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)管工藝原理的軋管機,這項計劃在1952年完成。



1. 三輥(gun)軋管工藝概(gai)述


  由于(yu)這種斜(xie)軋(ya)管(guan)(guan)機采(cai)用3個軋(ya)輥,因此一般稱之為三輥軋(ya)管(guan)(guan)機,而歐美各國則習慣于(yu)稱它(ta)為阿塞爾軋(ya)管(guan)(guan)機(Assel Mill).三輥軋(ya)管(guan)(guan)機采(cai)用長芯棒(bang)軋(ya)管(guan)(guan),軋(ya)輥的中間(jian)有突棱(leng)(有些資料(liao)也稱之為“肩”),高度為5.5~16mm,在(zai)軋(ya)制(zhi)時實現(xian)主(zhu)要的壓下(xia),并可以實現(xian)較大的壓下(xia)量。在(zai)長芯棒(bang)上軋(ya)管(guan)(guan)可以獲得表面光(guang)滑的成品(pin)管(guan)(guan),并且直徑和壁厚(hou)準(zhun)確。


  軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)中心線(xian)傾(qing)斜(xie)于軋(ya)(ya)(ya)(ya)制中心線(xian),并(bing)傾(qing)斜(xie)于通過軋(ya)(ya)(ya)(ya)制中心線(xian)和(he)軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)中央(yang)所(suo)(suo)形成的(de)平面,當改變傾(qing)斜(xie)角時,軋(ya)(ya)(ya)(ya)制角和(he)送進(jin)角均隨之改變,軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)的(de)直(zhi)(zhi)徑根據所(suo)(suo)軋(ya)(ya)(ya)(ya)鋼管(guan)(guan)的(de)直(zhi)(zhi)徑選定。在蘇聯國立冶金工(gong)廠設計院設計的(de)三輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)上,軋(ya)(ya)(ya)(ya)制Φ40~75mm的(de)鋼管(guan)(guan)時,選擇(ze)的(de)軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)直(zhi)(zhi)徑為(wei)240mm;軋(ya)(ya)(ya)(ya)制Φ76~160mm的(de)鋼管(guan)(guan)時,選擇(ze)的(de)軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)直(zhi)(zhi)徑為(wei)470mm;當延伸(shen)系數為(wei)1.7~3.3時,軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)允許鋼管(guan)(guan)以(yi)0.14~0.34m/s前進(jin)速度(du)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制。


  三輥(gun)軋管(guan)(guan)(guan)機主要(yao)用于生產厚壁的軸承管(guan)(guan)(guan)和(he)其他(ta)壁厚為(wei)5~25mm或壁厚更大一些(xie)的鋼管(guan)(guan)(guan)。1939年5月,德國鋼管(guan)(guan)(guan)公司的技術(shu)人員參(can)(can)觀 Wooster 鋼管(guan)(guan)(guan)廠時(shi),軋管(guan)(guan)(guan)工藝(yi)參(can)(can)數為(wei):外徑(jing)38~76mm,平均壁厚6.3mm,延(yan)伸系數2,壁厚公差(cha)5%,小時(shi)產量3噸。


  三輥軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)上也(ye)可以(yi)軋(ya)(ya)制管(guan)(guan)壁較(jiao)薄(2.5mm以(yi)下)的(de)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan),如法國 Vallourec 鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)廠(chang)用它軋(ya)(ya)制φ56x2.4mm,長(chang)11m的(de)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)。當Assel于(yu)1954年參觀德國 Hilden 鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)廠(chang)時(shi),就三輥軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)生(sheng)產較(jiao)薄壁鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)問題(ti)座談時(shi)指出,Vallourec廠(chang)是通(tong)過調(diao)整軋(ya)(ya)輥各段長(chang)度來實(shi)現軋(ya)(ya)制D/S=24的(de)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)。



