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(ya)管機、自(zi)動(dong)軋(ya)管機和頂管工藝的發展(zhan)


  曼(man)內斯(si)曼(man)兄弟(di)發(fa)(fa)明斜(xie)軋(ya)(ya)(ya)穿孔(kong)機(ji)后(hou)，原想(xiang)通(tong)過(guo)實心坯(pi)穿孔(kong)一(yi)(yi)次(ci)成管(guan)，經(jing)過(guo)多次(ci)試驗失敗之后(hou)，就設(she)法在(zai)(zai)(zai)兩重(zhong)式軋(ya)(ya)(ya)機(ji)上(shang)將空心坯(pi)套(tao)在(zai)(zai)(zai)芯棒上(shang)加(jia)以(yi)延(yan)伸(shen)，這(zhe)樣生(sheng)產的(de)(de)(de)鋼管(guan)長度(du)不大于4~4.5m,而且質量很差(cha)。由此導致曼(man)氏兄弟(di)于1892年(nian)發(fa)(fa)明周期軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)，這(zhe)種周期軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)采用(yong)(yong)人工喂料，由于芯棒很重(zhong)，喂料很費(fei)力(li)氣，生(sheng)產呈間(jian)斷性，效率很低(di)。當早期在(zai)(zai)(zai)曼(man)內斯(si)曼(man)公(gong)司工作，并參加(jia)過(guo)早期不銹鋼管(guan)生(sheng)產的(de)(de)(de)斯(si)蒂弗爾工程師（瑞士人）移(yi)居美(mei)國(guo)時(shi)(shi)，美(mei)國(guo)鋼管(guan)界正在(zai)(zai)(zai)探索(suo)發(fa)(fa)展空心坯(pi)快速延(yan)伸(shen)的(de)(de)(de)工藝(yi)。由于他的(de)(de)(de)努力(li)，第一(yi)(yi)臺自動軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)于1903年(nian)11月在(zai)(zai)(zai)美(mei)國(guo) Greenville 誕(dan)生(sheng)，所生(sheng)產管(guan)子(zi)的(de)(de)(de)外(wai)徑最(zui)大為4~5 1/2英寸(cun)。與美(mei)國(guo)發(fa)(fa)展自動軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)的(de)(de)(de)同時(shi)(shi)，德(de)國(guo)又(you)從完全不同的(de)(de)(de)途徑研(yan)究發(fa)(fa)展了另(ling)一(yi)(yi)種軋(ya)(ya)(ya)管(guan)工藝(yi)，即在(zai)(zai)(zai)原已存在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)艾哈德(de)水壓沖孔(kong)工藝(yi)的(de)(de)(de)基礎上(shang)，采用(yong)(yong)環式孔(kong)型對(dui)沖孔(kong)杯狀體進行延(yan)伸(shen)，這(zhe)就是頂管(guan)工藝(yi)。因(yin)此，從1886年(nian)發(fa)(fa)明斜(xie)軋(ya)(ya)(ya)穿孔(kong)機(ji)后(hou)，在(zai)(zai)(zai)將近(jin)20年(nian)的(de)(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)內出現了3種可用(yong)(yong)于工業生(sheng)產的(de)(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)工藝(yi)。



二、連(lian)續(xu)軋管(guan)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，所軋不銹鋼管質量優越，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(guan)的生產領域內也占了優勢。


1983年(nian)日本八幡廠(chang)(chang)的(de)半浮動芯棒連軋(ya)管(guan)(guan)(guan)廠(chang)(chang)的(de)投產(chan)(chan)，開(kai)始了3種連軋(ya)管(guan)(guan)(guan)工藝并(bing)存的(de)時期。采用連軋(ya)管(guan)(guan)(guan)工藝的(de)鋼管(guan)(guan)(guan)廠(chang)(chang)競爭(zheng)能力強，經濟(ji)效益好，其(qi)突出優點是：產(chan)(chan)量(liang)(liang)高（年(nian)產(chan)(chan)量(liang)(liang)50萬噸(dun)以上）、產(chan)(chan)品質量(liang)(liang)好，所(suo)生(sheng)產(chan)(chan)管(guan)(guan)(guan)子的(de)品種規格多，毛管(guan)(guan)(guan)長度大，收得率高，這些優點決非其(qi)他軋(ya)管(guan)(guan)(guan)工藝所(suo)能比擬的(de)。




