鋼管的定徑和減徑是熱軋不銹鋼管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(yi)、定徑機(ji)
不銹鋼管定(ding)(ding)徑(jing)、減徑(jing)和張力(li)減徑(jing)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)是空心(xin)體不帶芯棒的(de)連軋過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)。定(ding)(ding)徑(jing)的(de)目的(de)是在(zai)較小的(de)總減徑(jing)率和單機架(jia)減徑(jing)率條件下，將鋼管軋成(cheng)有一(yi)定(ding)(ding)要求的(de)尺寸精度(du)和真(zhen)圓度(du)，并進(jin)一(yi)步(bu)提高不銹鋼管外表面質量。經過(guo)(guo)定(ding)(ding)徑(jing)后(hou)的(de)鋼管，直(zhi)徑(jing)偏差較小，橢(tuo)圓度(du)較小，直(zhi)度(du)較好(hao)，表面光潔。
定(ding)徑機(ji)的工作機(ji)架數較(jiao)少，一般(ban)為(wei)5~14架，總減徑率約3%~35%,增加定(ding)徑機(ji)架數可(ke)擴大產品規(gui)格，給生(sheng)產帶(dai)來了(le)方便，新設計車(che)間定(ding)徑機(ji)架數皆偏多。
定徑(jing)(jing)機的(de)形式(shi)很多，按(an)(an)輥(gun)(gun)(gun)數可分為(wei)二輥(gun)(gun)(gun)、三輥(gun)(gun)(gun)、四輥(gun)(gun)(gun)式(shi)定徑(jing)(jing)機；按(an)(an)軋(ya)制方式(shi)又分為(wei)縱軋(ya)定徑(jing)(jing)和斜軋(ya)定徑(jing)(jing)機。斜軋(ya)旋轉定徑(jing)(jing)機構造與(yu)二輥(gun)(gun)(gun)或三輥(gun)(gun)(gun)斜軋(ya)穿孔機相似(si)，只是(shi)輥(gun)(gun)(gun)型不同。與(yu)縱軋(ya)定徑(jing)(jing)相比較，斜軋(ya)定徑(jing)(jing)的(de)不銹鋼管外徑(jing)(jing)精度高(gao)，橢圓度小，更換品種規格(ge)方便(bian)，不需(xu)要(yao)換輥(gun)(gun)(gun)，只要(yao)調整軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)間距即可；缺點是(shi)生(sheng)產率低。
二、減徑機
減徑(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)除了(le)有定徑(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)作用(yong)外(wai)(wai)，還(huan)能(neng)使產(chan)品規(gui)格范圍向小口徑(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)發展。減徑(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)機(ji)(ji)工作機(ji)(ji)架(jia)(jia)數(shu)較(jiao)多(duo)，一(yi)(yi)般為9~24架(jia)(jia)。減徑(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)機(ji)(ji)就是二輥(gun)或三輥(gun)式(shi)(shi)縱(zong)軋(ya)(ya)(ya)連軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)，只是連軋(ya)(ya)(ya)的(de)是空心管(guan)(guan)體(ti)。二輥(gun)式(shi)(shi)前(qian)后相鄰(lin)機(ji)(ji)架(jia)(jia)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)軸(zhou)線互垂90°,三輥(gun)式(shi)(shi)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)軸(zhou)線互錯60°,這樣空心荒管(guan)(guan)在軋(ya)(ya)(ya)制過(guo)程(cheng)中所有方向都(dou)受到徑(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)向壓縮，直至(zhi)達(da)到成品要求(qiu)的(de)外(wai)(wai)徑(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)熱尺寸和橫斷面(mian)形狀(zhuang)。