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。
采用(yong)浮動(dong)芯棒的連(lian)續(xu)式(shi)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)軋(ya)(ya)制(zhi)不(bu)(bu)(bu)銹鋼管(guan)(guan)時,軋(ya)(ya)制(zhi)過程的不(bu)(bu)(bu)穩定性及(ji)這種不(bu)(bu)(bu)穩定性對管(guan)(guan)子(zi)質量的不(bu)(bu)(bu)良(liang)影響,以(yi)及(ji)連(lian)續(xu)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)的經(jing)濟性問題和采用(yong)浮動(dong)芯棒的連(lian)續(xu)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)的實(shi)(shi)際(ji)生(sheng)產經(jing)驗(yan),使(shi)得Contubind公司認(ren)為(wei)有(you)必要和有(you)可(ke)能根(gen)據最(zui)新的軋(ya)(ya)制(zhi)原理(li),對1889年(nian)就(jiu)已(yi)經(jing)在浙江不(bu)(bu)(bu)銹鋼管(guan)(guan)廠家生(sheng)產車間內應用(yong)過的、在多機(ji)(ji)架二(er)輥式(shi)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)上(shang)使(shi)用(yong)限動(dong)芯棒生(sheng)產無縫不(bu)(bu)(bu)銹鋼管(guan)(guan)的方法重(zhong)新進行科(ke)學實(shi)(shi)驗(yan),提出這種軋(ya)(ya)制(zhi)過程的相應理(li)論(lun),并(bing)通過大規模(mo)實(shi)(shi)際(ji)試(shi)驗(yan)證實(shi)(shi)這種理(li)論(lun)。
直到1964年,在(zai)(zai)意大利(li)Dalmine公(gong)司(si)的(de)(de)帶固定(ding)芯(xin)棒(bang)的(de)(de)連續式(shi)軋(ya)(ya)機(ji)上(shang)進行了(le)軋(ya)(ya)制試(shi)(shi)驗(yan)(yan),后來又在(zai)(zai)法(fa)(fa)國的(de)(de) Lorraine-Escaut 公(gong)司(si)的(de)(de)法(fa)(fa)塞(sai)(sai)爾(er)軋(ya)(ya)機(ji)上(shang)進行試(shi)(shi)驗(yan)(yan)。其中在(zai)(zai)Dalmine公(gong)司(si)生(sheng)產(chan)出(chu)了(le)厚(hou)壁管,而(er)Lorraine-Escaut 公(gong)司(si)根據 A.Tostivint 的(de)(de)第(di)1322304 號(hao)專利(li),在(zai)(zai)Besse'ger的(de)(de)第(di)二號(hao)法(fa)(fa)塞(sai)(sai)爾(er)軋(ya)(ya)機(ji)上(shang)采用(yong)限(xian)動芯(xin)棒(bang)進行試(shi)(shi)驗(yan)(yan),取得了(le)相(xiang)應的(de)(de)效果。根據上(shang)述情況 Lorraine-Escaut 公(gong)司(si)和(he) Contu-bind 公(gong)司(si)決定(ding)共同發展限(xian)動芯(xin)棒(bang)的(de)(de)軋(ya)(ya)制方法(fa)(fa)。從1965年到1967年間,在(zai)(zai)Besse'ges的(de)(de)具(ju)有(you)40年歷史的(de)(de)7機(ji)架法(fa)(fa)塞(sai)(sai)爾(er)軋(ya)(ya)機(ji)(如圖13-9所示的(de)(de))上(shang)進行了(le)8次大規模試(shi)(shi)驗(yan)(yan),每(mei)次試(shi)(shi)驗(yan)(yan)持續5~25個班(ban)次。