2. Transval 軋機


  三輥(gun)(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)原僅用于厚壁管(guan)(guan)生產,應(ying)用這(zhe)種(zhong)軋(ya)管(guan)(guan)工藝(yi)受到軋(ya)件三角(jiao)形(xing)(xing)形(xing)(xing)成的(de)限制,而這(zhe)一傾向(xiang)在(zai)軋(ya)制薄壁管(guan)(guan)時尤(you)為(wei)明顯,三角(jiao)形(xing)(xing)的(de)形(xing)(xing)成使軋(ya)件承(cheng)受交替的(de)彎(wan)曲應(ying)力,以(yi)致產生裂紋(wen),并(bing)在(zai)軋(ya)出端形(xing)(xing)成“尾三角(jiao)”,有時造成后卡,這(zhe)種(zhong)傾向(xiang)在(zai)D/S值大時特別嚴重,故在(zai)經典的(de)普通的(de)三輥(gun)(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)上軋(ya)制管(guan)(guan)子的(de)D/S值以(yi)12為(wei)限,三輥(gun)(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)60余年的(de)發展就是(shi)一部采取改進措施軋(ya)制薄壁管(guan)(guan)的(de)發展史(shi)。


  Mehren 在德(de)國 Düsseldorf 市 Lierenfeld 鋼管(guan)(guan)(guan)廠工作時(shi)就和該廠的(de)Assel軋機(ji)(ji)(ji)研(yan)究(jiu)小組人(ren)員一(yi)起研(yan)究(jiu)制造了(le)七臺三(san)輥(gun)軋管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji),為(wei)(wei)了(le)減輕三(san)角形形成(cheng)(cheng)現(xian)象,進(jin)一(yi)步(bu)能軋制薄壁管(guan)(guan)(guan),在Mehren先生(sheng)指導下進(jin)行試(shi)驗,措施是(shi)在臨近(jin)軋制完(wan)成(cheng)(cheng)時(shi)改變喂(wei)入角。二戰后Mehren 先生(sheng)離德(de)赴法在Vallourec 公(gong)司(si) Aulnoye 鋼管(guan)(guan)(guan)廠繼續進(jin)行上述試(shi)驗,直到(dao)1952年制造出機(ji)(ji)(ji)架可(ke)以回(hui)轉(zhuan)的(de)三(san)輥(gun)軋管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji),其主要技(ji)術(shu)特征是(shi)用液壓(ya)傳動(dong)以回(hui)轉(zhuan)機(ji)(ji)(ji)架,但(dan)傳動(dong)裝置(zhi)仍置(zhi)于輸(shu)入側(ce)。當時(shi)這一(yi)軋機(ji)(ji)(ji)被稱為(wei)(wei)Mehren軋機(ji)(ji)(ji),Mehren先生(sheng)辭(ci)世(shi)后,這種(zhong)(zhong)三(san)輥(gun)軋管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)易名為(wei)(wei)Transval軋機(ji)(ji)(ji)。并(bing)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)Vallourec專利,為(wei)(wei)了(le)同一(yi)個目的(de)即為(wei)(wei)了(le)軋薄壁管(guan)(guan)(guan)后來又(you)研(yan)究(jiu)出了(le)三(san)種(zhong)(zhong)辦(ban)法即(1)采(cai)用電氣或液壓(ya)辦(ban)法快速調(diao)整軋輥(gun);(2)CAM三(san)輥(gun)軋管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji);(3)采(cai)用NEL調(diao)整系(xi)統的(de)三(san)輥(gun)軋管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)。采(cai)用這些措施,三(san)輥(gun)軋管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)所生(sheng)產成(cheng)(cheng)品管(guan)(guan)(guan)的(de)D/S值可(ke)達35~40,但(dan)有時(shi)會產生(sheng)管(guan)(guan)(guan)子(zi)質量劣(lie)化的(de)傾向。



3. Assel 和(he) Mehren


 Assel 和Mehren 分別是經(jing)典三輥軋管機和Transval三輥軋管機的發(fa)明者(zhe)。


 W.J.Assel是 Timken Steel & Tube 公司(廠)的(de)工程師,1937年他(ta)負(fu)責對 Wooster 不銹鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)廠的(de)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機進(jin)行改(gai)造(zao),接著又對Canton鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)廠的(de)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機進(jin)行類(lei)似的(de)改(gai)造(zao),這兩(liang)項技術(shu)改(gai)造(zao)的(de)結果就是世界(jie)上(shang)第(di)一臺和第(di)二臺三輥(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機,Assel軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機誕生,除了三輥(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機的(de)專(zhuan)利以外,他(ta)還獲得其(qi)他(ta)4項軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)專(zhuan)利,其(qi)內(nei)容涉及管(guan)(guan)(guan)坯(pi)處理、鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)定(ding)徑及軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)工藝改(gai)進(jin)等(deng)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。