Calmes 是在改進(jin)方坯(pi)連鑄技(ji)術(shu)和水壓穿孔技(ji)術(shu)兩個(ge)方面技(ji)術(shu)的(de)基礎上(shang)而(er)發展起PPM技(ji)術(shu)的(de)，在PPM發明之(zhi)前解決連鑄坯(pi)穿孔問題的(de)幾個(ge)途徑主要是：
1. 將(jiang)連鑄方坯(pi)(pi)軋(ya)成圓坯(pi)(pi)后(hou)，再用斜軋(ya)穿(chuan)孔；
2. 采用三輥式(shi)穿孔(kong)機對低碳鋼的連(lian)鑄坯穿孔(kong)，至于其他鋼種，則用經過(guo)軋制的連(lian)鑄坯進行穿孔(kong)；
3. 在水壓沖孔機上對連鑄(zhu)坯進行(xing)沖孔。
而PPM可以直(zhi)接對(dui)連鑄方坯穿孔(kong)，這(zhe)在技(ji)術發展史上不能不說是一(yi)大進步。
A.H.Calmes 為發展壓力穿孔工藝而做的大量試驗始自20世紀50年代末，于60年代末制成試驗軋機，接著，在Dalmine 不銹(xiu)鋼(gang)管廠進行了工業性試驗。
1971年(nian)意大利(li)(li) Dalmine 廠建立(li)了一(yi)(yi)(yi)個(ge)由加熱到壓(ya)(ya)力穿(chuan)孔(kong)的(de)完整(zheng)工(gong)業性(xing)試驗車(che)間，試驗證明，壓(ya)(ya)力穿(chuan)孔(kong)工(gong)藝可(ke)以實現連鑄方(fang)(fang)坯(pi)的(de)穿(chuan)孔(kong)。所以，1978年(nian)8月在(zai)(zai)意大利(li)(li)Bergamo投產的(de)世界上第一(yi)(yi)(yi)個(ge)MPM軋管廠采用了PPM,這臺(tai)壓(ya)(ya)力穿(chuan)孔(kong)機軋輥(gun)(gun)輥(gun)(gun)徑為1280mm,電機功率為500kW,推(tui)料機的(de)最大推(tui)力為2300kN.壓(ya)(ya)力穿(chuan)孔(kong)機前設有兩(liang)個(ge)導(dao)(dao)向(xiang)(xiang)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)，一(yi)(yi)(yi)個(ge)是輥(gun)(gun)式導(dao)(dao)向(xiang)(xiang)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)，另一(yi)(yi)(yi)個(ge)是板(ban)式導(dao)(dao)向(xiang)(xiang)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)。后(hou)者(zhe)是日(ri)本八幡廠滾動式導(dao)(dao)板(ban)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)的(de)一(yi)(yi)(yi)個(ge)改進，四(si)塊導(dao)(dao)板(ban)各由液壓(ya)(ya)缸壓(ya)(ya)向(xiang)(xiang)鋼坯(pi)，使方(fang)(fang)坯(pi)保持在(zai)(zai)中心線上，壓(ya)(ya)力穿(chuan)孔(kong)機的(de)推(tui)桿(gan)是一(yi)(yi)(yi)根圓棒，前端(duan)有一(yi)(yi)(yi)個(ge)方(fang)(fang)形推(tui)頭(tou)，在(zai)(zai)推(tui)桿(gan)的(de)中部有一(yi)(yi)(yi)個(ge)一(yi)(yi)(yi)段(duan)1m左右的(de)方(fang)(fang)形截面(mian)的(de)導(dao)(dao)向(xiang)(xiang)段(duan)，在(zai)(zai)其四(si)面(mian)鑲有可(ke)以更換的(de)耐磨襯板(ban)。在(zai)(zai)推(tui)鋼時，這一(yi)(yi)(yi)段(duan)方(fang)(fang)形導(dao)(dao)向(xiang)(xiang)段(duan)不通(tong)過軋輥(gun)(gun)，而只是在(zai)(zai)輥(gun)(gun)式導(dao)(dao)向(xiang)(xiang)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)中起(qi)導(dao)(dao)向(xiang)(xiang)作用。
壓力穿孔(kong)頂(ding)(ding)頭和頂(ding)(ding)桿(gan)擰(ning)在一(yi)起，穿孔(kong)結束后(hou)，頂(ding)(ding)桿(gan)連(lian)同空(kong)心(xin)坯(pi)一(yi)起橫向移出(chu)到一(yi)條輥(gun)道上，在此擋住(zhu)穿孔(kong)坯(pi)而將(jiang)頂(ding)(ding)桿(gan)（及頂(ding)(ding)頭）抽出(chu)，穿孔(kong)后(hou)空(kong)心(xin)坯(pi)的(de)(de)壁(bi)厚(hou)不均平(ping)均為(wei)15%,經過一(yi)次延伸以后(hou)，空(kong)心(xin)坯(pi)的(de)(de)壁(bi)厚(hou)不均可(ke)減去70%.因此荒(huang)管的(de)(de)壁(bi)厚(hou)不均約為(wei)±5%,具體數據是：
對于壁厚為5.5~6.35mm的鋼管(guan)ΔS=±7%;
對于壁厚為15~18mm的鋼管ΔS=3.5%.
