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(zhou)期(qi)軋(ya)管機(ji)(ji)、自動軋(ya)管機(ji)(ji)和(he)頂管工藝(yi)的發展(zhan)


  曼(man)內斯曼(man)兄弟發(fa)(fa)(fa)明(ming)斜軋(ya)(ya)穿(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)后，原想通過實(shi)心坯(pi)穿(chuan)孔(kong)(kong)一(yi)次成管(guan)(guan)，經(jing)過多(duo)次試(shi)驗失(shi)敗之后，就設法在兩重(zhong)式(shi)(shi)軋(ya)(ya)機(ji)(ji)上將空(kong)心坯(pi)套在芯(xin)棒上加(jia)以延(yan)(yan)伸(shen)，這樣生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)(de)鋼(gang)管(guan)(guan)長(chang)度不(bu)大于4~4.5m,而(er)且質量很(hen)差。由此導致(zhi)曼(man)氏兄弟于1892年發(fa)(fa)(fa)明(ming)周期軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)，這種周期軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)采用(yong)人(ren)工(gong)(gong)喂料，由于芯(xin)棒很(hen)重(zhong)，喂料很(hen)費力氣，生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)呈間斷性，效率很(hen)低。當早期在曼(man)內斯曼(man)公司(si)工(gong)(gong)作，并參加(jia)過早期不(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)(de)斯蒂弗爾工(gong)(gong)程(cheng)師（瑞士人(ren)）移居美國(guo)時，美國(guo)鋼(gang)管(guan)(guan)界正(zheng)在探(tan)索發(fa)(fa)(fa)展空(kong)心坯(pi)快速(su)延(yan)(yan)伸(shen)的(de)(de)(de)工(gong)(gong)藝(yi)。由于他的(de)(de)(de)努力，第一(yi)臺自動軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)于1903年11月在美國(guo) Greenville 誕生(sheng)(sheng)(sheng)，所生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)管(guan)(guan)子的(de)(de)(de)外徑最大為4~5 1/2英寸。與美國(guo)發(fa)(fa)(fa)展自動軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)同時，德國(guo)又從完全不(bu)同的(de)(de)(de)途徑研究發(fa)(fa)(fa)展了(le)另(ling)一(yi)種軋(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)(gong)藝(yi)，即在原已存在的(de)(de)(de)艾哈(ha)德水壓(ya)沖孔(kong)(kong)工(gong)(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)基(ji)礎上，采用(yong)環(huan)式(shi)(shi)孔(kong)(kong)型對沖孔(kong)(kong)杯狀體進行(xing)延(yan)(yan)伸(shen)，這就是頂(ding)管(guan)(guan)工(gong)(gong)藝(yi)。因(yin)此，從1886年發(fa)(fa)(fa)明(ming)斜軋(ya)(ya)穿(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)(ji)后，在將近20年的(de)(de)(de)時間內出現(xian)了(le)3種可用(yong)于工(gong)(gong)業生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)(de)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)工(gong)(gong)藝(yi)。



二、連(lian)續(xu)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銹鋼(gang)管的生產領域內也占了優勢。


1983年日本八幡(fan)廠的半浮(fu)動(dong)芯棒連軋(ya)(ya)管廠的投產(chan)，開(kai)始(shi)了3種(zhong)連軋(ya)(ya)管工藝并(bing)存的時期。采用(yong)連軋(ya)(ya)管工藝的鋼管廠競(jing)爭(zheng)能力(li)強(qiang)，經濟效益(yi)好，其突出優(you)點(dian)是：產(chan)量高(gao)（年產(chan)量50萬(wan)噸以(yi)上(shang)）、產(chan)品質(zhi)量好，所(suo)生產(chan)管子的品種(zhong)規格(ge)多，毛管長度(du)大，收(shou)得率高(gao)，這些優(you)點(dian)決非其他(ta)軋(ya)(ya)管工藝所(suo)能比擬(ni)的。




