熱擴不銹鋼管工藝是古老的鋼管生產工藝之一,已有80年的歷史,不銹(xiu)鋼(gang)管熱擴徑主要有斜軋擴徑、拉拔擴徑和頂推擴徑三種方法。從它的發展歷史來看,首先得到發展的是斜軋擴徑,其后是拉拔式擴徑,最后才是頂推式擴徑。但后者僅僅見之于專利,尚未見到有關使用頂推式擴徑工藝大規模生產大口徑不銹鋼管的報道。
美(mei)國(guo)和德(de)國(guo)在(zai)同一時期即1925~1933年(nian)間通過(guo)不同的(de)途徑(jing)發展(zhan)了(le)不銹鋼管(guan)(guan)斜(xie)軋(ya)擴徑(jing)機(ji)。由(you)于美(mei)國(guo)的(de)不銹鋼管(guan)(guan)工業是以(yi)自(zi)動(dong)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)為(wei)基(ji)礎(chu)(chu)的(de),而德(de)國(guo)則以(yi)周期軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)為(wei)基(ji)礎(chu)(chu),生產擴徑(jing)管(guan)(guan)坯的(de)方法(fa)不同,兩國(guo)鋼管(guan)(guan)工業的(de)基(ji)礎(chu)(chu)不同,因此發展(zhan)斜(xie)軋(ya)擴徑(jing)機(ji)的(de)途徑(jing)亦有所不同。
至1920年為止,美國所生產的無縫不銹鋼(gang)管直徑不大于159mm,長度不大于7.6m.為了解決生產大直徑管的問題,對于在自動軋管機前設置二次穿孔機以擴大穿孔管坯外徑的問題進行了研究。1925~1928年期間在Jones and Loughlin 鋼鐵公司和Lorain鋼管廠先后建立了帶二次穿孔擴徑機的自動軋管車間,從而使自動軋管機組所能生產的無縫鋼管的外徑增大為323~365mm。
其后,由于石油工業的發展,需要直徑為406~762mm的輸送管,當時不銹鋼(gang)焊管機及自動軋管機均不能解決這一向題,因此設法通過斜軋擴徑的辦法生產大直徑管以滿足石油工業的需要。先在National Tube 公司(廠)Gary廠設置試驗軋機,1930年在National Tube公司(廠)Lorain 廠自動軋管機之后安設了斜軋擴徑機將鋼管由355mm擴徑至660mm.1931年在National Tube公司(廠)Mckeesport廠自動軋管機之后又安設了一臺斜軋擴徑機,將鋼管由400mm擴徑至710mm.當時并在該廠為添設斜軋擴徑機預留了位置,至此在美國斜軋擴徑機的發展告一段落。
德國發展斜軋擴徑機的途徑與美國有所不同,因為早在1923年德國就設有生產直徑為610mm不銹鋼管的周期軋管機,因此提出要采用大型的斜軋擴徑機,以將鋼管由600mm 擴徑至1500mm.為此,德國在1925年建立了三臺斜軋擴徑試驗軋機,其中一臺為三輥式,另兩臺為二輥式。在順利地解決了頂頭固定方法使頂桿的受力方式由受壓變成受拉,以及擴徑軋輥的孔型設計問題之后,德國在1928年制造了兩臺大型斜軋擴徑機,擴徑后鋼管的外徑達510~610mm.接著在1933年建成了兩個鋼管斜軋擴徑車間。建于Düsseldorf Rath廠的二輥式擴徑機可將不銹鋼管由600mm擴徑至1500mm,而Demag廠制造的三輥式擴徑機則可將鋼管由600mm擴徑至1400mm,該擴徑機安于Phoenix Rheinrohr廠。
拉(la)(la)(la)拔(ba)(ba)(ba)式(shi)不銹鋼(gang)(gang)(gang)管熱(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)首(shou)先在德國(guo)(guo)得到發(fa)展,繼而為(wei)意大(da)利(li)、法(fa)國(guo)(guo)等國(guo)(guo)家所(suo)采用,最(zui)后(hou)(hou)(hou)意大(da)利(li)將(jiang)它進(jin)一(yi)步發(fa)展到更(geng)為(wei)完善的(de)狀態。德國(guo)(guo)Meer廠(chang)1936年(nian)為(wei)意大(da)利(li) Dalmine 廠(chang)制造(zao)(zao)了(le)一(yi)臺拉(la)(la)(la)拔(ba)(ba)(ba)式(shi)熱(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji),擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)(jing)(jing)后(hou)(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)管的(de)最(zui)大(da)直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)(jing)(jing)為(wei)813mm,長度為(wei)15m.其后(hou)(hou)(hou),法(fa)國(guo)(guo)先后(hou)(hou)(hou)在Anzin 廠(chang)和 Aulnoye 廠(chang)安(an)設(she)(she)了(le)兩臺拉(la)(la)(la)拔(ba)(ba)(ba)式(shi)熱(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)。