鋼管的定徑和減徑是熱軋不(bu)銹鋼管(guan)生產中的最后一道荒管熱變形工序，其主要作用是消除前道工序軋制過程中造成的荒管外徑不一，以提高熱軋成品管的外徑精度和真圓度。
一、定徑機(ji)
不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管定(ding)徑、減徑和(he)張力減徑過(guo)(guo)程是空心體不(bu)帶芯棒的(de)連軋過(guo)(guo)程。定(ding)徑的(de)目(mu)的(de)是在(zai)較(jiao)小的(de)總減徑率(lv)和(he)單(dan)機架減徑率(lv)條件下，將(jiang)鋼(gang)管軋成有一定(ding)要求的(de)尺寸精度和(he)真圓度，并進一步提(ti)高不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管外(wai)表面質量。經過(guo)(guo)定(ding)徑后的(de)鋼(gang)管，直(zhi)徑偏差較(jiao)小，橢圓度較(jiao)小，直(zhi)度較(jiao)好，表面光(guang)潔。
定徑(jing)(jing)機(ji)的(de)工作(zuo)機(ji)架(jia)(jia)數較(jiao)少(shao)，一般為5~14架(jia)(jia)，總減徑(jing)(jing)率約3%~35%,增加定徑(jing)(jing)機(ji)架(jia)(jia)數可擴大產品規格，給生產帶來了(le)方(fang)便，新(xin)設計車間(jian)定徑(jing)(jing)機(ji)架(jia)(jia)數皆偏多。
定(ding)徑(jing)機(ji)的(de)形式很多，按輥(gun)數可(ke)分為二(er)輥(gun)、三(san)輥(gun)、四輥(gun)式定(ding)徑(jing)機(ji)；按軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制方式又分為縱(zong)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)定(ding)徑(jing)和斜軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)定(ding)徑(jing)機(ji)。斜軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)旋轉(zhuan)定(ding)徑(jing)機(ji)構造與(yu)二(er)輥(gun)或三(san)輥(gun)斜軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)穿孔機(ji)相似，只(zhi)是(shi)輥(gun)型(xing)不同。與(yu)縱(zong)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)定(ding)徑(jing)相比較(jiao)，斜軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)定(ding)徑(jing)的(de)不銹鋼管外徑(jing)精度(du)高，橢圓度(du)小，更換(huan)品種規格方便(bian)，不需要換(huan)輥(gun)，只(zhi)要調整軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)間距即可(ke)；缺點是(shi)生產率(lv)低。
二、減徑(jing)機(ji)
減(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)除了有(you)(you)定徑(jing)(jing)(jing)的(de)(de)作(zuo)用外(wai)，還能(neng)使(shi)產(chan)品(pin)規(gui)格(ge)范圍向(xiang)小口(kou)徑(jing)(jing)(jing)發(fa)展。減(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)機(ji)工(gong)作(zuo)機(ji)架(jia)數(shu)較(jiao)多(duo)，一(yi)般(ban)為(wei)9~24架(jia)。減(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)機(ji)就是(shi)二輥(gun)或三輥(gun)式(shi)縱(zong)軋(ya)連軋(ya)機(ji)，只是(shi)連軋(ya)的(de)(de)是(shi)空心(xin)管(guan)體。