對這一百多年不銹鋼管生產工藝發展的歷史回顧，有助于弄清楚各種生產工藝的興衰，這種“興”與“衰”，除了有其歷史的背景條件的影響外，最根本的是工藝本身所固有的長處和短處在技術發展長河中的顯露。這種回顧對于立足當前，展望未來，不無裨益。現從以下4方面進一步對上述發展過程加以追述。




一、周(zhou)期軋管機、自動軋管機和頂管工藝的發展


  曼(man)內(nei)斯曼(man)兄(xiong)弟發(fa)明(ming)斜軋(ya)(ya)(ya)穿孔機(ji)(ji)(ji)后，原(yuan)想通過(guo)實(shi)心坯穿孔一次(ci)成管(guan)(guan)(guan)(guan)，經過(guo)多(duo)次(ci)試驗失敗之后，就設法在(zai)兩重式軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)上將空心坯套在(zai)芯(xin)棒上加(jia)以延伸，這樣(yang)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)的(de)鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)長度不大于(yu)4~4.5m,而(er)且質量很(hen)差。由(you)(you)此(ci)導(dao)致曼(man)氏兄(xiong)弟于(yu)1892年(nian)發(fa)明(ming)周期(qi)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)，這種周期(qi)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)采用人(ren)工(gong)喂料(liao)，由(you)(you)于(yu)芯(xin)棒很(hen)重，喂料(liao)很(hen)費(fei)力氣(qi)，生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)呈間(jian)斷(duan)性，效率很(hen)低。當早(zao)期(qi)在(zai)曼(man)內(nei)斯曼(man)公司工(gong)作，并參加(jia)過(guo)早(zao)期(qi)不銹鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)的(de)斯蒂弗爾(er)工(gong)程師（瑞士人(ren)）移居美國(guo)時，美國(guo)鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)界正(zheng)在(zai)探(tan)索發(fa)展空心坯快速延伸的(de)工(gong)藝(yi)(yi)。由(you)(you)于(yu)他(ta)的(de)努力，第一臺自(zi)動軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)于(yu)1903年(nian)11月(yue)在(zai)美國(guo) Greenville 誕生(sheng)(sheng)(sheng)，所(suo)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)管(guan)(guan)(guan)(guan)子的(de)外徑(jing)最大為4~5 1/2英寸。與美國(guo)發(fa)展自(zi)動軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)的(de)同(tong)時，德國(guo)又從完全不同(tong)的(de)途徑(jing)研究發(fa)展了另一種軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)工(gong)藝(yi)(yi)，即在(zai)原(yuan)已存在(zai)的(de)艾哈德水(shui)壓(ya)沖(chong)孔工(gong)藝(yi)(yi)的(de)基礎上，采用環式孔型對沖(chong)孔杯狀(zhuang)體進行延伸，這就是頂(ding)管(guan)(guan)(guan)(guan)工(gong)藝(yi)(yi)。因此(ci)，從1886年(nian)發(fa)明(ming)斜軋(ya)(ya)(ya)穿孔機(ji)(ji)(ji)后，在(zai)將近20年(nian)的(de)時間(jian)內(nei)出現了3種可用于(yu)工(gong)業(ye)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)的(de)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)工(gong)藝(yi)(yi)。



二、連續軋管機(ji)的發展


 連續軋管機的發展道路比較曲折，早期的幾次試驗，由于受傳動技術的限制均告失敗。有一些軋機經短期運行后被迫停產，這包括：1891年的5機架Kellogg連軋機、1901年的12機架Alois連軋機、1917年的7機架Fassel連軋機和1932年的21機架Foran軋機。Foran所設計的連軋管機，據稱在技術上是成功的，失敗是由于Globe鋼管公司經濟上的原因。但是總的來說長芯棒連軋管技術在20世紀前半葉沒有多大的發展，直到1949年、1950年兩套設有張力減徑機的單獨傳動的全浮動芯棒連軋管機組在美國Lorain 廠和Gary廠投產后，才算是有了長足的進展。這種軋機發展至1972年德國牟爾海母2號連軋管機組投產時，軋制工藝日趨完善，所軋不(bu)銹鋼管(guan)質量優越，軋機能力大大提高，在小口徑不銹鋼管生產領域內占有很大的優勢。到1978年達爾明貝爾加莫廠的MPM軋機投產后，連軋管工藝在較大口徑不銹鋼管的生產領域內也占了優勢。