穿(chuan)(chuan)孔后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)心(xin)(xin)(xin)(xin)坯(pi)(pi)(pi)(pi)要在(zai)(zai)延(yan)(yan)伸(shen)機(ji)(ji)(ji)(ji)上(shang)延(yan)(yan)伸(shen)，減小管壁厚(hou)度，消(xiao)除壁厚(hou)不(bu)(bu)(bu)均(jun)(jun)(jun)。在(zai)(zai)1961年(nian)(nian)進行旨在(zai)(zai)消(xiao)除壁厚(hou)不(bu)(bu)(bu)均(jun)(jun)(jun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)，采(cai)用(yong)了(le)如(ru)上(shang)所(suo)述(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構方(fang)(fang)(fang)式。后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)1964~1965年(nian)(nian)在(zai)(zai)一臺16英(ying)(ying)寸(cun)(cun)周期軋管機(ji)(ji)(ji)(ji)上(shang)進行軋管試(shi)(shi)驗(yan)(yan)，其(qi)簡(jian)況如(ru)下(xia)：管坯(pi)(pi)(pi)(pi)為(wei)包括(kuo)不(bu)(bu)(bu)銹鋼在(zai)(zai)內的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)各種(zhong)(zhong)鋼種(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)6~5/8英(ying)(ying)寸(cun)(cun)方(fang)(fang)(fang)鋼錠，穿(chuan)(chuan)孔后空(kong)心(xin)(xin)(xin)(xin)坯(pi)(pi)(pi)(pi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)外徑(jing)(jing)為(wei)8 1/4英(ying)(ying)寸(cun)(cun)，壁厚(hou)為(wei)2英(ying)(ying)寸(cun)(cun)，當(dang)L/I·D為(wei)12.5時(shi)，仍然可獲得壁厚(hou)均(jun)(jun)(jun)勻的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)心(xin)(xin)(xin)(xin)坯(pi)(pi)(pi)(pi)。在(zai)(zai)1966年(nian)(nian)開始設(she)計(ji)、制造工(gong)藝性試(shi)(shi)驗(yan)(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓力(li)穿(chuan)(chuan)孔機(ji)(ji)(ji)(ji)，在(zai)(zai)1969年(nian)(nian)制成(cheng)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓力(li)穿(chuan)(chuan)孔機(ji)(ji)(ji)(ji)，所(suo)穿(chuan)(chuan)孔的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)心(xin)(xin)(xin)(xin)坯(pi)(pi)(pi)(pi)外徑(jing)(jing)為(wei)10~16 1/2英(ying)(ying)寸(cun)(cun)。鑒于采(cai)用(yong)連鑄方(fang)(fang)(fang)坯(pi)(pi)(pi)(pi)生產無(wu)縫鋼管的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)重要意(yi)義(yi)，將1968年(nian)(nian)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)計(ji)劃(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)重點放在(zai)(zai)連鑄坯(pi)(pi)(pi)(pi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)穿(chuan)(chuan)孔上(shang)，接(jie)著采(cai)用(yong)各種(zhong)(zhong)鋼種(zhong)(zhong)，特別是(shi)在(zai)(zai)斜(xie)軋穿(chuan)(chuan)孔機(ji)(ji)(ji)(ji)上(shang)難以穿(chuan)(chuan)孔的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋼種(zhong)(zhong)，進行了(le)大量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓力(li)穿(chuan)(chuan)孔試(shi)(shi)驗(yan)(yan)，其(qi)結(jie)果如(ru)下(xia)：9 