二輥(gun)式(shi)前后相鄰機(ji)架(jia)軋(ya)輥(gun)軸(zhou)線互垂90°,三輥(gun)式(shi)軋(ya)輥(gun)軸(zhou)線互錯60°,這樣(yang)空心(xin)荒管(guan)在軋(ya)制(zhi)過程(cheng)中所有(you)(you)方向(xiang)都受到徑(jing)(jing)(jing)向(xiang)壓縮，直至達到成品(pin)要(yao)(yao)求(qiu)的(de)(de)外(wai)徑(jing)(jing)(jing)熱尺(chi)寸和橫斷(duan)面(mian)形狀。減(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)不僅擴大(da)了機(ji)組生產(chan)的(de)(de)品(pin)種規(gui)格(ge)，增(zeng)加軋(ya)制(zhi)長度，而(er)且減(jian)(jian)(jian)少(shao)前部工(gong)序(xu)要(yao)(yao)求(qiu)的(de)(de)毛管(guan)規(gui)格(ge)數(shu)量、相應(ying)的(de)(de)管(guan)坯規(gui)格(ge)和工(gong)具備品(pin)等，簡化生產(chan)管(guan)理；另外(wai)還會(hui)減(jian)(jian)(jian)少(shao)前部工(gong)序(xu)更換生產(chan)規(gui)格(ge)次(ci)數(shu)，提高機(ji)組的(de)(de)生產(chan)能(neng)力。正是(shi)因為(wei)這一(yi)點，新設計的(de)(de)定徑(jing)(jing)(jing)機(ji)架(jia)數(shu)很(hen)多(duo)也(ye)由原(yuan)來的(de)(de)5架(jia)變(bian)為(wei)7~14架(jia)以上，這在一(yi)定程(cheng)度上也(ye)起到減(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)作(zuo)用。
減(jian)(jian)徑(jing)機(ji)(ji)(ji)(ji)有兩(liang)種形式，一(yi)是微(wei)張(zhang)力減(jian)(jian)徑(jing)機(ji)(ji)(ji)(ji)，減(jian)(jian)徑(jing)過(guo)程中壁厚增(zeng)加(jia)，橫截面(mian)(mian)上的壁厚均(jun)勻(yun)性惡化，所(suo)以總減(jian)(jian)徑(jing)率(lv)限制在40%~50%;二是張(zhang)力減(jian)(jian)徑(jing)機(ji)(ji)(ji)(ji)，減(jian)(jian)徑(jing)時機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)間存在張(zhang)力，使得縮徑(jing)的同時減(jian)(jian)壁，進一(yi)步擴大(da)生產產品(pin)的規格范圍，橫截面(mian)(mian)壁厚均(jun)勻(yun)性也比同樣減(jian)(jian)徑(jing)率(lv)下的微(wei)張(zhang)力減(jian)(jian)徑(jing)好(hao)。
三(san)輥(gun)式(shi)定(ding)減(jian)徑機和(he)二輥(gun)式(shi)定(ding)減(jian)徑機相比(bi)，存在以(yi)下幾個方(fang)面(mian)的差異：
1. 機(ji)架間距 三輥(gun)(gun)式(shi)(shi)定(ding)減徑機(ji)機(ji)架間距比(bi)二輥(gun)(gun)式(shi)(shi)定(ding)減徑機(ji)機(ji)小，但機(ji)械結構復(fu)雜；
2. 單機架變形量 與二輥式定減機相比，三輥式定減徑機每(mei)個軋輥軋制(zhi)變形量小，管端增厚長度小、切(qie)頭切(qie)尾少、金屬損耗(hao)少；
3. 不銹鋼(gang)管(guan)質量 三輥(gun)(gun)式(shi)(shi)比(bi)二(er)輥(gun)(gun)式(shi)(shi)定(ding)(ding)減(jian)徑機(ji)(ji)軋(ya)輥(gun)(gun)孔型周(zhou)(zhou)邊的(de)(de)(de)速度(du)差小(xiao)，從而(er)減(jian)少軋(ya)輥(gun)(gun)與(yu)鋼(gang)管(guan)的(de)(de)(de)相對滑動，軋(ya)輥(gun)(gun)較(jiao)小(xiao)，沿周(zhou)(zhou)向每個軋(ya)輥(gun)(gun)孔型與(yu)鋼(gang)管(guan)接觸弧長較(jiao)小(xiao)，這使周(zhou)(zhou)向上所(suo)(suo)受的(de)(de)(de)變形力比(bi)較(jiao)均勻(yun)，金(jin)屬變形時的(de)(de)(de)流動趨于均勻(yun)，從而(er)可以減(jian)少橫向壁厚的(de)(de)(de)不均勻(yun)程(cheng)度(du)，所(suo)(suo)以三輥(gun)(gun)式(shi)(shi)定(ding)(ding)減(jian)徑機(ji)(ji)與(yu)二(er)輥(gun)(gun)式(shi)(shi)定(ding)(ding)減(jian)徑機(ji)(ji)相比(bi)，生產的(de)(de)(de)鋼(gang)管(guan)外徑圓度(du)較(jiao)好；