1983年日本八幡廠的半浮(fu)動芯棒連(lian)軋管(guan)(guan)廠的投產，開始了3種連(lian)軋管(guan)(guan)工藝并存的時期。采用連(lian)軋管(guan)(guan)工藝的鋼(gang)管(guan)(guan)廠競爭(zheng)能(neng)(neng)力強，經濟效益好，其突出優(you)點(dian)是：產量(liang)(liang)高(gao)（年產量(liang)(liang)50萬噸以上）、產品(pin)(pin)質量(liang)(liang)好，所生產管(guan)(guan)子的品(pin)(pin)種規格多(duo)，毛管(guan)(guan)長(chang)度(du)大，收得率高(gao)，這些優(you)點(dian)決非其他軋管(guan)(guan)工藝所能(neng)(neng)比擬的。




三(san)、各種(zhong)古老(lao)軋管工藝全面翻(fan)新


 連軋管(guan)工藝(yi)獲得(de)巨大(da)發展(zhan)的(de)同(tong)時，各種古(gu)老的(de)軋管(guan)工藝(yi)也進入了一個全面(mian)翻(fan)新(xin)的(de)時期。


1. 單槽(cao)自(zi)動軋管機和串(chuan)列布(bu)置的自(zi)動軋管機


   日本四大(da)鋼(gang)(gang)鐵(tie)公司在(zai)1977~1978年(nian)(nian)兩(liang)年(nian)(nian)時間(jian)內共有(you)4套(tao)新型的單槽自(zi)動軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)投產，所(suo)生(sheng)產鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的最大(da)直徑(jing)為381mm、406mm.在(zai)小口徑(jing)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)生(sheng)產領域內采用串列式布(bu)置的自(zi)動軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)是蘇聯的做(zuo)法，所(suo)生(sheng)產鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的最大(da)外徑(jing)為140~250mm。但經(jing)過不到(dao)20年(nian)(nian)的發(fa)展，證明這(zhe)兩(liang)種(zhong)做(zuo)法不能克服自(zi)動軋(ya)管(guan)(guan)(guan)工藝所(suo)固(gu)有(you)的缺(que)點。“短(duan)頂頭軋(ya)管(guan)(guan)(guan)”終究不如“長芯棒(bang)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)”，于是這(zhe)兩(liang)種(zhong)改進了的自(zi)動軋(ya)管(guan)(guan)(guan)工藝未獲發(fa)展。


2. CPE工(gong)藝(yi)


  頂(ding)管工(gong)藝的(de)(de)缺點在1974年的(de)(de)頂(ding)管工(gong)藝學術討論會上進行了比較(jiao)(jiao)全(quan)面的(de)(de)論證。為了改善采用這種工(gong)藝生產的(de)(de)毛管短、壁厚(hou)薄、收得(de)率低等(deng)缺點，在古老的(de)(de)頂(ding)管工(gong)藝中采用斜軋穿(chuan)孔(kong)法(fa)代(dai)替(ti)水壓沖(chong)孔(kong)法(fa)，將管坯穿(chuan)透，然(ran)后用專門設備收底(di)，形成一(yi)個可(ke)以(yi)承(cheng)受頂(ding)推(tui)力的(de)(de)“底(di)”。這樣，可(ke)以(yi)采用重量較(jiao)(jiao)大的(de)(de)管坯，生產較(jiao)(jiao)長(chang)的(de)(de)管子（可(ke)達24m).至于收得(de)率雖(sui)有所提高，但和(he)其(qi)他工(gong)藝相比較(jiao)(jiao)仍(reng)較(jiao)(jiao)低。


3. 新型狄賽爾軋管(guan)機（Accu-roll軋機）


  狄(di)賽爾軋管(guan)機(ji)是在狄(di)賽爾穿(chuan)孔機(ji)（指老式的、導盤呈時鐘“6時(shi)－12時(shi)”布(bu)置的(de)(de)狄賽(sai)爾穿(chuan)(chuan)孔機）的(de)(de)基礎(chu)上(shang)發展起來的(de)(de)。最(zui)原始的(de)(de)工藝是在狄賽(sai)爾穿(chuan)(chuan)孔機上(shang)，穿(chuan)(chuan)孔后的(de)(de)空(kong)心坯(pi)穿(chuan)(chuan)人芯棒后在另一(yi)臺狄賽(sai)爾軋管(guan)機上(shang)軋制成(cheng)管(guan)。從(cong)構造(zao)上(shang)講(jiang)兩者基本相(xiang)同(tong)，異點僅(jin)在于前后臺的(de)(de)不同(tong)。


