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(yi)、周期軋管(guan)(guan)機、自動軋管(guan)(guan)機和頂管(guan)(guan)工藝(yi)的發(fa)展


  曼(man)內斯曼(man)兄弟發(fa)明(ming)斜軋(ya)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)后(hou)，原(yuan)想通過實(shi)心(xin)坯穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)一(yi)次成管(guan)(guan)(guan)，經過多次試驗失敗之后(hou)，就(jiu)設(she)法在(zai)兩重式(shi)軋(ya)機(ji)上將(jiang)(jiang)空(kong)心(xin)坯套在(zai)芯(xin)棒上加以延伸(shen)(shen)，這樣(yang)生(sheng)產(chan)的(de)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)長度不大(da)(da)于4~4.5m,而(er)且質量很(hen)差。由(you)此(ci)(ci)導致曼(man)氏(shi)兄弟于1892年(nian)(nian)(nian)發(fa)明(ming)周期軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)，這種(zhong)周期軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)采用人工(gong)喂料，由(you)于芯(xin)棒很(hen)重，喂料很(hen)費(fei)力(li)氣，生(sheng)產(chan)呈間斷(duan)性，效率(lv)很(hen)低。當早(zao)期在(zai)曼(man)內斯曼(man)公司(si)工(gong)作，并參加過早(zao)期不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)生(sheng)產(chan)的(de)斯蒂弗爾工(gong)程師（瑞士人）移居美(mei)國時，美(mei)國鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)界正在(zai)探索發(fa)展空(kong)心(xin)坯快速延伸(shen)(shen)的(de)工(gong)藝(yi)(yi)。由(you)于他(ta)的(de)努力(li)，第一(yi)臺(tai)自動軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)于1903年(nian)(nian)(nian)11月在(zai)美(mei)國 Greenville 誕生(sheng)，所生(sheng)產(chan)管(guan)(guan)(guan)子(zi)的(de)外(wai)徑(jing)最大(da)(da)為4~5 1/2英寸。與美(mei)國發(fa)展自動軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)的(de)同時，德國又從(cong)完全不同的(de)途徑(jing)研究發(fa)展了(le)(le)另一(yi)種(zhong)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)工(gong)藝(yi)(yi)，即在(zai)原(yuan)已存在(zai)的(de)艾哈德水壓(ya)沖孔(kong)(kong)工(gong)藝(yi)(yi)的(de)基礎上，采用環式(shi)孔(kong)(kong)型對沖孔(kong)(kong)杯狀體進行延伸(shen)(shen)，這就(jiu)是頂(ding)管(guan)(guan)(guan)工(gong)藝(yi)(yi)。因此(ci)(ci)，從(cong)1886年(nian)(nian)(nian)發(fa)明(ming)斜軋(ya)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)后(hou)，在(zai)將(jiang)(jiang)近20年(nian)(nian)(nian)的(de)時間內出現了(le)(le)3種(zhong)可用于工(gong)業生(sheng)產(chan)的(de)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)工(gong)藝(yi)(yi)。



二、連續軋管機的發展


 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，所軋不銹鋼(gang)管質量優越，軋機能力大大提高，在小口徑不銹鋼(gang)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(xiu)鋼管(guan)的生產領域內也占了優勢。


1983年日本八幡廠的(de)(de)(de)半浮動(dong)芯棒連(lian)軋管(guan)廠的(de)(de)(de)投(tou)產(chan)(chan)(chan)，開始了(le)3種連(lian)軋管(guan)工藝并存的(de)(de)(de)時期。采(cai)用連(lian)軋管(guan)工藝的(de)(de)(de)鋼管(guan)廠競爭能力強，經濟效(xiao)益(yi)好，其(qi)突出優(you)點是：產(chan)(chan)(chan)量(liang)高(gao)（年產(chan)(chan)(chan)量(liang)50萬噸以上）、產(chan)(chan)(chan)品(pin)質量(liang)好，所生產(chan)(chan)(chan)管(guan)子(zi)的(de)(de)(de)品(pin)種規格多，毛管(guan)長度大，收得(de)率(lv)高(gao)，這些優(you)點決(jue)非其(qi)他軋管(guan)工藝所能比擬的(de)(de)(de)。