An-zin廠(chang)的(de)熱(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)安(an)設(she)(she)在周(zhou)期軋(ya)管機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)之后(hou)(hou)(hou),將(jiang)鋼(gang)(gang)(gang)管由419mm擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)(jing)(jing)至(zhi)800mm.Aulnoye廠(chang)的(de)熱(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)安(an)設(she)(she)在自(zi)動軋(ya)管機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)之后(hou)(hou)(hou),將(jiang)不銹鋼(gang)(gang)(gang)管由406mm擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)(jing)(jing)至(zhi)660mm以上。由1936年(nian)起(qi)直(zhi)(zhi)(zhi)至(zhi)1958年(nian)止可(ke)以說是拉(la)(la)(la)拔(ba)(ba)(ba)式(shi)熱(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)發(fa)展的(de)早期,并以德國(guo)(guo)Meer廠(chang)為(wei)意大(da)利(li)制造(zao)(zao)的(de)拉(la)(la)(la)拔(ba)(ba)(ba)式(shi)熱(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)和法(fa)國(guo)(guo)的(de)兩臺熱(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)為(wei)代表(biao)。1958年(nian)意大(da)利(li) Inno-centi公司(si)(si)在將(jiang)Meer廠(chang)所(suo)生產(chan)的(de)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)進(jin)行(xing)改造(zao)(zao)的(de)基礎(chu)上,為(wei)委內瑞(rui)拉(la)(la)(la)鋼(gang)(gang)(gang)鐵公司(si)(si)制造(zao)(zao)了(le)一(yi)臺拉(la)(la)(la)拔(ba)(ba)(ba)式(shi)熱(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji),擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)(jing)(jing)后(hou)(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)管的(de)直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)(jing)(jing)為(wei)610mm.據(ju)1961年(nian)9月《Oil and Gas》雜志的(de)報導,委內瑞(rui)拉(la)(la)(la)已(yi)用此擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)生產(chan)610mmx9.5mm的(de)鋼(gang)(gang)(gang)管敷(fu)設(she)(she)了(le)一(yi)條76km長的(de)輸油(you)管線。1960~1963年(nian)間意大(da)利(li)經過二次(ci)改造(zao)(zao)將(jiang)周(zhou)期軋(ya)管機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)所(suo)生產(chan)的(de)管子直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)(jing)(jing)增(zeng)大(da)為(wei)630mm,同(tong)時又(you)增(zeng)設(she)(she)了(le)一(yi)臺拉(la)(la)(la)拔(ba)(ba)(ba)式(shi)熱(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)將(jiang)鋼(gang)(gang)(gang)管由630mm擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)(jing)(jing)至(zhi)925mm.基于對舊擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)兩次(ci)改造(zao)(zao),意大(da)利(li) Innocenti公司(si)(si)已(yi)將(jiang)拉(la)(la)(la)拔(ba)(ba)(ba)式(shi)熱(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)列(lie)為(wei)該廠(chang)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械產(chan)品之一(yi),并見之于該公司(si)(si)的(de)產(chan)品樣本(ben)。