減徑(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)不(bu)僅擴大了(le)機(ji)(ji)組(zu)生產(chan)的(de)品種規(gui)格，增加軋(ya)(ya)(ya)制長度(du)，而且減少前(qian)部工序(xu)要求(qiu)的(de)毛管(guan)(guan)規(gui)格數(shu)量(liang)、相應的(de)管(guan)(guan)坯規(gui)格和工具備品等，簡化生產(chan)管(guan)(guan)理；另(ling)外(wai)(wai)還(huan)會減少前(qian)部工序(xu)更換生產(chan)規(gui)格次數(shu)，提高機(ji)(ji)組(zu)的(de)生產(chan)能(neng)力。正是因為這一(yi)(yi)點，新(xin)設計的(de)定徑(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)機(ji)(ji)架(jia)(jia)數(shu)很多(duo)也(ye)由原來的(de)5架(jia)(jia)變為7~14架(jia)(jia)以(yi)上，這在一(yi)(yi)定程(cheng)度(du)上也(ye)起(qi)到減徑(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)作用(yong)。
減(jian)徑(jing)(jing)(jing)機(ji)有(you)兩種(zhong)形(xing)式，一是(shi)微張力(li)減(jian)徑(jing)(jing)(jing)機(ji)，減(jian)徑(jing)(jing)(jing)過程中壁(bi)厚增加，橫(heng)截面上的(de)壁(bi)厚均勻性(xing)惡化，所(suo)以總減(jian)徑(jing)(jing)(jing)率限制(zhi)在40%~50%;二是(shi)張力(li)減(jian)徑(jing)(jing)(jing)機(ji)，減(jian)徑(jing)(jing)(jing)時機(ji)架間存在張力(li)，使得縮徑(jing)(jing)(jing)的(de)同時減(jian)壁(bi)，進一步擴大生產(chan)產(chan)品的(de)規格范圍，橫(heng)截面壁(bi)厚均勻性(xing)也比同樣(yang)減(jian)徑(jing)(jing)(jing)率下的(de)微張力(li)減(jian)徑(jing)(jing)(jing)好。
三輥式定減徑機(ji)和二輥式定減徑機(ji)相比，存在以下幾個方面的差異：
1. 機(ji)架間(jian)距 三(san)輥式定減徑機(ji)機(ji)架間(jian)距比二輥式定減徑機(ji)機(ji)小(xiao)，但(dan)機(ji)械(xie)結構(gou)復雜(za)；
2. 單機(ji)架變形(xing)量 與二輥(gun)式(shi)(shi)定減(jian)機(ji)相(xiang)比(bi)，三(san)輥(gun)式(shi)(shi)定減(jian)徑(jing)機(ji)每個軋輥(gun)軋制(zhi)變形(xing)量小，管端增厚長度小、切(qie)頭切(qie)尾少、金屬損耗少；
3. 不銹(xiu)鋼管(guan)質量 三輥(gun)式比(bi)(bi)二(er)輥(gun)式定(ding)減(jian)徑機(ji)軋輥(gun)孔型周邊的(de)速度差(cha)小，從(cong)而減(jian)少軋輥(gun)與(yu)鋼管(guan)的(de)相對滑(hua)動，軋輥(gun)較小，沿周向每個軋輥(gun)孔型與(yu)鋼管(guan)接觸弧長較小，這使(shi)周向上所受的(de)變形(xing)(xing)力(li)比(bi)(bi)較均(jun)(jun)勻，金屬變形(xing)(xing)時的(de)流動趨于均(jun)(jun)勻，從(cong)而可以減(jian)少橫向壁厚的(de)不均(jun)(jun)勻程度，所以三輥(gun)式定(ding)減(jian)徑機(ji)與(yu)二(er)輥(gun)式定(ding)減(jian)徑機(ji)相比(bi)(bi)，生產(chan)的(de)鋼管(guan)外徑圓度較好；
4. 機架布置 三輥(gun)式定(ding)減徑機軋輥(gun)交叉60°,使軋機結構簡(jian)化，便于(yu)布置；
5. 張力的(de)建立 三(san)輥(gun)式定(ding)減徑機(ji)軋輥(gun)數(shu)目多，則軋制時對鋼管的(de)曳入(ru)性能較(jiao)好，可在較(jiao)短的(de)咬(yao)入(ru)鋼管長度上建立足夠的(de)張力；
6. 可(ke)調(diao)整(zheng)性 二輥式定減(jian)徑機(ji)容易實(shi)現在(zai)線孔型尺寸的(de)調(diao)整(zheng)，以滿足標(biao)準，規(gui)范(fan)對外徑偏差的(de)要求，而三(san)輥式定減(jian)徑機(ji)一般不能實(shi)現在(zai)線孔型尺寸的(de)調(diao)整(zheng)。
現在(zai)廣泛采(cai)用的(de)是(shi)三輥定減徑機。
三、張力(li)減徑機(ji)
1. 張力減徑機的特點