三、各種古老軋管工(gong)藝全面翻新(xin)


 連(lian)軋管工(gong)藝獲得巨大發(fa)展(zhan)的同時，各種古老的軋管工(gong)藝也進入(ru)了(le)一個全(quan)面翻(fan)新的時期。


1. 單(dan)槽自動軋管機(ji)和串列布置的(de)自動軋管機(ji)


   日本四大鋼(gang)(gang)鐵(tie)公司在(zai)1977~1978年兩(liang)年時間內共(gong)有4套新型的(de)(de)(de)(de)(de)單槽(cao)自動軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機投(tou)產(chan)，所(suo)(suo)生(sheng)產(chan)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)最大直徑(jing)為381mm、406mm.在(zai)小口徑(jing)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)生(sheng)產(chan)領域(yu)內采(cai)用串列式布置的(de)(de)(de)(de)(de)自動軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機是蘇聯的(de)(de)(de)(de)(de)做法，所(suo)(suo)生(sheng)產(chan)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)最大外(wai)徑(jing)為140~250mm。但(dan)經過不到20年的(de)(de)(de)(de)(de)發展，證明這(zhe)(zhe)兩(liang)種做法不能克(ke)服自動軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)工藝(yi)所(suo)(suo)固(gu)有的(de)(de)(de)(de)(de)缺點。“短頂(ding)頭軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)”終究不如“長芯棒(bang)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)”，于是這(zhe)(zhe)兩(liang)種改進(jin)了的(de)(de)(de)(de)(de)自動軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)工藝(yi)未獲發展。


2. CPE工(gong)藝


  頂管(guan)工(gong)(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)缺點在1974年的(de)(de)(de)頂管(guan)工(gong)(gong)藝(yi)學術(shu)討論會(hui)上進行了比較全面的(de)(de)(de)論證。為了改善采(cai)用(yong)這種工(gong)(gong)藝(yi)生產的(de)(de)(de)毛管(guan)短(duan)、壁厚薄、收(shou)得率(lv)低(di)等缺點，在古老的(de)(de)(de)頂管(guan)工(gong)(gong)藝(yi)中采(cai)用(yong)斜軋穿孔(kong)(kong)法(fa)代替水壓沖孔(kong)(kong)法(fa)，將管(guan)坯穿透，然后(hou)用(yong)專門設備收(shou)底，形(xing)成(cheng)一個可以承受頂推(tui)力的(de)(de)(de)“底”。這樣(yang)，可以采(cai)用(yong)重量較大的(de)(de)(de)管(guan)坯，生產較長的(de)(de)(de)管(guan)子(zi)（可達24m).至(zhi)于收(shou)得率(lv)雖有所提高(gao)，但和其他(ta)工(gong)(gong)藝(yi)相比較仍較低(di)。


3. 新型狄賽(sai)爾軋管機（Accu-roll軋機）


  狄賽爾(er)軋管機(ji)(ji)是在狄賽爾(er)穿孔(kong)機(ji)(ji)（指老式的、導盤(pan)呈時鐘“6時－12時”布置的(de)狄賽爾(er)穿(chuan)(chuan)孔機）的(de)基礎(chu)上發(fa)展起來的(de)。最原(yuan)始(shi)的(de)工藝(yi)是在(zai)狄賽爾(er)穿(chuan)(chuan)孔機上，穿(chuan)(chuan)孔后(hou)的(de)空心坯穿(chuan)(chuan)人芯棒(bang)后(hou)在(zai)另一(yi)臺狄賽爾(er)軋管機上軋制成管。從構造上講兩者(zhe)基本相同，異(yi)點僅(jin)在(zai)于前后(hou)臺的(de)不同。