這(zhe)臺法(fa)(fa)塞(sai)(sai)爾(er)軋(ya)(ya)機(ji)是(shi)由一(yi)臺1000kW的(de)(de)交流電(dian)動機(ji)傳動的(de)(de),對軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)軸(zhou)承和(he)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)調整的(de)(de)條件極其不利(li),但其結果卻一(yi)次試(shi)(shi)驗(yan)(yan)比一(yi)次試(shi)(shi)驗(yan)(yan)好(hao),共計生(sheng)產(chan)了(le)直徑為92mm、壁厚(hou)為3.5mm和(he)長度(du)為12m的(de)(de)管子(zi)12000根,其中有(you)5450根是(shi)在(zai)(zai)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)末期(qi)只用(yong)了(le)一(yi)根由2343號(hao)鋼(含5%鉻)制作的(de)(de)空心(xin)水冷芯(xin)棒(bang)生(sheng)產(chan)的(de)(de),這(zhe)根芯(xin)棒(bang),經過了(le)鍍(du)鉻處理(原(yuan)始鍍(du)層厚(hou)度(du)為0.05mm),它(ta)的(de)(de)滑(hua)動特性(xing)好(hao)。連續使用(yong)這(zhe)根芯(xin)棒(bang)時,雖然芯(xin)棒(bang)在(zai)(zai)軋(ya)(ya)制過程中承受著(zhu)熱負荷,但仍然具(ju)有(you)原(yuan)來的(de)(de)滑(hua)動性(xing)和(he)剛性(xing)。

軋制參數如下:
空心坯(pi)(35號鋼) 外徑125mm,壁厚18mm
管子 外徑92mm,壁厚3.5mm,長(chang)度12m
芯(xin)棒 外徑86/85mm,內徑40mm
芯棒(bang)工作長度 3200mm
管(guan)子出口速(su)度(du) 2.2m/s
延長率 1:6.22
電動機功率(lv) 750~1000kW
單位(wei)功(gong)率(lv)消耗 14.2~18.3(平(ping)均16)kW·h/t
多(duo)機(ji)架(jia)軋管機(ji)(MPM)軋出來的(de)(de)管子(zi)通過二機(ji)架(jia)脫管機(ji)從芯棒上(shang)拉出來,并定徑(jing)成熱(re)(re)尺寸88mm的(de)(de)不銹鋼管。沿管子(zi)長度的(de)(de)平(ping)均終軋溫度波(bo)動于920~980℃之間。看(kan)來,具(ju)有這種溫度的(de)(de)管子(zi)不必經過中(zhong)間加熱(re)(re)就(jiu)可直(zhi)接在張(zhang)力減(jian)徑(jing)機(ji)上(shang)減(jian)徑(jing)成3/8英寸的(de)(de)煤氣管。由測量4點的(de)(de)壁厚數(shu)據算(suan)出的(de)(de)平(ping)均壁厚值。
MPM軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)出來的(de)管(guan)(guan)子內表(biao)面非常光滑,它(ta)可以與冷(leng)拔管(guan)(guan)相比。連續軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)和自(zi)動軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)所軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)的(de)樣品(pin)管(guan)(guan)與MPM軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)所軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)的(de)管(guan)(guan)子進行比較時(shi),德國專業人員毫不含糊地認為 Besse'ges的(de)MPM軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)所軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)的(de)管(guan)(guan)子最好。
1967年11月,浙江(jiang)不銹鋼管廠家(jia)的MPM試(shi)驗軋機拆除(chu)了(le)(le),但其試(shi)驗過程都(dou)攝制(zhi)成了(le)(le)電影,這些(xie)影片保存在瑞士洛桑鋼管工業顧問工程師J.P.Calmes那(nei)里。
內部用(yong)高壓水(shui)冷卻(que)的(de)插入毛(mao)管的(de)芯棒(bang)在(zai)咬(yao)入第一機架時由油壓缸(gang)來限(xian)制移動,油壓缸(gang)的(de)前進運動由變量泵固(gu)定地調節為某(mou)一恒定速度。
拔出的芯棒(bang)送回(hui)原始位置,噴水使之從120~150℃降到(dao)外表為50℃的溫度。在這種軋制和冷卻(que)條件下,軋制一根管(guan)子的平(ping)均周(zhou)期時間為40秒。
芯棒外(wai)表面通常采用重油-石墨(mo)混合(he)劑進(jin)行潤滑,此外(wai)空心毛管內表面還要(yao)添加(jia)潤滑和(he)隔熱材(cai)料,這種材(cai)料是通過空心芯棒卡頭注入毛管的。芯棒表面要(yao)特別保持光(guang)滑,以至于隨著軋制道次的增(zeng)加(jia)而(er)更(geng)加(jia)光(guang)滑。