張(zhang)力(li)(li)減(jian)(jian)徑機實(shi)際上是一(yi)種空心(xin)軋制(zhi)的(de)(de)(de)(de)多(duo)(duo)(duo)機架連軋機，被軋制(zhi)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)管不僅受到徑向(xiang)壓縮，同時還(huan)受到縱向(xiang)拉(la)伸，即(ji)存在張(zhang)力(li)(li)，故稱(cheng)為張(zhang)力(li)(li)減(jian)(jian)徑。在張(zhang)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)下，鋼(gang)管在減(jian)(jian)徑的(de)(de)(de)(de)同時，還(huan)利用(yong)(yong)各(ge)架間建立(li)足夠(gou)大(da)的(de)(de)(de)(de)張(zhang)力(li)(li)來實(shi)現減(jian)(jian)壁的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)，進一(yi)步擴(kuo)大(da)生產產品的(de)(de)(de)(de)規格(ge)范圍，橫截面壁厚均勻性(xing)也(ye)比同樣(yang)減(jian)(jian)徑率下的(de)(de)(de)(de)微(wei)張(zhang)力(li)(li)減(jian)(jian)徑好。總(zong)減(jian)(jian)徑率最大(da)達(da)75%~80%,減(jian)(jian)壁率一(yi)般可(ke)達(da)35%~40%,總(zong)延伸系數(shu)一(yi)般在6~8,最大(da)可(ke)達(da)9以上，因此其工作機架數(shu)更多(duo)(duo)(duo)，一(yi)般為14~24架，甚(shen)至(zhi)多(duo)(duo)(duo)達(da)28架。
在無縫鋼管機組特別是連續(xu)軋管機組中配(pei)置張(zhang)力減徑(jing)機具有以下(xia)特點(dian)：
a. 可以大(da)大(da)減少減徑(jing)前的(de)(de)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)規(gui)格，提高(gao)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)組(zu)生(sheng)產(chan)效(xiao)率，軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)組(zu)只生(sheng)產(chan)少數幾個(ge)外徑(jing)規(gui)格，而經張(zhang)力減徑(jing)后(hou)可以得到各種尺寸規(gui)格的(de)(de)成(cheng)品(pin)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)；
b. 可以減(jian)少(shao)前部工序(xu)（穿孔和軋管）生(sheng)產工具的數量(liang)，提高(gao)機(ji)(ji)組(zu)作(zuo)業(ye)率(lv)，由于管坯和荒(huang)管規格的減(jian)少(shao)，工具、備品備件和更(geng)換時(shi)間(jian)大大減(jian)少(shao)，生(sheng)產更(geng)加穩定，從而增加了機(ji)(ji)組(zu)的作(zuo)業(ye)時(shi)間(jian)；
c. 可(ke)以(yi)(yi)擴大品種規格，減徑(jing)量(liang)高達(da)80%,減壁量(liang)達(da)45%,通過張力(li)減徑(jing)可(ke)以(yi)(yi)直接生產小口徑(jing)無縫鋼管(guan)；
d. 張力減徑的延伸系數6~9,故可以生產長達165m的鋼管(guan)。
張力(li)減(jian)徑(jing)的(de)(de)缺點是在張力(li)減(jian)徑(jing)機(ji)軋制中鋼管(guan)中間部分的(de)(de)管(guan)壁(bi)(bi)受到張力(li)作用而(er)減(jian)薄，頭尾(wei)兩端(duan)的(de)(de)管(guan)壁(bi)(bi)由(you)于(yu)受不到張力(li)或受到的(de)(de)張力(li)由(you)小(xiao)變大，出現增厚(hou)段，這部分增厚(hou)超過公(gong)差，需切(qie)掉，增加了(le)切(qie)頭尾(wei)損(sun)失，所以一般要(yao)求進入張力(li)減(jian)徑(jing)機(ji)的(de)(de)管(guan)子來(lai)料長度要(yao)足夠長，在經濟上才合理。
近年來張力減徑(jing)的發展趨勢是：
a. 三輥式(shi)張力(li)減徑(jing)機(ji)采用日漸(jian)普遍，二輥式(shi)只用于壁厚大于10~12mm的厚壁管；
b. 減徑(jing)率(lv)有所提高，入口荒管管徑(jing)日益增(zeng)大(da)，最(zui)大(da)直徑(jing)現在已達300mm;
c. 出口(kou)速度日益提高，現(xian)已(yi)到16~18m/s;
d. 近年來(lai)投(tou)產的張力減徑(jing)機架(jia)數不斷增加，目前最多達(da)到(dao)28~30架(jia)。
2. 張力減徑機(ji)的管(guan)端偏厚