1/2英(ying)(ying)寸(cun)(cun)連鑄方(fang)(fang)(fang)坯(pi)(pi)(pi)(pi)，經過加熱、定心(xin)(xin)(xin)(xin)、定型和清除氧化鐵皮后，在(zai)(zai)壓力(li)穿(chuan)(chuan)孔機(ji)(ji)(ji)(ji)穿(chuan)(chuan)成(cheng)空(kong)心(xin)(xin)(xin)(xin)坯(pi)(pi)(pi)(pi)，其(qi)外徑(jing)(jing)為(wei)11 3/4英(ying)(ying)寸(cun)(cun)，內徑(jing)(jing)為(wei)6英(ying)(ying)寸(cun)(cun)，方(fang)(fang)(fang)坯(pi)(pi)(pi)(pi)穿(chuan)(chuan)孔時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)延(yan)(yan)伸(shen)系數(shu)為(wei)1.08~1.18,通過軋輥孔型以及出(chu)口導套的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)換，可以改變(bian)空(kong)心(xin)(xin)(xin)(xin)坯(pi)(pi)(pi)(pi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)外徑(jing)(jing)和延(yan)(yan)伸(shen)系數(shu)。當(dang)延(yan)(yan)伸(shen)系數(shu)為(wei)1.10時(shi)所(suo)得的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)果為(wei)最(zui)好，截面(mian)也(ye)較(jiao)圓(yuan)(yuan)。但應指(zhi)出(chu)，壓力(li)穿(chuan)(chuan)孔法的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)并不(bu)(bu)(bu)在(zai)(zai)于獲得完全圓(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)心(xin)(xin)(xin)(xin)坯(pi)(pi)(pi)(pi)和較(jiao)巨大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)延(yan)(yan)長率，而(er)是(shi)在(zai)(zai)不(bu)(bu)(bu)使金屬結(jie)構受到(dao)不(bu)(bu)(bu)利的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應力(li)狀態下(xia)，將方(fang)(fang)(fang)形鑄坯(pi)(pi)(pi)(pi)穿(chuan)(chuan)孔成(cheng)為(wei)內表面(mian)質量良(liang)好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)圓(yuan)(yuan)形空(kong)心(xin)(xin)(xin)(xin)坯(pi)(pi)(pi)(pi)，最(zui)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)穿(chuan)(chuan)孔比L/I·D可達24,而(er)在(zai)(zai)水壓沖孔機(ji)(ji)(ji)(ji)上(shang)，穿(chuan)(chuan)孔比僅為(wei)6,若其(qi)后設(she)置延(yan)(yan)伸(shen)機(ji)(ji)(ji)(ji)，也(ye)只(zhi)能達到(dao)9，在(zai)(zai)壓力(li)穿(chuan)(chuan)孔機(ji)(ji)(ji)(ji)上(shang)，雖(sui)然L/I·D值很(hen)高，但其(qi)壁厚(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)偏差仍在(zai)(zai)允許(xu)范圍內。
除(chu)了(le)加熱均勻與(yu)否以(yi)外(wai)，影響壁厚不(bu)均程度的主要因素是(shi)：
1. 設計(ji)方面的(de)因素 入口導套、出(chu)口導套、軋輥孔型、頂桿的(de)中心(xin)要在一(yi)條直線上；
2. 工(gong)(gong)具(ju)方面(mian)的因素 要將穿孔工(gong)(gong)具(ju)的公差值減至最(zui)小；
3. 定(ding)心(xin)問題(ti) 在方坯的前端要有一個準確(que)的中(zhong)心(xin)孔；
4. 穿孔頂頭和(he)頂桿的強度問題 當方坯(pi)加熱溫度為2300~2360 ℉時，頂桿的單位載荷不應超(chao)過65kg/m㎡.
