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、周期軋管(guan)機、自動軋管(guan)機和頂管(guan)工藝的發展(zhan)


  曼(man)內(nei)斯(si)曼(man)兄(xiong)弟發(fa)明(ming)(ming)斜(xie)軋(ya)(ya)(ya)穿(chuan)孔(kong)(kong)機后，原(yuan)想(xiang)通(tong)過實心坯穿(chuan)孔(kong)(kong)一次(ci)成管(guan)，經過多次(ci)試驗失敗之后，就設法在(zai)(zai)(zai)兩重式軋(ya)(ya)(ya)機上將(jiang)空心坯套在(zai)(zai)(zai)芯棒(bang)上加(jia)以(yi)延(yan)伸(shen)(shen)，這(zhe)樣(yang)生(sheng)(sheng)產的(de)(de)(de)(de)(de)鋼管(guan)長(chang)度不(bu)大(da)(da)于4~4.5m,而且質量很(hen)差(cha)。由此導致曼(man)氏兄(xiong)弟于1892年發(fa)明(ming)(ming)周期軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機，這(zhe)種(zhong)(zhong)周期軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機采用(yong)(yong)人工(gong)喂(wei)料，由于芯棒(bang)很(hen)重，喂(wei)料很(hen)費(fei)力氣，生(sheng)(sheng)產呈間斷性(xing)，效率很(hen)低。當早期在(zai)(zai)(zai)曼(man)內(nei)斯(si)曼(man)公司工(gong)作，并參加(jia)過早期不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)生(sheng)(sheng)產的(de)(de)(de)(de)(de)斯(si)蒂弗爾工(gong)程(cheng)師（瑞士(shi)人）移居(ju)美(mei)國(guo)時(shi)，美(mei)國(guo)鋼管(guan)界正(zheng)在(zai)(zai)(zai)探索(suo)發(fa)展(zhan)(zhan)空心坯快速延(yan)伸(shen)(shen)的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)藝(yi)。由于他(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)努力，第(di)一臺自動(dong)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機于1903年11月在(zai)(zai)(zai)美(mei)國(guo) Greenville 誕生(sheng)(sheng)，所生(sheng)(sheng)產管(guan)子的(de)(de)(de)(de)(de)外徑最(zui)大(da)(da)為(wei)4~5 1/2英寸。與美(mei)國(guo)發(fa)展(zhan)(zhan)自動(dong)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機的(de)(de)(de)(de)(de)同(tong)時(shi)，德(de)國(guo)又從(cong)完(wan)全不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)途徑研究發(fa)展(zhan)(zhan)了(le)(le)另一種(zhong)(zhong)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)工(gong)藝(yi)，即在(zai)(zai)(zai)原(yuan)已存在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)艾(ai)哈德(de)水壓(ya)沖(chong)孔(kong)(kong)工(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)基礎上，采用(yong)(yong)環式孔(kong)(kong)型(xing)對沖(chong)孔(kong)(kong)杯狀(zhuang)體進行(xing)延(yan)伸(shen)(shen)，這(zhe)就是頂管(guan)工(gong)藝(yi)。因此，從(cong)1886年發(fa)明(ming)(ming)斜(xie)軋(ya)(ya)(ya)穿(chuan)孔(kong)(kong)機后，在(zai)(zai)(zai)將(jiang)近(jin)20年的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)間內(nei)出現(xian)了(le)(le)3種(zhong)(zhong)可用(yong)(yong)于工(gong)業生(sheng)(sheng)產的(de)(de)(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)工(gong)藝(yi)。



二、連續軋管機的發(fa)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，所軋不銹(xiu)鋼管質量優越，軋機能力大大提高，在小口徑不(bu)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(bu)銹鋼(gang)管的生產領域內也占了優勢。


1983年日本八幡(fan)廠(chang)的(de)(de)半浮動芯(xin)棒連(lian)(lian)(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)廠(chang)的(de)(de)投產(chan)，開始(shi)了3種連(lian)(lian)(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)藝并存的(de)(de)時(shi)期(qi)。采用連(lian)(lian)(lian)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)藝的(de)(de)鋼管(guan)(guan)廠(chang)競(jing)爭能(neng)力強，經濟效(xiao)益好，其突(tu)出優點是：產(chan)量高(gao)（年產(chan)量50萬噸以上）、產(chan)品質量好，所(suo)生產(chan)管(guan)(guan)子的(de)(de)品種規格多，毛管(guan)(guan)長度大，收得率高(gao)，這些(xie)優點決(jue)非其他(ta)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)藝所(suo)能(neng)比擬的(de)(de)。