三、各(ge)種古老軋管工(gong)藝(yi)全面翻新


 連軋管(guan)工藝(yi)獲得巨(ju)大(da)發展的同時(shi)，各種古(gu)老的軋管(guan)工藝(yi)也進入了一個(ge)全面翻(fan)新(xin)的時(shi)期。


1. 單槽自(zi)動軋管機(ji)和串列(lie)布(bu)置的自(zi)動軋管機(ji)


   日本四大(da)鋼(gang)鐵公(gong)司在1977~1978年兩(liang)年時間(jian)內共有4套新型的單槽(cao)自動(dong)軋(ya)(ya)管機投產，所生(sheng)產鋼(gang)管的最大(da)直徑為381mm、406mm.在小口徑鋼(gang)管生(sheng)產領域內采用串列(lie)式布置的自動(dong)軋(ya)(ya)管機是蘇聯的做法(fa)，所生(sheng)產鋼(gang)管的最大(da)外徑為140~250mm。但經過不(bu)(bu)到(dao)20年的發展，證(zheng)明(ming)這兩(liang)種做法(fa)不(bu)(bu)能克服(fu)自動(dong)軋(ya)(ya)管工藝所固(gu)有的缺(que)點。“短頂頭(tou)軋(ya)(ya)管”終究不(bu)(bu)如(ru)“長(chang)芯棒(bang)軋(ya)(ya)管”，于是這兩(liang)種改進了(le)的自動(dong)軋(ya)(ya)管工藝未獲發展。


2. CPE工藝


  頂(ding)管工藝(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)缺點(dian)在1974年(nian)的(de)(de)(de)(de)頂(ding)管工藝(yi)(yi)學術討論會上進行了(le)比較(jiao)(jiao)全面(mian)的(de)(de)(de)(de)論證。為了(le)改善采(cai)用這種(zhong)工藝(yi)(yi)生產的(de)(de)(de)(de)毛管短、壁厚薄、收(shou)得(de)率低等缺點(dian)，在古老(lao)的(de)(de)(de)(de)頂(ding)管工藝(yi)(yi)中采(cai)用斜軋穿孔法(fa)代替水壓(ya)沖孔法(fa)，將(jiang)管坯(pi)穿透，然后(hou)用專門設備收(shou)底，形成一個可以承受(shou)頂(ding)推力的(de)(de)(de)(de)“底”。這樣(yang)，可以采(cai)用重(zhong)量較(jiao)(jiao)大的(de)(de)(de)(de)管坯(pi)，生產較(jiao)(jiao)長的(de)(de)(de)(de)管子（可達24m).至于收(shou)得(de)率雖(sui)有所提(ti)高，但(dan)和(he)其他工藝(yi)(yi)相比較(jiao)(jiao)仍較(jiao)(jiao)低。


3. 新(xin)型狄賽爾軋管(guan)機（Accu-roll軋機）


  狄(di)賽(sai)爾軋管機(ji)是在狄(di)賽(sai)爾穿孔機(ji)（指老式的、導盤呈(cheng)時鐘“6時－12時”布置(zhi)的(de)(de)(de)狄(di)賽爾穿孔機(ji)）的(de)(de)(de)基礎(chu)上發展起(qi)來(lai)的(de)(de)(de)。最(zui)原始的(de)(de)(de)工藝是在狄(di)賽爾穿孔機(ji)上，穿孔后(hou)的(de)(de)(de)空心(xin)坯穿人芯(xin)棒后(hou)在另(ling)一(yi)臺狄(di)賽爾軋管(guan)機(ji)上軋制(zhi)成管(guan)。從構造(zao)上講(jiang)兩者基本相同(tong)，異點(dian)僅在于前后(hou)臺的(de)(de)(de)不同(tong)。