  第一臺狄賽爾軋管機1932年在(zai)美(mei)國(guo)(guo) Beaver Falls 廠(chang)投產(chan)，由于生(sheng)產(chan)率較低，在(zai)40年代末停產(chan)。40多年后在(zai)美(mei)國(guo)(guo)Aetna Stand-ard公(gong)司采用了一些(xie)改進(jin)措施，并(bing)稱 Accu-roll軋機為“下一代的軋管機”，實際上這(zhe)種工藝的固有(you)缺點如(ru)延伸系數小、毛管長度短以及可能出現的內部質量(liang)問題依然存在(zai)。


4. 新型(xing)三輥軋管(guan)機


  從工藝上講(jiang)，新型(xing)三(san)輥軋管(guan)機(ji)(ji)并(bing)無實質(zhi)性變化，由于(yu)采用(yong)了NEL控(kong)制系統，可以達(da)到軋薄壁(bi)管(guan)的(de)目的(de)。德國MDM公司將這(zhe)種新型(xing)三(san)輥軋管(guan)機(ji)(ji)稱之(zhi)為(wei)(wei)(wei) High Performance Assel mill,所軋管(guan)子(zi)最大外徑(jing)可達(da)356mm,最小壁(bi)厚為(wei)(wei)(wei)2.5mm,D/S比可達(da)40(實際(ji)上這(zhe)是指外徑(jing)為(wei)(wei)(wei)324~356mm而言，當外徑(jing)為(wei)(wei)(wei)139.7~219mm時，D/S=35~37)。但(dan)不管(guan)怎(zen)樣，對三(san)輥軋管(guan)機(ji)(ji)來說，確實是一大進步。


  這種軋機的核心技術是采用管端自動控制系統（NEL系統），即軋輥液壓快速打開裝置和軋制過程結束之前的預壓法；尚存在的問題是軋薄壁(bi)不銹(xiu)鋼管時壁厚公差劣化。



四、連鑄圓坯的使用和穿孔(kong)、張減(jian)技術的發展


  圓坯(pi)連鑄技(ji)術的(de)成(cheng)功一方面促進(jin)(jin)了斜軋(ya)穿(chuan)孔(kong)工藝(yi)的(de)發展(zhan)，使得(de)狄賽(sai)爾穿(chuan)孔(kong)機在(zai)新的(de)條件下(xia)復活，另一方面終結(jie)了壓力(li)穿(chuan)孔(kong)機（PPM)在(zai)新建不銹鋼管廠中的(de)進(jin)(jin)一步應用。這樣(yang)在(zai)無縫(feng)鋼管生產領域，以連鑄圓坯(pi)為原料進(jin)(jin)行斜軋(ya)穿(chuan)孔(kong)幾乎已(yi)成(cheng)定局，不這樣(yang)，就會失去競爭力(li)。


  20世紀50年代張(zhang)(zhang)減(jian)(jian)(jian)(jian)技(ji)術的成功(gong)，提高了小口徑不銹鋼管生產(chan)的經濟性，但為了減(jian)(jian)(jian)(jian)少與張(zhang)(zhang)力減(jian)(jian)(jian)(jian)徑聯(lian)用的軋管機組(zu)(zu)(zu)的切頭(tou)損失率要求進人張(zhang)(zhang)減(jian)(jian)(jian)(jian)機的毛管盡可能長(chang)，因(yin)此，凡是軋制(zhi)(zhi)毛管較短的組(zu)(zu)(zu)不宜與張(zhang)(zhang)減(jian)(jian)(jian)(jian)機聯(lian)用，這樣的軋管組(zu)(zu)(zu)的競爭能力也就減(jian)(jian)(jian)(jian)弱了。蘭前張(zhang)(zhang)減(jian)(jian)(jian)(jian)技(ji)術的發展趨勢主要是采(cai)用CEC控制(zhi)(zhi)、發展混合傳動方式以及工藝(yi)過程自(zi)動控制(zhi)(zhi)。軋管前后變(bian)形(xing)階段及原料（管坯）生產(chan)方面的(de)進(jin)展(zhan)，所有這些基(ji)本勾畫了無(wu)縫不銹鋼管生產(chan)工藝近100年的(de)發展(zhan)概況。