張力(li)(li)減(jian)徑(jing)(jing)(jing)機的(de)工(gong)藝特點是應(ying)用(yong)相(xiang)互緊靠及串列的(de)軋制機架序列使(shi)鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)外徑(jing)(jing)(jing)遞減(jian)，同時(shi)利用(yong)該序列中軋制速度差在(zai)鋼(gang)管(guan)(guan)上(shang)形成(cheng)縱向拉應(ying)力(li)(li)，張力(li)(li)，通過控制張力(li)(li)的(de)大小來使(shi)鋼(gang)管(guan)(guan)壁厚(hou)(hou)按要(yao)求值變化。因此現代張力(li)(li)減(jian)徑(jing)(jing)(jing)機不(bu)僅(jin)可以(yi)減(jian)徑(jing)(jing)(jing)，同時(shi)可以(yi)減(jian)壁，而且橫截(jie)面(mian)上(shang)壁厚(hou)(hou)分布(bu)比(bi)較均勻。但它有(you)個(ge)突出的(de)缺點，就是首尾(wei)管(guan)(guan)壁相(xiang)對中部偏厚(hou)(hou)，增加了切頭(tou)損(sun)失(shi)。
a. 管(guan)端偏(pian)厚(hou)成因
影響管端偏厚的(de)(de)(de)(de)因素很多，但(dan)造(zao)成張(zhang)減管端偏厚的(de)(de)(de)(de)主要原因是(shi)(shi)軋件(jian)首(shou)尾軋制(zhi)(zhi)時(shi)都是(shi)(shi)處于(yu)(yu)過(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)不(bu)穩定(ding)階段。首(shou)先(xian)，軋件(jian)兩端總有(you)相當(dang)于(yu)(yu)機架(jia)間距的(de)(de)(de)(de)一段長度，一直都是(shi)(shi)在無(wu)(wu)張(zhang)力狀態下(xia)減徑(jing)；其次，前(qian)端在進入機組的(de)(de)(de)(de)前(qian)3~5機架(jia)之(zhi)后(hou)，軋機間的(de)(de)(de)(de)張(zhang)力才逐漸由零增加到穩定(ding)軋制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)最(zui)大(da)(da)(da)值(zhi)，而尾部在離開最(zui)后(hou)3~5機架(jia)時(shi)，軋機間的(de)(de)(de)(de)張(zhang)力又(you)(you)從穩定(ding)軋制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)最(zui)大(da)(da)(da)值(zhi)降(jiang)(jiang)到零。這樣(yang)軋件(jian)相應的(de)(de)(de)(de)前(qian)端壁厚就由最(zui)厚逐漸降(jiang)(jiang)到穩定(ding)軋制(zhi)(zhi)時(shi)的(de)(de)(de)(de)最(zui)薄(bo)值(zhi)，尾端又(you)(you)由穩定(ding)軋制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)最(zui)薄(bo)值(zhi)逐漸增厚到無(wu)(wu)張(zhang)力減徑(jing)時(shi)的(de)(de)(de)(de)最(zui)大(da)(da)(da)厚度。
b. 影響管(guan)端偏厚因素
首尾(wei)厚(hou)壁段(duan)的切損率，主要取決(jue)于以下因素：
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。
但從另一方面看，加大張力可以使(shi)用較厚的(de)毛管(guan)提高機(ji)組產率，所以實際生產中應(ying)當摸索合理的(de)張力制度，以求得最佳的(de)經(jing)濟效果。實踐證明，進(jin)入減徑(jing)機(ji)的(de)來(lai)料長度應(ying)在(zai)18~20m以上(shang)，在(zai)經(jing)濟上(shang)才是合理的(de)。因此張力減徑(jing)機(ji)多用于連(lian)續(xu)軋(ya)管(guan)機(ji)、皮爾格軋(ya)機(ji)和連(lian)續(xu)焊管(guan)機(ji)組之(zhi)后。
目前試圖用分析公(gong)(gong)式(shi)計算管端偏厚段的(de)長度尚有一定困難(nan)，實際生產(chan)中多以經驗公(gong)(gong)式(shi)估算。式(shi)（5-1)適用于總延伸為1.5~7.0的(de)情況：
c. 改善(shan)管端偏厚措施
為(wei)了減少張(zhang)力(li)減徑機(ji)的切頭損失(shi)，主要可以從下(xia)面幾方面著(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)代張力減徑機軋后成品長度一般在120~180m,進人(ren)冷床前(qian)由飛鋸或飛剪切成定尺。
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銹鋼管，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。
