經典三輥軋管機僅用于不銹鋼厚壁管的生產，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)銹鋼(gang)管(guan)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(xin)式的(de)三輥軋管(guan)機(ji)的(de)應(ying)用范圍有所擴大(da)，可以軋制薄壁不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)。MDM稱這種(zhong)新(xin)式的(de)三輥軋管(guan)機(ji)為高效(xiao)能三輥軋管(guan)機(ji)（High Pe-formence Assel Mill),具(ju)體(ti)數據如(ru)下：存在的(de)問題是D/S值太大(da)時管(guan)子(zi)質(zhi)量(liang)有劣化(hua)傾向。
一、從(cong)經(jing)典式三輥軋(ya)管(guan)機到(dao)現代化三輥軋(ya)管(guan)機的(de)發展
三(san)輥(gun)軋管(guan)(guan)工藝是將空(kong)心(xin)(xin)坯斜(xie)軋成(cheng)管(guan)(guan)的(de)(de)軋制過程，它(ta)在(zai)無(wu)縫鋼管(guan)(guan)廠的(de)(de)應(ying)用是將經穿孔(kong)機(ji)穿孔(kong)的(de)(de)空(kong)心(xin)(xin)坯加(jia)以延(yan)伸，主要(yao)設置在(zai)具有中、小生產(chan)能力的(de)(de)鋼管(guan)(guan)廠。其(qi)生產(chan)大綱包(bao)括外(wai)徑為25~300mm的(de)(de)不銹鋼管(guan)(guan)，甚至(zhi)可以更大一(yi)些，三(san)輥(gun)軋管(guan)(guan)機(ji)的(de)(de)優點(dian)有以下幾點(dian)：
1. 產品(pin)質量好，軋制精度高；
2. 對(dui)于(yu)生產各種不同管(guan)徑和壁厚的管(guan)子來說，可以很快更(geng)換規格。
在(zai)(zai)三(san)輥(gun)軋管過程中(zhong)(zhong)空心坯的(de)外(wai)表面(mian)在(zai)(zai)工件中(zhong)(zhong)心線對(dui)稱布(bu)置的(de)互成(cheng)120°的(de)三(san)個(ge)軋輥(gun)所包容的(de)區(qu)(qu)域(yu)內變形(xing)，而芯(xin)棒則在(zai)(zai)其內表面(mian)限(xian)制了它的(de)成(cheng)形(xing)面(mian)。空心坯被咬(yao)人后，在(zai)(zai)軋輥(gun)的(de)作(zuo)用下邊(bian)旋(xuan)轉邊(bian)前進，在(zai)(zai)變形(xing)區(qu)(qu)內作(zuo)螺旋(xuan)狀運動，在(zai)(zai)連續運動的(de)過程中(zhong)(zhong)減徑(jing)減壁。
為了(le)能軋(ya)薄壁不銹鋼管在10年時間內(nei)制(zhi)造(zao)了(le)三臺Transval 軋(ya)機(ji)，如表16-1所示。
表(biao)16-1中三臺軋機只有Tubacex 廠(chang)的(de)三輥軋管機生產薄(bo)壁(bi)不銹鋼管，而厚(hou)壁(bi)管及軸承管只是少量(liang)生產，熱(re)軋成品管外徑(jing)為90mm,減徑(jing)生產ф27~80mm的(de)不銹鋼管。
1972年Demag 制(zhi)造的(de)專(zhuan)門生產(chan)軸承(cheng)管的(de)三輥軋管機在KrefeldWRG廠投產(chan)，采用液壓快速調整(zheng)正軋輥的(de)裝置，可(ke)以生產(chan)薄壁(bi)不銹鋼(gang)管。
在以(yi)后的12年時間內共有10臺Transval 軋(ya)機(ji)(ji)投產，這種Transval軋(ya)機(ji)(ji)的一(yi)個牌坊是固(gu)定的，另一(yi)個牌坊可(ke)繞(rao)軋(ya)制線旋(xuan)轉(zhuan)，以(yi)調(diao)整角度，其最大旋(xuan)轉(zhuan)角可(ke)達23°.回轉(zhuan)牌坊的旋(xuan)轉(zhuan)借助(zhu)于液壓缸，軋(ya)機(ji)(ji)可(ke)按以(yi)下(xia)三種方式工(gong)作：
1. 簡(jian)單的傾斜，此時(shi)軋(ya)機和(he)普(pu)通的斜軋(ya)一樣(yang)；
2.“兩傾(qing)角”工藝，此時軋機可具有(you)“軋制傾(qing)角”及終軋時的“減小傾(qing)角”；
3.“三傾(qing)角(jiao)”工藝，除了軋(ya)(ya)制尾(wei)端時減(jian)少傾(qing)角(jiao)外(wai)，軋(ya)(ya)制開始(shi)進也改(gai)變傾(qing)角(jiao)。