三、各種古老軋管工藝全(quan)面(mian)翻(fan)新


 連(lian)軋管(guan)工藝(yi)獲得巨大發展的同時，各種古老的軋管(guan)工藝(yi)也進入了一個(ge)全面翻新(xin)的時期。


1. 單槽自動(dong)軋管(guan)機(ji)和串列(lie)布置(zhi)的(de)自動(dong)軋管(guan)機(ji)


   日本四(si)大鋼(gang)鐵公(gong)司在1977~1978年(nian)(nian)兩年(nian)(nian)時(shi)間內共有4套(tao)新型的(de)(de)(de)單槽(cao)自(zi)(zi)動軋管(guan)機投產，所(suo)(suo)生產鋼(gang)管(guan)的(de)(de)(de)最大直徑(jing)為(wei)381mm、406mm.在小(xiao)口徑(jing)鋼(gang)管(guan)生產領域內采用串列(lie)式布置(zhi)的(de)(de)(de)自(zi)(zi)動軋管(guan)機是(shi)蘇聯(lian)的(de)(de)(de)做(zuo)法，所(suo)(suo)生產鋼(gang)管(guan)的(de)(de)(de)最大外(wai)徑(jing)為(wei)140~250mm。但(dan)經過不(bu)到20年(nian)(nian)的(de)(de)(de)發展，證明這(zhe)兩種做(zuo)法不(bu)能克服自(zi)(zi)動軋管(guan)工藝所(suo)(suo)固(gu)有的(de)(de)(de)缺點(dian)。“短頂(ding)頭軋管(guan)”終究不(bu)如“長芯棒軋管(guan)”，于(yu)是(shi)這(zhe)兩種改進了的(de)(de)(de)自(zi)(zi)動軋管(guan)工藝未(wei)獲發展。


2. CPE工藝


  頂(ding)管(guan)工(gong)(gong)藝(yi)的(de)缺(que)(que)點在1974年(nian)的(de)頂(ding)管(guan)工(gong)(gong)藝(yi)學術討論會上進行(xing)了比較全面的(de)論證。為了改善采用(yong)(yong)這(zhe)種(zhong)工(gong)(gong)藝(yi)生產的(de)毛管(guan)短、壁厚薄、收得(de)(de)率低(di)等(deng)缺(que)(que)點，在古老(lao)的(de)頂(ding)管(guan)工(gong)(gong)藝(yi)中采用(yong)(yong)斜軋穿孔法(fa)代(dai)替(ti)水壓沖孔法(fa)，將管(guan)坯穿透，然后(hou)用(yong)(yong)專門設備收底，形成一(yi)個可以(yi)承受頂(ding)推力的(de)“底”。這(zhe)樣(yang)，可以(yi)采用(yong)(yong)重(zhong)量較大的(de)管(guan)坯，生產較長的(de)管(guan)子(zi)（可達24m).至于收得(de)(de)率雖(sui)有所提高，但和其他(ta)工(gong)(gong)藝(yi)相比較仍較低(di)。


3. 新型狄賽爾(er)軋(ya)管機（Accu-roll軋(ya)機）


  狄賽(sai)爾軋管機(ji)是在狄賽(sai)爾穿孔機(ji)（指老式的、導盤呈時(shi)鐘“6時－12時”布置的(de)狄賽爾(er)(er)穿孔(kong)機(ji)(ji)）的(de)基礎上(shang)發展起來的(de)。最原始的(de)工(gong)藝是在狄賽爾(er)(er)穿孔(kong)機(ji)(ji)上(shang)，穿孔(kong)后(hou)(hou)的(de)空(kong)心(xin)坯穿人芯棒后(hou)(hou)在另一臺狄賽爾(er)(er)軋管(guan)機(ji)(ji)上(shang)軋制成管(guan)。從構造上(shang)講兩者基本相同，異點僅在于前后(hou)(hou)臺的(de)不同。


