經典三輥軋管機僅用于不銹(xiu)鋼厚壁管的生產，應用這種軋制不銹鋼管(guan)工藝受到軋件“三角形”形成的限制，而這一傾向在軋制薄(bo)壁不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管時尤為明顯。“三角形”的形成使軋件承受交替的彎曲應力，以致產生裂紋，并在軋出端形成“三角形”，有時造成“后卡”。這種傾向在D/S值大時特別嚴重，故經典的普通的三輥軋管機軋制管子以D/S=12為限。
新式(shi)的三輥軋(ya)管(guan)機的應(ying)用(yong)范圍有所擴大(da)，可以軋(ya)制薄壁不銹鋼管(guan)。MDM稱(cheng)這種新式(shi)的三輥軋(ya)管(guan)機為高效能(neng)三輥軋(ya)管(guan)機（High Pe-formence Assel Mill),具(ju)體數據如下：存在(zai)的問(wen)題是D/S值(zhi)太(tai)大(da)時管(guan)子質量有劣化傾向。
一、從經典式(shi)三(san)輥軋(ya)管(guan)機到現代化三(san)輥軋(ya)管(guan)機的發展
三輥軋管(guan)工藝是將(jiang)空心(xin)(xin)坯(pi)斜軋成管(guan)的(de)軋制過程，它在無縫(feng)鋼(gang)(gang)管(guan)廠的(de)應用是將(jiang)經穿(chuan)孔機穿(chuan)孔的(de)空心(xin)(xin)坯(pi)加(jia)以(yi)(yi)延伸，主要(yao)設置在具有中、小生(sheng)產能(neng)力的(de)鋼(gang)(gang)管(guan)廠。其生(sheng)產大綱包(bao)括外徑為25~300mm的(de)不銹鋼(gang)(gang)管(guan)，甚(shen)至可以(yi)(yi)更大一些，三輥軋管(guan)機的(de)優(you)點有以(yi)(yi)下幾點：
1. 產品質量(liang)好，軋制精度高；
2. 對于生(sheng)產各種不同管(guan)徑(jing)和壁厚的管(guan)子來說，可以很快更換規格。
在(zai)(zai)(zai)三輥軋(ya)管過(guo)程(cheng)(cheng)中空(kong)心(xin)(xin)坯的(de)(de)(de)外表面(mian)在(zai)(zai)(zai)工(gong)件中心(xin)(xin)線(xian)對稱布置的(de)(de)(de)互(hu)成120°的(de)(de)(de)三個軋(ya)輥所包容(rong)的(de)(de)(de)區域內(nei)(nei)變(bian)形(xing)，而芯棒(bang)則在(zai)(zai)(zai)其內(nei)(nei)表面(mian)限(xian)制了它的(de)(de)(de)成形(xing)面(mian)。空(kong)心(xin)(xin)坯被咬人(ren)后，在(zai)(zai)(zai)軋(ya)輥的(de)(de)(de)作用下(xia)邊(bian)旋轉(zhuan)邊(bian)前進，在(zai)(zai)(zai)變(bian)形(xing)區內(nei)(nei)作螺旋狀(zhuang)運(yun)動，在(zai)(zai)(zai)連續運(yun)動的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)(cheng)中減徑減壁。
為了(le)能(neng)軋(ya)薄(bo)壁不銹鋼管(guan)在10年時間內(nei)制(zhi)造了(le)三臺Transval 軋(ya)機，如表16-1所(suo)示。
表16-1中三臺軋(ya)(ya)機只有Tubacex 廠的(de)三輥軋(ya)(ya)管機生(sheng)(sheng)產薄壁不銹(xiu)鋼(gang)管，而(er)厚壁管及軸承管只是(shi)少量生(sheng)(sheng)產，熱軋(ya)(ya)成品管外(wai)徑(jing)(jing)為90mm,減徑(jing)(jing)生(sheng)(sheng)產ф27~80mm的(de)不銹(xiu)鋼(gang)管。
1972年Demag 制造的專門生(sheng)產(chan)軸承管(guan)的三輥(gun)軋管(guan)機在KrefeldWRG廠投產(chan)，采(cai)用(yong)液壓快速調整正軋輥(gun)的裝置(zhi)，可以生(sheng)產(chan)薄壁不銹鋼管(guan)。
在以后(hou)的(de)12年時(shi)間內共有10臺Transval 軋(ya)機(ji)投產，這(zhe)種(zhong)Transval軋(ya)機(ji)的(de)一(yi)個(ge)牌坊是固定的(de)，另一(yi)個(ge)牌坊可繞軋(ya)制線旋轉(zhuan)，以調整角(jiao)(jiao)度，其最(zui)大旋轉(zhuan)角(jiao)(jiao)可達(da)23°.回(hui)轉(zhuan)牌坊的(de)旋轉(zhuan)借助于液壓缸，軋(ya)機(ji)可按(an)以下三種(zhong)方式工(gong)作：
1. 簡單的傾(qing)斜(xie)，此時軋機和(he)普通的斜(xie)軋一樣；
2.“兩傾(qing)角”工藝(yi)，此時軋(ya)機可具有“軋(ya)制傾(qing)角”及(ji)終軋(ya)時的“減小傾(qing)角”；
