bi)管(guan)(guan)(guan)后(hou)(hou)來又研究出了(le)(le)(le)三(san)種辦法(fa)即(1)采(cai)用電氣或液壓辦法(fa)快速調(diao)整軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun);(2)CAM三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji);(3)采(cai)用NEL調(diao)整系(xi)統(tong)的(de)三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)。采(cai)用這(zhe)些措(cuo)施,三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)所生(sheng)(sheng)(sheng)產成品管(guan)(guan)(guan)的(de)D/S值可(ke)達35~40,但有時(shi)(shi)(shi)會產生(sheng)(sheng)(sheng)管(guan)(guan)(guan)子質(zhi)量劣化的(de)傾向。



3. Assel 和(he) Mehren


 Assel 和Mehren 分別是經典(dian)三輥軋管(guan)(guan)機和Transval三輥軋管(guan)(guan)機的(de)發明(ming)者。


 W.J.Assel是(shi) Timken Steel & Tube 公司(廠(chang))的(de)(de)工程師,1937年他負(fu)責對 Wooster 不銹鋼(gang)管(guan)(guan)廠(chang)的(de)(de)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)進(jin)行改造(zao)(zao),接著又對Canton鋼(gang)管(guan)(guan)廠(chang)的(de)(de)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)進(jin)行類似的(de)(de)改造(zao)(zao),這(zhe)兩項技術改造(zao)(zao)的(de)(de)結果就是(shi)世界(jie)上第一臺和第二臺三輥(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji),Assel軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)誕生,除了(le)三輥(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)的(de)(de)專利(li)以外,他還(huan)獲得(de)其他4項軋(ya)(ya)管(guan)(guan)專利(li),其內(nei)容(rong)涉(she)及(ji)管(guan)(guan)坯(pi)處理(li)、鋼(gang)管(guan)(guan)定(ding)徑及(ji)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)工藝改進(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銹鋼管生產領域,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。