三、各種古老軋管工藝全面翻(fan)新


 連(lian)軋(ya)(ya)管工(gong)藝(yi)獲得巨大發展(zhan)的(de)同時(shi)，各種(zhong)古老(lao)的(de)軋(ya)(ya)管工(gong)藝(yi)也進入(ru)了(le)一個全面翻新的(de)時(shi)期。


1. 單槽自(zi)動軋管機(ji)和串列布置(zhi)的自(zi)動軋管機(ji)


   日本(ben)四(si)大鋼(gang)鐵公(gong)司在1977~1978年兩年時(shi)間內(nei)共(gong)有4套新型的(de)(de)單槽自(zi)(zi)動軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)投(tou)產(chan)，所生(sheng)產(chan)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)最大直(zhi)徑為381mm、406mm.在小口徑鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)生(sheng)產(chan)領域內(nei)采用串列式布置的(de)(de)自(zi)(zi)動軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)是蘇(su)聯的(de)(de)做法，所生(sheng)產(chan)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)最大外徑為140~250mm。但經過不(bu)到20年的(de)(de)發(fa)展，證(zheng)明這兩種做法不(bu)能(neng)克服(fu)自(zi)(zi)動軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)工藝(yi)所固有的(de)(de)缺點。“短頂頭軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)”終究不(bu)如“長芯棒軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)”，于是這兩種改進了的(de)(de)自(zi)(zi)動軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)工藝(yi)未獲發(fa)展。


2. CPE工藝


  頂(ding)管工(gong)藝(yi)的(de)缺(que)點(dian)在1974年(nian)的(de)頂(ding)管工(gong)藝(yi)學術討論會上進(jin)行(xing)了比較(jiao)全(quan)面的(de)論證。為了改(gai)善采用(yong)這種工(gong)藝(yi)生(sheng)產(chan)的(de)毛管短、壁厚薄、收得率(lv)低(di)等缺(que)點(dian)，在古老的(de)頂(ding)管工(gong)藝(yi)中采用(yong)斜軋穿孔法代(dai)替水(shui)壓(ya)沖孔法，將管坯穿透，然后(hou)用(yong)專門設備收底，形成一個可以承受頂(ding)推力的(de)“底”。這樣，可以采用(yong)重(zhong)量較(jiao)大(da)的(de)管坯，生(sheng)產(chan)較(jiao)長的(de)管子（可達24m).至(zhi)于收得率(lv)雖有所(suo)提高，但(dan)和其他工(gong)藝(yi)相比較(jiao)仍較(jiao)低(di)。


3. 新型狄(di)賽(sai)爾軋(ya)管(guan)機（Accu-roll軋(ya)機）


  狄賽爾(er)(er)軋管機(ji)是在(zai)狄賽爾(er)(er)穿孔機(ji)（指老式(shi)的、導(dao)盤呈時鐘“6時－12時”布置的(de)(de)狄賽(sai)爾(er)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)）的(de)(de)基礎上(shang)發展起來的(de)(de)。最原始的(de)(de)工藝(yi)是在狄賽(sai)爾(er)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)(ji)上(shang)，穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)后的(de)(de)空(kong)心坯穿(chuan)(chuan)(chuan)人芯棒后在另一臺狄賽(sai)爾(er)軋(ya)管機(ji)(ji)上(shang)軋(ya)制成管。從構(gou)造上(shang)講兩者基本相(xiang)同(tong)，異點僅在于前后臺的(de)(de)不同(tong)。