Transval 軋(ya)機(ji)為 Vallourec專利。
1987年MDM 為西班牙 Tubos Reunidos 廠制造的(de)(de)CAM 三(san)輥軋管(guan)機投產(chan)、CAM是 Convergent Assel Mill的(de)(de)縮寫，這種軋機的(de)(de)主要技術特征是軋輥采(cai)用(yong)收斂式布置，可軋D/S=40的(de)(de)不銹鋼管(guan)，采(cai)用(yong)較短的(de)(de)限動芯棒(bang)軋制25m長(chang)的(de)(de)不銹鋼管(guan)，傳(chuan)動裝置布置在軋入端，輾軋角(jiao)可達20°。
CAM三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)是(shi)三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)發(fa)展史中一個界碑(bei)，以前(qian)的三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)均(jun)采用軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)擴(kuo)散(san)式布置(zhi)，傳(chuan)動裝置(zhi)設在(zai)軋(ya)(ya)(ya)出端，由于(yu)切向金(jin)屬流(liu)動較強，導致軋(ya)(ya)(ya)件(jian)管(guan)(guan)料外擴(kuo)，而在(zai)收斂式軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)布置(zhi)的三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)（CAM)中變形區中金(jin)屬流(liu)動加速，軸(zhou)向拉伸的加強有利于(yu)防止改善管(guan)(guan)料的外擴(kuo)，在(zai)Krefeld WRG廠的試(shi)驗(yan)證實這種外擴(kuo)量可減少40%,如圖16-7所(suo)示。
二、幾種形式(shi)的三(san)輥軋管機
三(san)輥(gun)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)工(gong)藝確是(shi)一種可(ke)靠(kao)的軋(ya)管(guan)(guan)(guan)技術，但存在(zai)著只能軋(ya)制厚壁(bi)(bi)管(guan)(guan)(guan)的問題，三(san)輥(gun)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機的60余年的發展就是(shi)一部采取改進措施軋(ya)制薄(bo)壁(bi)(bi)管(guan)(guan)(guan)的發展史，Voswincker的良形式(shi)作了如(ru)下概括，如(ru)表(biao)16-2所示(shi)。
在表16-2中：
1. Transval 軋機(ji)中采用機(ji)架回轉的辦法迅速改變喂人(ren)角，以(yi)便(bian)在軋制過程快結(jie)束時，喂人(ren)角減少，防止(zhi)管子后端出(chu)現“尾三角”；
2. Quick Lifting 系統亦稱做 Quick Open系統，即在管子(zi)后(hou)(hou)端(duan)快(kuai)(kuai)離(li)開軋(ya)輥(gun)之前提(ti)升(sheng)軋(ya)輥(gun)，不軋(ya)制管子(zi)的后(hou)(hou)端(duan)，防止(zhi)尾(wei)端(duan)出(chu)現“三(san)角形”，快(kuai)(kuai)速(su)抬(tai)輥(gun)共(gong)有兩種辦法(fa)；一(yi)是平抬(tai)法(fa)；二是先旋轉(zhuan)一(yi)個角度，然后(hou)(hou)再傾斜上抬(tai)，再者，從使(shi)軋(ya)輥(gun)打(da)開所(suo)使(shi)用的能(neng)源的角度，可分為電氣(qi)快(kuai)(kuai)速(su)調整軋(ya)輥(gun)法(fa)和液壓快(kuai)(kuai)速(su)調整軋(ya)輥(gun)法(fa)，而以后(hou)(hou)者為佳(jia)；
3. NEL Process 即“No End Loss”Process之意(yi)。
三、管端(duan)控制技(ji)術(shu)發展的三個階段