4. 機(ji)架布置 三輥式(shi)定減(jian)徑機(ji)軋(ya)輥交叉60°,使軋(ya)機(ji)結構(gou)簡化，便于布置；
5. 張力的建立(li) 三輥式定減(jian)徑機軋輥數目多，則軋制時(shi)對鋼管的曳入性能較好，可在較短(duan)的咬(yao)入鋼管長度(du)上建立(li)足夠的張力；
6. 可調(diao)整(zheng)性 二輥式定減(jian)(jian)徑(jing)機容易(yi)實(shi)(shi)現在線(xian)孔型尺寸(cun)的(de)調(diao)整(zheng)，以滿(man)足標準，規范對外徑(jing)偏差的(de)要求，而(er)三輥式定減(jian)(jian)徑(jing)機一般不能(neng)實(shi)(shi)現在線(xian)孔型尺寸(cun)的(de)調(diao)整(zheng)。
現在廣泛(fan)采用的是(shi)三輥定減徑機。
三(san)、張力減徑(jing)機
1. 張(zhang)力(li)減徑機(ji)的特點
張(zhang)(zhang)(zhang)力減(jian)(jian)(jian)徑(jing)機實(shi)際上是(shi)一(yi)(yi)種空心軋(ya)制的(de)多機架(jia)連軋(ya)機，被軋(ya)制的(de)鋼(gang)管不(bu)僅受到徑(jing)向(xiang)壓縮，同(tong)時還受到縱向(xiang)拉伸，即存在(zai)張(zhang)(zhang)(zhang)力，故稱(cheng)為張(zhang)(zhang)(zhang)力減(jian)(jian)(jian)徑(jing)。在(zai)張(zhang)(zhang)(zhang)力的(de)作(zuo)用下，鋼(gang)管在(zai)減(jian)(jian)(jian)徑(jing)的(de)同(tong)時，還利用各架(jia)間建立足夠大的(de)張(zhang)(zhang)(zhang)力來實(shi)現減(jian)(jian)(jian)壁的(de)目的(de)，進一(yi)(yi)步(bu)擴大生(sheng)產產品的(de)規格范圍，橫截面壁厚均勻(yun)性也比(bi)同(tong)樣減(jian)(jian)(jian)徑(jing)率(lv)下的(de)微張(zhang)(zhang)(zhang)力減(jian)(jian)(jian)徑(jing)好。總減(jian)(jian)(jian)徑(jing)率(lv)最大達(da)(da)75%~80%,減(jian)(jian)(jian)壁率(lv)一(yi)(yi)般可達(da)(da)35%~40%,總延伸系數一(yi)(yi)般在(zai)6~8,最大可達(da)(da)9以上，因此其工作(zuo)機架(jia)數更多，一(yi)(yi)般為14~24架(jia)，甚至多達(da)(da)28架(jia)。
在無縫鋼(gang)管機組(zu)特別是連續軋(ya)管機組(zu)中配置張力減徑機具有(you)以下特點：
a. 可以(yi)大大減(jian)少(shao)減(jian)徑前的(de)鋼(gang)管(guan)規格(ge)，提高軋管(guan)機(ji)組(zu)生產效率，軋管(guan)機(ji)組(zu)只生產少(shao)數幾個外徑規格(ge)，而經張力減(jian)徑后可以(yi)得(de)到各種尺寸規格(ge)的(de)成品鋼(gang)管(guan)；
b. 可以(yi)減(jian)(jian)少(shao)(shao)前部工(gong)序（穿(chuan)孔和(he)軋管）生(sheng)(sheng)產工(gong)具的(de)(de)數(shu)量，提高(gao)機組(zu)作(zuo)(zuo)業(ye)率，由于管坯和(he)荒管規格的(de)(de)減(jian)(jian)少(shao)(shao)，工(gong)具、備品備件和(he)更(geng)換時間大大減(jian)(jian)少(shao)(shao)，生(sheng)(sheng)產更(geng)加(jia)穩定，從(cong)而(er)增(zeng)加(jia)了機組(zu)的(de)(de)作(zuo)(zuo)業(ye)時間；