3.“三傾(qing)(qing)角(jiao)”工藝，除了軋制尾端時減少傾(qing)(qing)角(jiao)外，軋制開始進也(ye)改(gai)變(bian)傾(qing)(qing)角(jiao)。
Transval 軋機為(wei) Vallourec專利。
1987年MDM 為(wei)西(xi)班牙 Tubos Reunidos 廠制造的(de)(de)CAM 三輥軋(ya)管(guan)機(ji)(ji)投產、CAM是 Convergent Assel Mill的(de)(de)縮(suo)寫，這種軋(ya)機(ji)(ji)的(de)(de)主要技(ji)術特征(zheng)是軋(ya)輥采(cai)用收(shou)斂式(shi)布置(zhi)，可(ke)軋(ya)D/S=40的(de)(de)不(bu)銹鋼管(guan)，采(cai)用較短的(de)(de)限動芯棒(bang)軋(ya)制25m長的(de)(de)不(bu)銹鋼管(guan)，傳動裝置(zhi)布置(zhi)在軋(ya)入端，輾(zhan)軋(ya)角可(ke)達20°。
CAM三(san)(san)輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)是三(san)(san)輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)發(fa)展史(shi)中(zhong)一個界碑，以前的(de)(de)(de)三(san)(san)輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)均采用軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)擴散式布置(zhi)，傳動裝置(zhi)設在軋(ya)(ya)(ya)出(chu)端，由于(yu)切向(xiang)金(jin)屬流動較強(qiang)(qiang)，導致軋(ya)(ya)(ya)件管(guan)料(liao)外(wai)擴，而在收斂式軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)布置(zhi)的(de)(de)(de)三(san)(san)輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)（CAM)中(zhong)變形(xing)區中(zhong)金(jin)屬流動加速，軸向(xiang)拉伸(shen)的(de)(de)(de)加強(qiang)(qiang)有利于(yu)防(fang)止改善管(guan)料(liao)的(de)(de)(de)外(wai)擴，在Krefeld WRG廠的(de)(de)(de)試驗證實這種外(wai)擴量(liang)可(ke)減少40%,如圖16-7所(suo)示。
二、幾種形式的(de)三輥軋(ya)管機(ji)
三輥軋管(guan)工(gong)藝確是一種可(ke)靠的(de)(de)軋管(guan)技(ji)術(shu)，但存在著只(zhi)能軋制厚壁管(guan)的(de)(de)問題，三輥軋管(guan)機的(de)(de)60余年的(de)(de)發展就是一部采取改進(jin)措施軋制薄壁管(guan)的(de)(de)發展史，Voswincker的(de)(de)良(liang)形式作了如(ru)下概(gai)括，如(ru)表(biao)16-2所示(shi)。
在表16-2中：
1. Transval 軋(ya)機中(zhong)采用(yong)機架回轉的辦法(fa)迅速改變(bian)喂人角(jiao)，以便在軋(ya)制過程快結束時，喂人角(jiao)減少(shao)，防止管(guan)子后端(duan)出現“尾三角(jiao)”；
2. Quick Lifting 系統亦稱(cheng)做 Quick Open系統，即在管子后端快(kuai)(kuai)離開軋(ya)輥(gun)之前提(ti)升(sheng)軋(ya)輥(gun)，不軋(ya)制管子的(de)后端，防止尾(wei)端出現“三角形”，快(kuai)(kuai)速(su)抬(tai)輥(gun)共有兩種辦法；一(yi)(yi)是平(ping)抬(tai)法；二是先旋轉一(yi)(yi)個(ge)角度(du)，然(ran)后再傾斜上(shang)抬(tai)，再者(zhe)，從使(shi)(shi)軋(ya)輥(gun)打開所使(shi)(shi)用的(de)能源的(de)角度(du)，可分為電(dian)氣快(kuai)(kuai)速(su)調(diao)整軋(ya)輥(gun)法和液壓快(kuai)(kuai)速(su)調(diao)整軋(ya)輥(gun)法，而以(yi)后者(zhe)為佳；
3. NEL Process 即“No End Loss”Process之(zhi)意。
三、管端控制技術(shu)發展的(de)三個階段
