經典三輥軋管機僅用于不銹鋼厚壁(bi)管(guan)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壁不銹鋼管時尤為明顯。“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(xin)式的(de)三(san)(san)輥軋(ya)(ya)管(guan)機的(de)應用(yong)范圍有所擴(kuo)大，可以軋(ya)(ya)制薄壁不銹鋼管(guan)。MDM稱這(zhe)種新(xin)式的(de)三(san)(san)輥軋(ya)(ya)管(guan)機為高效能三(san)(san)輥軋(ya)(ya)管(guan)機（High Pe-formence Assel Mill),具體(ti)數據如下：存在的(de)問題是D/S值太大時管(guan)子(zi)質量有劣化(hua)傾(qing)向。
一、從經典(dian)式(shi)三輥軋管機(ji)到現代化三輥軋管機(ji)的發展(zhan)
三(san)輥軋(ya)管(guan)(guan)工藝是將(jiang)空(kong)心(xin)坯斜軋(ya)成管(guan)(guan)的(de)軋(ya)制(zhi)過程(cheng)，它在無縫鋼管(guan)(guan)廠(chang)的(de)應(ying)用是將(jiang)經穿孔(kong)機(ji)穿孔(kong)的(de)空(kong)心(xin)坯加以延伸，主要設置在具(ju)有中、小生(sheng)產(chan)能力的(de)鋼管(guan)(guan)廠(chang)。其生(sheng)產(chan)大(da)綱(gang)包(bao)括外徑為25~300mm的(de)不銹鋼管(guan)(guan)，甚至可以更大(da)一些，三(san)輥軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)的(de)優點(dian)有以下幾點(dian)：
1. 產(chan)品質量好，軋制精(jing)度(du)高；
2. 對于生產各(ge)種不(bu)同管徑(jing)和(he)壁厚的管子(zi)來(lai)說，可以很快更換規格。
在(zai)(zai)三輥軋(ya)(ya)管過程中(zhong)空(kong)心坯的(de)外表(biao)面在(zai)(zai)工件中(zhong)心線對(dui)稱布置的(de)互成(cheng)(cheng)120°的(de)三個軋(ya)(ya)輥所包容的(de)區域內變形(xing)(xing)，而(er)芯棒則在(zai)(zai)其內表(biao)面限制了(le)它的(de)成(cheng)(cheng)形(xing)(xing)面。空(kong)心坯被(bei)咬人后，在(zai)(zai)軋(ya)(ya)輥的(de)作(zuo)用(yong)下邊旋轉(zhuan)邊前進(jin)，在(zai)(zai)變形(xing)(xing)區內作(zuo)螺旋狀(zhuang)運動(dong)，在(zai)(zai)連續運動(dong)的(de)過程中(zhong)減(jian)徑減(jian)壁。
為了(le)能軋(ya)薄(bo)壁不(bu)銹鋼管(guan)在10年時間內制造了(le)三臺Transval 軋(ya)機，如表16-1所示。
表(biao)16-1中(zhong)三臺軋(ya)(ya)機(ji)只有(you)Tubacex 廠的三輥軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)生(sheng)產(chan)薄壁不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)，而厚壁管(guan)及(ji)軸承(cheng)管(guan)只是少(shao)量生(sheng)產(chan)，熱軋(ya)(ya)成品管(guan)外徑為90mm,減徑生(sheng)產(chan)ф27~80mm的不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)。
1972年Demag 制造(zao)的(de)(de)專門生產軸承管(guan)的(de)(de)三(san)輥(gun)軋管(guan)機在KrefeldWRG廠(chang)投(tou)產，采用液壓快速(su)調(diao)整正軋輥(gun)的(de)(de)裝置，可以(yi)生產薄壁不銹鋼管(guan)。
在以(yi)后的(de)(de)(de)12年時間內(nei)共有(you)10臺Transval 軋(ya)機(ji)投產(chan)，這種Transval軋(ya)機(ji)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)個牌(pai)坊是固(gu)定的(de)(de)(de)，另一(yi)(yi)個牌(pai)坊可(ke)繞軋(ya)制(zhi)線旋(xuan)轉(zhuan)，以(yi)調整角度，其最大旋(xuan)轉(zhuan)角可(ke)達(da)23°.回轉(zhuan)牌(pai)坊的(de)(de)(de)旋(xuan)轉(zhuan)借(jie)助于液壓缸，軋(ya)機(ji)可(ke)按(an)以(yi)下三種方式工作：