  第一(yi)臺狄(di)賽爾軋(ya)管機(ji)1932年在美(mei)國(guo) Beaver Falls 廠投產，由于(yu)生產率較(jiao)低，在40年代(dai)末(mo)停產。40多年后在美(mei)國(guo)Aetna Stand-ard公司(si)采用了(le)一(yi)些(xie)改進措施(shi)，并稱 Accu-roll軋(ya)機(ji)為“下一(yi)代(dai)的(de)(de)軋(ya)管機(ji)”，實際上這種(zhong)工(gong)藝(yi)的(de)(de)固有缺點如延伸系數小、毛管長度短(duan)以及可能出現的(de)(de)內部(bu)質量(liang)問題依然存在。


4. 新型三輥軋(ya)管機


  從工藝上講，新型(xing)三(san)輥軋(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機并無實(shi)質(zhi)性變化，由(you)于采用了(le)NEL控(kong)制系統，可(ke)(ke)以達到軋(ya)薄壁管(guan)(guan)(guan)(guan)的目的。德國MDM公(gong)司將(jiang)這種新型(xing)三(san)輥軋(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機稱之為 High Performance Assel mill,所(suo)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)子最(zui)大(da)外(wai)徑(jing)(jing)可(ke)(ke)達356mm,最(zui)小(xiao)壁厚為2.5mm,D/S比可(ke)(ke)達40(實(shi)際上這是指外(wai)徑(jing)(jing)為324~356mm而言，當(dang)外(wai)徑(jing)(jing)為139.7~219mm時，D/S=35~37)。但不管(guan)(guan)(guan)(guan)怎(zen)樣，對三(san)輥軋(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機來說，確實(shi)是一大(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(bo)壁不銹鋼管時壁厚公差劣化。



四(si)、連鑄(zhu)圓(yuan)坯(pi)的使用和(he)穿孔、張減技術的發(fa)展


  圓坯(pi)連(lian)鑄(zhu)技術的成功一(yi)(yi)方面促進(jin)(jin)了斜(xie)軋穿孔工藝的發展，使得狄賽爾穿孔機在(zai)新的條件下復活，另一(yi)(yi)方面終(zhong)結(jie)了壓力穿孔機（PPM)在(zai)新建不銹(xiu)鋼管廠中的進(jin)(jin)一(yi)(yi)步應用。這樣在(zai)無縫鋼管生產領域，以連(lian)鑄(zhu)圓坯(pi)為原料進(jin)(jin)行斜(xie)軋穿孔幾乎(hu)已成定局，不這樣，就(jiu)會失去競爭(zheng)力。


  20世紀50年(nian)代(dai)張減(jian)(jian)(jian)技術(shu)的(de)(de)(de)成功(gong)，提高了小口徑不銹鋼管(guan)生產的(de)(de)(de)經濟性，但(dan)為(wei)了減(jian)(jian)(jian)少(shao)與(yu)張力減(jian)(jian)(jian)徑聯用(yong)的(de)(de)(de)軋(ya)管(guan)機組的(de)(de)(de)切頭損失率要求進人張減(jian)(jian)(jian)機的(de)(de)(de)毛管(guan)盡可能長，因此，凡是(shi)軋(ya)制(zhi)毛管(guan)較短的(de)(de)(de)組不宜與(yu)張減(jian)(jian)(jian)機聯用(yong)，這樣的(de)(de)(de)軋(ya)管(guan)組的(de)(de)(de)競爭(zheng)能力也就(jiu)減(jian)(jian)(jian)弱了。蘭前張減(jian)(jian)(jian)技術(shu)的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)趨勢(shi)主要是(shi)采用(yong)CEC控制(zhi)、發(fa)展(zhan)混合傳動(dong)方(fang)式以(yi)及工藝過(guo)程自動(dong)控制(zhi)。軋管前(qian)后變形階(jie)段及(ji)原料（管坯(pi)）生產方面的(de)進展，所(suo)有這(zhe)些基本勾(gou)畫了無縫(feng)不銹鋼管生產工藝(yi)近(jin)100年的(de)發展概況。