  第一(yi)臺狄賽爾軋管(guan)機(ji)1932年(nian)在美國 Beaver Falls 廠投產，由于生產率較(jiao)低，在40年(nian)代末停產。40多(duo)年(nian)后在美國Aetna Stand-ard公司(si)采用了(le)一(yi)些(xie)改進措施，并稱 Accu-roll軋機(ji)為“下(xia)一(yi)代的(de)(de)軋管(guan)機(ji)”，實際(ji)上(shang)這(zhe)種工(gong)藝的(de)(de)固有缺點如(ru)延伸系數小、毛管(guan)長度短(duan)以及可(ke)能出(chu)現(xian)的(de)(de)內部(bu)質量問(wen)題依然(ran)存在。


4. 新型三輥軋管(guan)機


  從工藝上(shang)講，新型(xing)三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)管(guan)機并無實(shi)質(zhi)性變(bian)化，由于采用了NEL控制系統，可(ke)以達到軋(ya)(ya)薄壁管(guan)的(de)目(mu)的(de)。德國MDM公司(si)將這種新型(xing)三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)管(guan)機稱(cheng)之為(wei) High Performance Assel mill,所軋(ya)(ya)管(guan)子最大外徑可(ke)達356mm,最小壁厚為(wei)2.5mm,D/S比可(ke)達40(實(shi)際上(shang)這是(shi)指外徑為(wei)324~356mm而言，當外徑為(wei)139.7~219mm時(shi)，D/S=35~37)。但不(bu)管(guan)怎(zen)樣，對三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)管(guan)機來說，確實(shi)是(shi)一(yi)大進(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不銹鋼(gang)管時壁厚公差劣化。



四、連鑄圓坯的(de)使用和穿孔、張(zhang)減技術的(de)發展(zhan)


  圓坯連(lian)鑄技術的成功(gong)一(yi)方(fang)面促(cu)進了斜(xie)軋穿(chuan)孔(kong)工藝的發展，使得狄賽爾穿(chuan)孔(kong)機在(zai)新的條件(jian)下(xia)復(fu)活(huo)，另一(yi)方(fang)面終結了壓力(li)穿(chuan)孔(kong)機（PPM)在(zai)新建不(bu)銹鋼管(guan)廠中的進一(yi)步應(ying)用。這樣在(zai)無縫鋼管(guan)生產(chan)領域，以(yi)連(lian)鑄圓坯為原料進行斜(xie)軋穿(chuan)孔(kong)幾乎已成定局，不(bu)這樣，就會(hui)失去(qu)競爭力(li)。


  20世(shi)紀50年代張(zhang)減技術的(de)(de)(de)(de)成功，提高了小(xiao)口徑(jing)不銹鋼(gang)管(guan)生產(chan)的(de)(de)(de)(de)經濟性(xing)，但為了減少與張(zhang)力(li)減徑(jing)聯用的(de)(de)(de)(de)軋(ya)管(guan)機組(zu)(zu)的(de)(de)(de)(de)切頭(tou)損失率要求進人張(zhang)減機的(de)(de)(de)(de)毛管(guan)盡可能(neng)長(chang)，因此，凡是軋(ya)制毛管(guan)較短的(de)(de)(de)(de)組(zu)(zu)不宜(yi)與張(zhang)減機聯用，這樣的(de)(de)(de)(de)軋(ya)管(guan)組(zu)(zu)的(de)(de)(de)(de)競爭能(neng)力(li)也(ye)就(jiu)減弱了。蘭前張(zhang)減技術的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)趨勢主要是采(cai)用CEC控(kong)制、發(fa)(fa)展(zhan)混合(he)傳動(dong)方式(shi)以及工藝過(guo)程(cheng)自動(dong)控(kong)制。軋管前后變形階段(duan)及原料（管坯）生(sheng)產方面的(de)進展，所有(you)這些基本勾畫了無縫不銹鋼管生(sheng)產工藝近100年的(de)發(fa)展概況。