1. 簡(jian)單的(de)傾(qing)斜，此時軋機和普通的(de)斜軋一(yi)樣(yang)；
2.“兩傾(qing)角”工藝，此時(shi)軋(ya)機可具有“軋(ya)制傾(qing)角”及終軋(ya)時(shi)的“減(jian)小傾(qing)角”；
3.“三傾(qing)角(jiao)”工藝(yi)，除(chu)了軋(ya)制(zhi)尾端(duan)時減少傾(qing)角(jiao)外，軋(ya)制(zhi)開始進(jin)也(ye)改變傾(qing)角(jiao)。
Transval 軋機(ji)為(wei) Vallourec專利。
1987年MDM 為(wei)西班牙(ya) Tubos Reunidos 廠制(zhi)造的(de)(de)(de)CAM 三輥軋(ya)管(guan)機投產、CAM是 Convergent Assel Mill的(de)(de)(de)縮(suo)寫，這種軋(ya)機的(de)(de)(de)主要技術特征(zheng)是軋(ya)輥采用收斂式布(bu)置(zhi)(zhi)，可軋(ya)D/S=40的(de)(de)(de)不銹鋼管(guan)，采用較(jiao)短的(de)(de)(de)限動芯棒軋(ya)制(zhi)25m長的(de)(de)(de)不銹鋼管(guan)，傳動裝置(zhi)(zhi)布(bu)置(zhi)(zhi)在軋(ya)入端，輾軋(ya)角可達20°。
CAM三輥軋(ya)管機(ji)是三輥軋(ya)管機(ji)發展史中(zhong)一個界碑，以前的(de)三輥軋(ya)管機(ji)均采用軋(ya)輥擴散(san)式(shi)布置，傳(chuan)動裝(zhuang)置設在(zai)軋(ya)出端(duan)，由于切向金(jin)屬流動較(jiao)強(qiang)，導致(zhi)軋(ya)件管料(liao)外擴，而在(zai)收斂式(shi)軋(ya)輥布置的(de)三輥軋(ya)管機(ji)（CAM)中(zhong)變形區中(zhong)金(jin)屬流動加速，軸向拉伸的(de)加強(qiang)有利(li)于防止(zhi)改善管料(liao)的(de)外擴，在(zai)Krefeld WRG廠(chang)的(de)試驗(yan)證實這(zhe)種外擴量可減少(shao)40%,如圖16-7所(suo)示。
二、幾(ji)種形式的三輥軋管(guan)機
三輥軋(ya)管工藝確是(shi)一(yi)種可靠的(de)軋(ya)管技術(shu)，但存在著(zhu)只(zhi)能軋(ya)制厚壁管的(de)問(wen)題，三輥軋(ya)管機的(de)60余年的(de)發展就是(shi)一(yi)部采取改進措施軋(ya)制薄壁管的(de)發展史，Voswincker的(de)良形式(shi)作了如下(xia)概括，如表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角(jiao)，以便在軋制過程快結(jie)束時，喂人角(jiao)減少，防止(zhi)管(guan)子(zi)后端(duan)出現“尾三角(jiao)”；
2. Quick Lifting 系(xi)統亦(yi)稱做 Quick Open系(xi)統，即(ji)在管子后端(duan)快離開(kai)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)之前(qian)提升軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)，不軋(ya)(ya)制(zhi)管子的(de)后端(duan)，防止尾端(duan)出(chu)現(xian)“三角(jiao)形”，快速(su)(su)抬輥(gun)(gun)共有兩種辦法(fa)；一(yi)是平抬法(fa)；二是先旋轉一(yi)個角(jiao)度(du)，然后再傾(qing)斜上(shang)抬，再者(zhe)，從使軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)打開(kai)所使用的(de)能(neng)源(yuan)的(de)角(jiao)度(du)，可分為電氣快速(su)(su)調(diao)整(zheng)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)法(fa)和液壓(ya)快速(su)(su)調(diao)整(zheng)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)法(fa)，而以后者(zhe)為佳；
3. NEL Process 即“No End Loss”Process之意(yi)。
三(san)、管端控制(zhi)技術發展的三(san)個(ge)階段