1951~1954年(nian)期間,在(zai)西德出現(xian)了三個頂(ding)推(tui)式熱擴管(guan)的(de)專(zhuan)利(li)。從(cong)頂(ding)推(tui)的(de)原動力來(lai)看,分(fen)為機械(xie)傳動和液壓傳動兩類,在(zai)專(zhuan)利(li)中采用了較新的(de)技術(shu)如(ru)感應(ying)加熱、電氣自動調節裝置等,可(ke)以(yi)說是不銹鋼管(guan)熱擴徑(jing)的(de)一個新的(de)發展,但迄(qi)今未見有關工業(ye)性(xing)生產的(de)報導。
1958年(nian)以(yi)后,發(fa)(fa)展大直徑(jing)(jing)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)問題(ti)在(zai)(zai)(zai)(zai)蘇(su)聯(lian)被提到(dao)議事日程上(shang)(shang)(shang)(shang)來了(le)(le)。首(shou)先(xian)(xian)在(zai)(zai)(zai)(zai)冶(ye)金機(ji)械(xie)(xie)制(zhi)造(zao)部門的(de)(de)七年(nian)計(ji)(ji)劃(1959~1965年(nian))中(zhong)對于發(fa)(fa)展制(zhi)造(zao)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)熱擴(kuo)機(ji)作(zuo)了(le)(le)安排;接著(zhu),在(zai)(zai)(zai)(zai)1962年(nian)4月(yue)的(de)(de)全蘇(su)制(zhi)管(guan)(guan)(guan)(guan)工(gong)作(zuo)者會(hui)議上(shang)(shang)(shang)(shang)進行了(le)(le)廣泛(fan)的(de)(de)討論(lun)。會(hui)上(shang)(shang)(shang)(shang)對于發(fa)(fa)展大直徑(jing)(jing)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)方(fang)(fang)向(xiang)問題(ti)出現了(le)(le)兩種不(bu)(bu)同的(de)(de)意見,以(yi)設(she)計(ji)(ji)院和中(zhong)央冶(ye)金設(she)備制(zhi)造(zao)研(yan)究所為(wei)一(yi)方(fang)(fang),推薦了(le)(le)在(zai)(zai)(zai)(zai)采用現代焊(han)管(guan)(guan)(guan)(guan)技術的(de)(de)基(ji)礎上(shang)(shang)(shang)(shang)優先(xian)(xian)發(fa)(fa)展電焊(han)管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)方(fang)(fang)案,而以(yi)烏(wu)克(ke)蘭不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)研(yan)究所和電鋼(gang)(gang)城重型機(ji)械(xie)(xie)廠(chang)為(wei)另一(yi)方(fang)(fang)卻(que)堅持采用管(guan)(guan)(guan)(guan)坯通過擴(kuo)徑(jing)(jing)生產(chan)大直徑(jing)(jing)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)方(fang)(fang)案,其(qi)理由是(shi)采用管(guan)(guan)(guan)(guan)坯生產(chan)大直徑(jing)(jing)無縫管(guan)(guan)(guan)(guan)比以(yi)板材(cai)為(wei)基(ji)礎來生產(chan)大直徑(jing)(jing)管(guan)(guan)(guan)(guan)更為(wei)經濟,因(yin)此在(zai)(zai)(zai)(zai)會(hui)上(shang)(shang)(shang)(shang)沒有作(zuo)出最后決定。但(dan)關于擴(kuo)徑(jing)(jing)機(ji)的(de)(de)設(she)計(ji)(ji)制(zhi)造(zao)工(gong)作(zuo)實(shi)際上(shang)(shang)(shang)(shang)早已開(kai)始(shi)了(le)(le),由電鋼(gang)(gang)城重型機(ji)械(xie)(xie)制(zhi)造(zao)廠(chang)設(she)計(ji)(ji)的(de)(de)拉拔式(shi)熱擴(kuo)機(ji)將鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)由529mm擴(kuo)徑(jing)(jing)至800mm,壁(bi)厚為(wei)8~10mm,據報道(dao)在(zai)(zai)(zai)(zai)大型周期軋管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)上(shang)(shang)(shang)(shang)生產(chan)的(de)(de)ф660mm的(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)將在(zai)(zai)(zai)(zai)斜軋輥式(shi)擴(kuo)徑(jing)(jing)機(ji)上(shang)(shang)(shang)(shang)擴(kuo)至ф1200mm,但(dan)迄今未見有關上(shang)(shang)(shang)(shang)述兩臺擴(kuo)徑(jing)(jing)機(ji)工(gong)業(ye)生產(chan)的(de)(de)報道(dao)。