c. 可以擴大品(pin)種規格，減(jian)徑量(liang)高達(da)80%,減(jian)壁量(liang)達(da)45%,通過張力(li)減(jian)徑可以直(zhi)接生(sheng)產小口徑無縫鋼管；
d. 張力減(jian)徑的(de)(de)延伸系數6~9,故可以生產長達165m的(de)(de)鋼管(guan)。
張力(li)減(jian)徑(jing)的(de)缺點是在(zai)張力(li)減(jian)徑(jing)機(ji)軋(ya)制中鋼管(guan)(guan)(guan)中間部(bu)分的(de)管(guan)(guan)(guan)壁(bi)受(shou)到張力(li)作用而減(jian)薄，頭(tou)尾(wei)兩端(duan)的(de)管(guan)(guan)(guan)壁(bi)由于(yu)受(shou)不到張力(li)或受(shou)到的(de)張力(li)由小變大，出現增厚段，這部(bu)分增厚超(chao)過公差，需切掉，增加了(le)切頭(tou)尾(wei)損失(shi)，所以一(yi)般要求進(jin)入張力(li)減(jian)徑(jing)機(ji)的(de)管(guan)(guan)(guan)子(zi)來(lai)料長(chang)度要足夠長(chang)，在(zai)經濟上(shang)才合理(li)。
近年來張力減徑的發展(zhan)趨(qu)勢是：
a. 三輥式張力減(jian)徑機采用(yong)日漸普遍(bian)，二輥式只用(yong)于壁(bi)厚大(da)于10~12mm的厚壁(bi)管；
b. 減徑率有所提高，入口荒管管徑日益增大，最大直徑現(xian)在已(yi)達300mm;
c. 出口速(su)度日益提高，現已到16~18m/s;
d. 近年來投(tou)產的張力減徑機架數(shu)不斷增(zeng)加，目前最多達到28~30架。
2. 張力減徑機的管端偏厚
張力(li)減(jian)(jian)徑(jing)機的工藝特點是應(ying)用相互(hu)緊靠及串列(lie)的軋(ya)制(zhi)(zhi)機架序(xu)列(lie)使鋼管(guan)的外徑(jing)遞減(jian)(jian)，同時(shi)利用該(gai)序(xu)列(lie)中(zhong)軋(ya)制(zhi)(zhi)速度差在鋼管(guan)上形成(cheng)縱(zong)向拉應(ying)力(li)，張力(li)，通過(guo)控(kong)制(zhi)(zhi)張力(li)的大小來使鋼管(guan)壁(bi)(bi)厚按要求值(zhi)變化。因(yin)此(ci)現代張力(li)減(jian)(jian)徑(jing)機不僅可以減(jian)(jian)徑(jing)，同時(shi)可以減(jian)(jian)壁(bi)(bi)，而且橫截面(mian)上壁(bi)(bi)厚分布比較均勻。但(dan)它有個突(tu)出的缺點，就是首尾(wei)管(guan)壁(bi)(bi)相對中(zhong)部偏厚，增(zeng)加了切頭損失。
a. 管端偏(pian)厚成因
影(ying)響管(guan)端(duan)偏厚(hou)的(de)(de)因(yin)素(su)很(hen)多，但造成張(zhang)(zhang)減管(guan)端(duan)偏厚(hou)的(de)(de)主(zhu)要(yao)原因(yin)是(shi)軋(ya)(ya)(ya)(ya)件首(shou)尾軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)時(shi)都(dou)是(shi)處于(yu)過程的(de)(de)不(bu)穩(wen)定(ding)階段。首(shou)先，軋(ya)(ya)(ya)(ya)件兩端(duan)總有相當(dang)于(yu)機(ji)(ji)(ji)架間(jian)(jian)距的(de)(de)一(yi)段長度(du)，一(yi)直都(dou)是(shi)在(zai)(zai)無(wu)(wu)張(zhang)(zhang)力(li)狀態(tai)下(xia)減徑(jing)；其次(ci)，前(qian)端(duan)在(zai)(zai)進(jin)入機(ji)(ji)(ji)組的(de)(de)前(qian)3~5機(ji)(ji)(ji)架之后，軋(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)間(jian)(jian)的(de)(de)張(zhang)(zhang)力(li)才(cai)逐(zhu)漸由零(ling)增(zeng)加到(dao)穩(wen)定(ding)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)的(de)(de)最(zui)大值(zhi)，而尾部(bu)在(zai)(zai)離開最(zui)后3~5機(ji)(ji)(ji)架時(shi)，軋(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)間(jian)(jian)的(de)(de)張(zhang)(zhang)力(li)又(you)從穩(wen)定(ding)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)的(de)(de)最(zui)大值(zhi)降(jiang)到(dao)零(ling)。