  第(di)一(yi)(yi)(yi)臺狄賽(sai)爾軋管(guan)機(ji)1932年(nian)在(zai)(zai)(zai)美(mei)國 Beaver Falls 廠投產(chan)，由于生(sheng)產(chan)率較低，在(zai)(zai)(zai)40年(nian)代末停產(chan)。40多年(nian)后在(zai)(zai)(zai)美(mei)國Aetna Stand-ard公司采用(yong)了一(yi)(yi)(yi)些改(gai)進措施，并稱 Accu-roll軋機(ji)為“下一(yi)(yi)(yi)代的軋管(guan)機(ji)”，實(shi)際(ji)上這種工(gong)藝的固有缺點(dian)如延伸(shen)系數小(xiao)、毛管(guan)長度短以(yi)及可能出現的內部(bu)質量問題(ti)依然存在(zai)(zai)(zai)。


4. 新型三輥軋(ya)管機


  從(cong)工藝(yi)上(shang)講，新型(xing)三(san)輥(gun)軋(ya)管機(ji)并無實質性變(bian)化(hua)，由(you)于采用(yong)了NEL控制系統，可(ke)以達到軋(ya)薄壁(bi)管的(de)目的(de)。德國MDM公司將這種新型(xing)三(san)輥(gun)軋(ya)管機(ji)稱之為 High Performance Assel mill,所軋(ya)管子(zi)最大(da)外徑(jing)可(ke)達356mm,最小壁(bi)厚為2.5mm,D/S比可(ke)達40(實際上(shang)這是(shi)指外徑(jing)為324~356mm而言，當(dang)外徑(jing)為139.7~219mm時(shi)，D/S=35~37)。但不管怎(zen)樣，對三(san)輥(gun)軋(ya)管機(ji)來說，確(que)實是(shi)一大(da)進(jin)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)不銹鋼管時壁厚公差劣化。



四、連(lian)鑄圓坯的(de)使(shi)用和穿孔、張(zhang)減技術的(de)發展


  圓(yuan)坯連(lian)鑄(zhu)技術的(de)成(cheng)功(gong)一(yi)方(fang)面(mian)促進(jin)了(le)(le)斜軋穿孔(kong)工藝的(de)發展，使(shi)得(de)狄賽爾穿孔(kong)機(ji)在(zai)新(xin)的(de)條(tiao)件(jian)下復活(huo)，另一(yi)方(fang)面(mian)終結了(le)(le)壓(ya)力穿孔(kong)機(ji)（PPM)在(zai)新(xin)建不銹鋼管廠中的(de)進(jin)一(yi)步應用。這(zhe)樣在(zai)無縫(feng)鋼管生產領域，以連(lian)鑄(zhu)圓(yuan)坯為原料(liao)進(jin)行(xing)斜軋穿孔(kong)幾乎已成(cheng)定局，不這(zhe)樣，就會失去競爭力。


  20世紀50年代張減(jian)技術(shu)的(de)成功，提高(gao)了(le)小口徑(jing)不銹鋼管(guan)生產的(de)經濟性，但(dan)為了(le)減(jian)少與張力減(jian)徑(jing)聯(lian)用(yong)(yong)的(de)軋管(guan)機(ji)組的(de)切頭損失率要(yao)求進人張減(jian)機(ji)的(de)毛管(guan)盡(jin)可能長，因此，凡是(shi)軋制毛管(guan)較短的(de)組不宜(yi)與張減(jian)機(ji)聯(lian)用(yong)(yong)，這樣(yang)的(de)軋管(guan)組的(de)競爭能力也(ye)就減(jian)弱了(le)。蘭前張減(jian)技術(shu)的(de)發展趨勢主要(yao)是(shi)采用(yong)(yong)CEC控(kong)制、發展混合傳(chuan)動(dong)方式以及工藝(yi)過(guo)程自動(dong)控(kong)制。軋管前(qian)后(hou)變形階段及原料（管坯）生產方(fang)面的進展，所(suo)有這些基本勾畫了無縫不銹(xiu)鋼管生產工(gong)藝近100年的發展概(gai)況(kuang)。