由于軋(ya)入和軋(ya)出段空心(xin)(xin)坯(pi)形(xing)狀的(de)(de)(de)(de)(de)穩定性較(jiao)差，其延(yan)伸是(shi)在(zai)(zai)特(te)殊的(de)(de)(de)(de)(de)變形(xing)條(tiao)件(jian)下(xia)(xia)進行(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)，由于在(zai)(zai)尾(wei)(wei)端(duan)不存(cun)在(zai)(zai)厚壁空心(xin)(xin)坯(pi)尾(wei)(wei)隨部分的(de)(de)(de)(de)(de)高度穩定效應(ying)，上述(shu)現象在(zai)(zai)管(guan)(guan)子(zi)尾(wei)(wei)端(duan)特(te)別明顯，直徑的(de)(de)(de)(de)(de)增大(da)導致空心(xin)(xin)坯(pi)尾(wei)(wei)端(duan)形(xing)成(cheng)“三角形(xing)”或成(cheng)“喇叭(ba)狀”。所(suo)以(yi)在(zai)(zai)生產D/S≥12的(de)(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)子(zi)時(shi)必須采取(qu)特(te)殊措施以(yi)避免在(zai)(zai)三輥軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)架(jia)內或（和）下(xia)(xia)游(you)機(ji)組(zu)內產生管(guan)(guan)段的(de)(de)(de)(de)(de)破損。
在三輥(gun)軋(ya)管機發展的(de)歷史過程中，為了擴(kuo)大(da)這一(yi)工藝的(de)使(shi)用范(fan)圍，特別是為了生產最薄壁厚的(de)管子，對這一(yi)問題的(de)解決采取了許多(duo)種辦法，有如下三個主(zhu)要(yao)發展階段(duan)：
1. 20世紀60年代(dai)的Transval工(gong)藝可將(jiang)軋管的范圍(wei)擴(kuo)大(da)至(zhi)D/S≤16,采用專門設計(ji)的機(ji)架(jia)，當(dang)不銹鋼管件將(jiang)軋出時，減小(xiao)喂入(ru)角，以擴(kuo)大(da)孔(kong)型(xing)，然而采用這一工(gong)藝將(jiang)會產生較大(da)量(liang)的切頭損失；
2. 80年代(dai)的“Quick lifting”系統，即“快(kuai)(kuai)速(su)液壓(ya)抬輥法”可(ke)以(yi)生產D/S≤35的管(guan)子，通過軋(ya)輥徑向快(kuai)(kuai)速(su)打開的方法使管(guan)壁減薄的程度削弱，從(cong)而得以(yi)避免管(guan)端(duan)擴成喇叭口的現象發生，采(cai)用這種(zhong)軋(ya)輥快(kuai)(kuai)速(su)調整系統，管(guan)端(duan)切(qie)損可(ke)減少為50mm左(zuo)右；
3. 80年代(dai)末發展起來的(de)NEL系統（NEL即“no end los-8es”三(san)字的(de)字頭(tou)）已(yi)在許多不(bu)銹鋼管廠得到了(le)應用(yong)，采用(yong)這種工(gong)藝，由于增厚而產生(sheng)(sheng)的(de)切頭(tou)損失幾乎降為零(ling)，這是因為空(kong)心坯后(hou)端的(de)減徑(jing)和減壁(bi)是分別(bie)在不(bu)同(tong)的(de)變形過程中發生(sheng)(sheng)的(de)，因此只產生(sheng)(sheng)微量的(de)直徑(jing)增大，采用(yong)這一系統可以生(sheng)(sheng)產D/S≤40的(de)管子(zi)，NEL系統的(de)示意圖(tu)如圖(tu)16-8所示。
四、幾(ji)種控制芯棒速(su)度的方案
芯(xin)棒系統在成本、軋制(zhi)周期和變形(xing)能(neng)力等(deng)方(fang)面對生產過程(cheng)均產生影響，共有(you)以(yi)下二(er)種芯(xin)棒運動方(fang)式 即
1. 芯棒(bang)作自由運動；
2. 芯棒(bang)喂入是受控的；
3. 芯棒抽(chou)出是受控的(de)。
方(fang)案(an)（1)芯(xin)棒(bang)(bang)易于操(cao)作，但其缺點(dian)是和成(cheng)品管(guan)長度(du)(du)相比(bi)較，芯(xin)棒(bang)(bang)長度(du)(du)較長，而且需要專用(yong)(yong)的(de)芯(xin)棒(bang)(bang)抽回裝置。相比(bi)較而言，方(fang)案(an)（2)中芯(xin)棒(bang)(bang)長度(du)(du)大大縮(suo)短，因此(ci)軋制比(bi)較長的(de)不銹鋼管(guan)時推薦采用(yong)(yong)這一方(fang)案(an)。管(guan)料與工具(ju)接觸時間縮(suo)短，有利于不采用(yong)(yong)再加熱而繼續軋制薄(bo)壁管(guan)。采用(yong)(yong)芯(xin)棒(bang)(bang)速(su)度(du)(du)受(shou)控(kong)的(de)軋管(guan)系(xi)統，其設備(bei)制造費(fei)用(yong)(yong)也可(ke)降低。
軋制不銹(xiu)鋼厚壁管時必須解決芯棒抽回問題，因此，方案(an)（3)具(ju)有更多的優(you)點(dian)。
根據以(yi)上所述為了取得(de)最佳效(xiao)果，不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)廠可以(yi)根據實(shi)際應用需要采取相應的控制芯棒的方案。