  第一臺狄賽爾(er)軋管機1932年(nian)在美國 Beaver Falls 廠投(tou)產，由于生產率較低，在40年(nian)代(dai)末停產。40多年(nian)后在美國Aetna Stand-ard公司采(cai)用(yong)了(le)一些改進措施，并稱 Accu-roll軋機為“下(xia)一代(dai)的(de)軋管機”，實(shi)際上(shang)這(zhe)種工藝的(de)固有缺點如延伸系數小、毛管長(chang)度短以及可能出現的(de)內部(bu)質量問題依(yi)然存在。


4. 新型三輥軋(ya)管機


  從工藝上(shang)講，新型(xing)三輥軋(ya)管(guan)機(ji)并無(wu)實(shi)質性變化，由于采用了(le)NEL控制系統，可(ke)以達到軋(ya)薄壁管(guan)的目的。德國MDM公司將(jiang)這種新型(xing)三輥軋(ya)管(guan)機(ji)稱(cheng)之(zhi)為 High Performance Assel mill,所軋(ya)管(guan)子(zi)最大(da)外(wai)(wai)徑可(ke)達356mm,最小(xiao)壁厚為2.5mm,D/S比(bi)可(ke)達40(實(shi)際上(shang)這是指外(wai)(wai)徑為324~356mm而言(yan)，當(dang)外(wai)(wai)徑為139.7~219mm時，D/S=35~37)。但不管(guan)怎樣，對三輥軋(ya)管(guan)機(ji)來說，確實(shi)是一(yi)大(da)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不銹鋼(gang)管時壁厚公差劣化。



四、連鑄圓坯(pi)的使用和穿孔、張減技術的發展


  圓(yuan)坯連(lian)鑄技(ji)術的(de)成(cheng)功一(yi)方面促進(jin)了斜(xie)軋穿孔工藝的(de)發展，使得狄賽爾穿孔機在(zai)新(xin)的(de)條件(jian)下復活，另一(yi)方面終結了壓力(li)穿孔機（PPM)在(zai)新(xin)建(jian)不銹鋼(gang)管廠中的(de)進(jin)一(yi)步(bu)應用。這樣(yang)在(zai)無縫鋼(gang)管生產領域，以連(lian)鑄圓(yuan)坯為原料進(jin)行斜(xie)軋穿孔幾(ji)乎(hu)已成(cheng)定(ding)局，不這樣(yang)，就(jiu)會失去競爭力(li)。


  20世紀50年(nian)代張(zhang)減(jian)(jian)(jian)技(ji)術的成功，提高了小口(kou)徑不銹鋼管(guan)(guan)(guan)生產的經(jing)濟性，但為(wei)了減(jian)(jian)(jian)少與張(zhang)力(li)減(jian)(jian)(jian)徑聯用的軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機組(zu)的切頭損失率要求進(jin)人張(zhang)減(jian)(jian)(jian)機的毛管(guan)(guan)(guan)盡可能長(chang)，因此，凡是軋(ya)制毛管(guan)(guan)(guan)較(jiao)短的組(zu)不宜與張(zhang)減(jian)(jian)(jian)機聯用，這樣的軋(ya)管(guan)(guan)(guan)組(zu)的競(jing)爭能力(li)也就減(jian)(jian)(jian)弱了。蘭前張(zhang)減(jian)(jian)(jian)技(ji)術的發展趨勢主(zhu)要是采用CEC控制、發展混(hun)合傳動方(fang)式以及工(gong)藝過程自動控制。軋管(guan)前(qian)后變形階段(duan)及原料（管(guan)坯）生產方(fang)面的(de)進展，所(suo)有這些基本勾畫了無縫不銹鋼管(guan)生產工藝近100年的(de)發(fa)展概況(kuang)。