由(you)(you)于(yu)(yu)軋(ya)入和軋(ya)出段空(kong)心坯(pi)(pi)形(xing)狀的(de)(de)穩定性較差，其延伸是在(zai)特殊(shu)的(de)(de)變形(xing)條件下(xia)進行(xing)的(de)(de)，由(you)(you)于(yu)(yu)在(zai)尾(wei)(wei)端不(bu)存在(zai)厚壁空(kong)心坯(pi)(pi)尾(wei)(wei)隨(sui)部分的(de)(de)高度穩定效應，上述現象在(zai)管(guan)子尾(wei)(wei)端特別明顯，直徑的(de)(de)增大導致空(kong)心坯(pi)(pi)尾(wei)(wei)端形(xing)成“三角形(xing)”或成“喇叭狀”。所(suo)以在(zai)生產D/S≥12的(de)(de)管(guan)子時必須采取(qu)特殊(shu)措施以避免在(zai)三輥軋(ya)管(guan)機的(de)(de)機架內(nei)或（和）下(xia)游機組內(nei)產生管(guan)段的(de)(de)破(po)損。
在(zai)三(san)輥(gun)軋管機發(fa)展的歷史過程中(zhong)，為了(le)(le)擴(kuo)大(da)這(zhe)一工藝的使用范圍，特別是為了(le)(le)生產最薄壁厚的管子，對這(zhe)一問(wen)題的解決采取了(le)(le)許多(duo)種辦法，有如下三(san)個主要發(fa)展階段：
1. 20世紀(ji)60年代的(de)Transval工(gong)藝(yi)可(ke)將軋(ya)管(guan)的(de)范圍擴大至D/S≤16,采(cai)用專(zhuan)門設(she)計(ji)的(de)機架，當不銹(xiu)鋼管(guan)件將軋(ya)出(chu)時(shi)，減小(xiao)喂(wei)入角，以擴大孔型，然而采(cai)用這一(yi)工(gong)藝(yi)將會產(chan)生較大量的(de)切(qie)頭損失；
2. 80年代的(de)“Quick lifting”系統(tong)，即“快(kuai)速液壓抬輥法”可以生產D/S≤35的(de)管(guan)子(zi)，通過軋輥徑(jing)向(xiang)快(kuai)速打開的(de)方法使管(guan)壁減薄(bo)的(de)程度削(xue)弱，從而得以避(bi)免管(guan)端(duan)擴成喇叭口的(de)現(xian)象發生，采用(yong)這種軋輥快(kuai)速調整系統(tong)，管(guan)端(duan)切損可減少為50mm左(zuo)右；
3. 80年(nian)代末發展起(qi)來的(de)(de)NEL系統（NEL即(ji)“no end los-8es”三字的(de)(de)字頭）已(yi)在許多不銹鋼管廠(chang)得到(dao)了(le)應(ying)用，采用這種(zhong)工(gong)藝，由于增厚(hou)而產生(sheng)的(de)(de)切頭損失幾乎降(jiang)為零(ling)，這是因為空心坯后(hou)端的(de)(de)減(jian)徑和減(jian)壁是分別在不同(tong)的(de)(de)變形(xing)過程中發生(sheng)的(de)(de)，因此只產生(sheng)微量的(de)(de)直徑增大(da)，采用這一系統可以生(sheng)產D/S≤40的(de)(de)管子(zi)，NEL系統的(de)(de)示意圖如圖16-8所(suo)示。
四、幾(ji)種控制芯棒(bang)速度的方(fang)案
芯棒(bang)系統(tong)在(zai)成本、軋(ya)制周期和變形(xing)能力等(deng)方(fang)面對生產過程均產生影響(xiang)，共有以下二種芯棒(bang)運動方(fang)式 即
1. 芯棒(bang)作自由運動；
2. 芯棒(bang)喂入是受(shou)控(kong)的；
3. 芯棒抽出是受控(kong)的。
方(fang)案（1)芯(xin)棒易于操作，但其缺點(dian)是和成品管長(chang)度相(xiang)比(bi)較(jiao)，芯(xin)棒長(chang)度較(jiao)長(chang)，而(er)且需要(yao)專用的(de)芯(xin)棒抽回裝置。相(xiang)比(bi)較(jiao)而(er)言(yan)，方(fang)案（2)中芯(xin)棒長(chang)度大大縮短，因此(ci)軋制比(bi)較(jiao)長(chang)的(de)不銹鋼(gang)管時(shi)推薦采(cai)用這一方(fang)案。管料與工具接觸(chu)時(shi)間縮短，有(you)利于不采(cai)用再加熱(re)而(er)繼續軋制薄壁管。采(cai)用芯(xin)棒速(su)度受控的(de)軋管系統，其設備(bei)制造費(fei)用也可降低(di)。
軋制不(bu)銹(xiu)鋼(gang)厚壁管時必須(xu)解決芯(xin)棒(bang)抽(chou)回問題(ti)，因此，方案（3)具有更多(duo)的優點。
根據以(yi)上所述為了取得(de)最佳(jia)效果，不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)廠(chang)可以(yi)根據實際應用需要采取相應的控制芯(xin)棒的方案。