由于軋入(ru)和軋出(chu)段空心坯(pi)形狀(zhuang)的(de)穩(wen)定(ding)性較(jiao)差，其延伸(shen)是在特(te)殊的(de)變形條件下進行(xing)的(de)，由于在尾(wei)端(duan)(duan)不(bu)存(cun)在厚壁空心坯(pi)尾(wei)隨部(bu)分的(de)高度穩(wen)定(ding)效應，上(shang)述(shu)現(xian)象在管(guan)子尾(wei)端(duan)(duan)特(te)別明顯，直徑(jing)的(de)增大導致(zhi)空心坯(pi)尾(wei)端(duan)(duan)形成“三角形”或成“喇叭(ba)狀(zhuang)”。所以(yi)在生產D/S≥12的(de)管(guan)子時必(bi)須(xu)采(cai)取特(te)殊措(cuo)施以(yi)避免在三輥(gun)軋管(guan)機(ji)(ji)的(de)機(ji)(ji)架內或（和）下游機(ji)(ji)組(zu)內產生管(guan)段的(de)破損。
在(zai)三(san)輥軋管(guan)機發(fa)展的歷史過程中，為了(le)擴大這(zhe)(zhe)一(yi)工藝(yi)的使用范圍，特別(bie)是為了(le)生產最薄壁厚的管(guan)子，對這(zhe)(zhe)一(yi)問題的解決采取了(le)許多種辦法(fa)，有如下三(san)個主要發(fa)展階(jie)段：
1. 20世(shi)紀60年代的Transval工(gong)(gong)藝可將軋管的范(fan)圍(wei)擴大至D/S≤16,采(cai)用專(zhuan)門設計的機架，當不銹鋼管件將軋出時，減(jian)小(xiao)喂入角，以擴大孔型，然而采(cai)用這一工(gong)(gong)藝將會產(chan)生較大量的切(qie)頭(tou)損失(shi)；
2. 80年代的“Quick lifting”系統，即“快(kuai)(kuai)速液壓抬輥法”可以生產D/S≤35的管(guan)(guan)子，通過軋(ya)輥徑向快(kuai)(kuai)速打開的方法使管(guan)(guan)壁(bi)減(jian)薄的程(cheng)度削(xue)弱，從而(er)得以避(bi)免管(guan)(guan)端(duan)擴成喇叭口的現象發(fa)生，采用這種軋(ya)輥快(kuai)(kuai)速調整系統，管(guan)(guan)端(duan)切損可減(jian)少為50mm左右；
3. 80年代末發(fa)展起來的(de)NEL系統(tong)（NEL即“no end los-8es”三字(zi)的(de)字(zi)頭）已在許多不銹鋼管廠得到(dao)了應用(yong)(yong)，采用(yong)(yong)這(zhe)種工藝，由(you)于增(zeng)厚而產生(sheng)(sheng)的(de)切頭損失(shi)幾乎降(jiang)為(wei)零，這(zhe)是因(yin)為(wei)空心坯(pi)后端的(de)減(jian)徑(jing)和(he)減(jian)壁是分別在不同的(de)變(bian)形過程中發(fa)生(sheng)(sheng)的(de)，因(yin)此只產生(sheng)(sheng)微量的(de)直徑(jing)增(zeng)大，采用(yong)(yong)這(zhe)一系統(tong)可(ke)以生(sheng)(sheng)產D/S≤40的(de)管子，NEL系統(tong)的(de)示意圖(tu)如圖(tu)16-8所(suo)示。
四、幾種控制芯棒速度的方案
芯棒系(xi)統在(zai)成本、軋制周(zhou)期和變形能力等(deng)方(fang)面(mian)對生產過程均產生影響，共有以下二種芯棒運動(dong)方(fang)式 即(ji)
1. 芯棒作自(zi)由運動；
2. 芯棒喂入是受控的；
3. 芯棒抽(chou)出(chu)是受控的(de)。
方案（1)芯棒易(yi)于(yu)操作(zuo)，但其(qi)缺(que)點是(shi)和成品管(guan)長(chang)(chang)度相(xiang)比較(jiao)，芯棒長(chang)(chang)度較(jiao)長(chang)(chang)，而(er)且需要專(zhuan)用(yong)(yong)的芯棒抽回裝置。相(xiang)比較(jiao)而(er)言，方案（2)中芯棒長(chang)(chang)度大大縮(suo)短(duan)，因此(ci)軋(ya)制比較(jiao)長(chang)(chang)的不銹鋼管(guan)時推薦采(cai)(cai)用(yong)(yong)這一方案。管(guan)料與工具接觸時間縮(suo)短(duan)，有利于(yu)不采(cai)(cai)用(yong)(yong)再加熱而(er)繼續軋(ya)制薄壁管(guan)。采(cai)(cai)用(yong)(yong)芯棒速(su)度受控的軋(ya)管(guan)系統，其(qi)設備制造費用(yong)(yong)也可(ke)降低。
軋制(zhi)不銹鋼厚壁管時必(bi)須解決芯棒抽回問題，因此，方案（3)具有更(geng)多的(de)優點。
根據以(yi)上所述(shu)為(wei)了取(qu)得(de)最(zui)佳(jia)效果，不銹(xiu)鋼管(guan)廠(chang)可(ke)以(yi)根據實際應用需要采取(qu)相應的控制芯棒的方案。