這樣(yang)軋(ya)(ya)(ya)(ya)件相應(ying)的(de)(de)前(qian)端(duan)壁(bi)厚(hou)就由最(zui)厚(hou)逐(zhu)漸降(jiang)到(dao)穩(wen)定(ding)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)時(shi)的(de)(de)最(zui)薄(bo)值(zhi)，尾端(duan)又(you)由穩(wen)定(ding)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)的(de)(de)最(zui)薄(bo)值(zhi)逐(zhu)漸增(zeng)厚(hou)到(dao)無(wu)(wu)張(zhang)(zhang)力(li)減徑(jing)時(shi)的(de)(de)最(zui)大厚(hou)度(du)。
b. 影響管端偏厚因(yin)素
首尾厚壁段的切損率，主要取決于以(yi)下因素：
①. 機架間距愈小，厚壁端愈短；
②. 傳動速度的剛性愈好，恢復轉速的時間愈短，首尾管壁的偏厚值愈小，長度愈短；
③. 延伸系數和減徑率愈大，首尾管壁的偏厚值愈大長度愈長；
④. 機架間的張力愈大，首尾相對中間的壁厚差亦愈大，切損愈高。
但從另一(yi)方面看(kan)，加(jia)大張力(li)(li)可以(yi)(yi)使用較厚的(de)毛管提高機(ji)組產率，所以(yi)(yi)實際生產中(zhong)應當摸索合理的(de)張力(li)(li)制度(du)，以(yi)(yi)求得最(zui)佳的(de)經(jing)濟效果。實踐(jian)證(zheng)明(ming)，進(jin)入減徑(jing)機(ji)的(de)來料長(chang)度(du)應在(zai)18~20m以(yi)(yi)上(shang)，在(zai)經(jing)濟上(shang)才是(shi)合理的(de)。因此張力(li)(li)減徑(jing)機(ji)多用于(yu)連(lian)續軋管機(ji)、皮爾格軋機(ji)和(he)連(lian)續焊管機(ji)組之后。
目前(qian)試(shi)圖用(yong)(yong)分析公(gong)式(shi)計(ji)算管端偏厚段的長度尚有(you)一定困難，實(shi)際生產中多(duo)以(yi)經驗(yan)公(gong)式(shi)估算。式(shi)（5-1)適用(yong)(yong)于總延伸為1.5~7.0的情況(kuang)：
c. 改善管端偏厚措施
為了減少(shao)張力(li)減徑機(ji)的切頭損(sun)失，主要可以從下面(mian)幾方面(mian)著(zhu)手：
①. 改進設備設計，盡量縮小機架間距；
②. 改進工藝設計，盡量加長減徑機軋出長度；
③. 通過電器控制改善軋機傳動特性，圖5-1為張力減徑機的一種調速方案，穩定軋制時各機架轉速根據張力要求按a線分布；前端軋制時使軋輥轉速按b線分布，令各機架轉速的增值總是依次略高于上一機架；尾端軋制時使軋輥轉速按c線分布，令各機架轉速的降低值總是依次小于上一機架；其目的是使軋件首尾通過減徑機組所受的張力變形效基本上與穩定軋制時相近，減少管端增厚的程度和長度，減少切損；
④. 提供兩端壁厚較薄的軋管料；
⑤. “無頭軋制”，這種軋制方法如能實現，將使偏厚端頭的切損降到最低限度，但在實際生產中應用還存在一定問題，目前發展勢頭不大。
現(xian)代(dai)張力減徑機(ji)軋后成品長度一般在120~180m,進人冷床前由(you)飛鋸或飛剪(jian)切成定尺。
管理計算機和過程控制機的投入使用，使張力減徑機管端增厚控制CEC得以實現，這樣能在更大程度上滿足工藝的要求，為張力減徑生產的高產、優質、低消耗開拓了更加廣闊的前景。在廣泛應用的連續軋管機后面配置一臺張力減徑機作為成形機組，即可滿足連續軋管機的產量要求，又可解決產品規格的要求，這樣用一種或兩種連軋荒管即可生產幾百種不同規格的熱軋不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)，這標志著鋼管生產的最新發展方向，使無縫不銹鋼管生產實現大型化、高速化和連續化。張力減徑機已經在幾乎各類軋管機組和中小型焊管機組上得到廣泛的應用。
