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、定徑機(ji)
不(bu)銹鋼(gang)管(guan)定(ding)徑(jing)、減(jian)徑(jing)和(he)張力(li)減(jian)徑(jing)過(guo)(guo)程(cheng)是空心(xin)體(ti)不(bu)帶芯棒的(de)(de)連(lian)軋過(guo)(guo)程(cheng)。定(ding)徑(jing)的(de)(de)目的(de)(de)是在(zai)較(jiao)小(xiao)的(de)(de)總減(jian)徑(jing)率(lv)和(he)單機(ji)架減(jian)徑(jing)率(lv)條件下，將鋼(gang)管(guan)軋成(cheng)有一定(ding)要求的(de)(de)尺寸精度和(he)真(zhen)圓度，并進一步提高(gao)不(bu)銹鋼(gang)管(guan)外表(biao)面質量(liang)。經過(guo)(guo)定(ding)徑(jing)后(hou)的(de)(de)鋼(gang)管(guan)，直徑(jing)偏差較(jiao)小(xiao)，橢圓度較(jiao)小(xiao)，直度較(jiao)好，表(biao)面光潔。
定徑機的工作機架(jia)數(shu)較少，一般為5~14架(jia)，總減徑率約3%~35%,增(zeng)加定徑機架(jia)數(shu)可擴(kuo)大(da)產品(pin)規(gui)格(ge)，給生產帶來了(le)方便，新設計車間定徑機架(jia)數(shu)皆(jie)偏多。
定(ding)徑(jing)機(ji)(ji)(ji)的形(xing)式(shi)很多，按輥(gun)(gun)數可分為(wei)二(er)輥(gun)(gun)、三輥(gun)(gun)、四(si)輥(gun)(gun)式(shi)定(ding)徑(jing)機(ji)(ji)(ji)；按軋(ya)制(zhi)方式(shi)又分為(wei)縱軋(ya)定(ding)徑(jing)和(he)斜軋(ya)定(ding)徑(jing)機(ji)(ji)(ji)。斜軋(ya)旋(xuan)轉定(ding)徑(jing)機(ji)(ji)(ji)構(gou)造與二(er)輥(gun)(gun)或三輥(gun)(gun)斜軋(ya)穿孔機(ji)(ji)(ji)相(xiang)似，只是輥(gun)(gun)型(xing)不(bu)同。與縱軋(ya)定(ding)徑(jing)相(xiang)比較，斜軋(ya)定(ding)徑(jing)的不(bu)銹(xiu)鋼管外徑(jing)精(jing)度(du)高，橢圓度(du)小，更換品種規(gui)格方便，不(bu)需要(yao)換輥(gun)(gun)，只要(yao)調整軋(ya)輥(gun)(gun)間(jian)距即可；缺點是生產率低。
二(er)、減徑機(ji)
減(jian)徑(jing)除了有定徑(jing)的(de)(de)作用外，還(huan)能使產品(pin)(pin)規格范圍向(xiang)小口徑(jing)發展。減(jian)徑(jing)機(ji)工(gong)(gong)作機(ji)架數(shu)較多，一般為(wei)(wei)(wei)9~24架。減(jian)徑(jing)機(ji)就是(shi)二輥或三(san)輥式縱軋(ya)連軋(ya)機(ji)，只是(shi)連軋(ya)的(de)(de)是(shi)空(kong)心(xin)管(guan)體。二輥式前后相鄰機(ji)架軋(ya)輥軸(zhou)線(xian)(xian)互垂90°,三(san)輥式軋(ya)輥軸(zhou)線(xian)(xian)互錯60°,這(zhe)樣空(kong)心(xin)荒管(guan)在軋(ya)制(zhi)過程中所有方向(xiang)都受到(dao)(dao)(dao)徑(jing)向(xiang)壓縮，直(zhi)至達到(dao)(dao)(dao)成品(pin)(pin)要(yao)求(qiu)的(de)(de)外徑(jing)熱尺寸和橫斷(duan)面形狀。減(jian)徑(jing)不(bu)僅擴(kuo)大了機(ji)組(zu)生(sheng)產的(de)(de)品(pin)(pin)種(zhong)規格，增加軋(ya)制(zhi)長度，而且減(jian)少(shao)前部工(gong)(gong)序(xu)(xu)要(yao)求(qiu)的(de)(de)毛(mao)管(guan)規格數(shu)量(liang)、相應的(de)(de)管(guan)坯規格和工(gong)(gong)具(ju)備品(pin)(pin)等，簡化生(sheng)產管(guan)理；另外還(huan)會減(jian)少(shao)前部工(gong)(gong)序(xu)(xu)更(geng)換生(sheng)產規格次數(shu)，提高機(ji)組(zu)的(de)(de)生(sheng)產能力。正是(shi)因為(wei)(wei)(wei)這(zhe)一點(dian)，新設計的(de)(de)定徑(jing)機(ji)架數(shu)很(hen)多也由原(yuan)來的(de)(de)5架變(bian)為(wei)(wei)(wei)7~14架以(yi)上(shang)，這(zhe)在一定程度上(shang)也起(qi)到(dao)(dao)(dao)減(jian)徑(jing)作用。
減(jian)徑機(ji)(ji)有(you)兩種形式，一是(shi)微張(zhang)(zhang)力減(jian)徑機(ji)(ji)，減(jian)徑過程中壁(bi)厚(hou)(hou)增加，橫(heng)截(jie)面上(shang)的(de)壁(bi)厚(hou)(hou)均勻性惡(e)化(hua)，所(suo)以(yi)總減(jian)徑率限(xian)制(zhi)在40%~50%;二是(shi)張(zhang)(zhang)力減(jian)徑機(ji)(ji)，減(jian)徑時機(ji)(ji)架(jia)間存在張(zhang)(zhang)力，使得縮徑的(de)同(tong)時減(jian)壁(bi)，進一步擴大生產產品的(de)規格(ge)范圍(wei)，橫(heng)截(jie)面壁(bi)厚(hou)(hou)均勻性也比(bi)同(tong)樣減(jian)徑率下的(de)微張(zhang)(zhang)力減(jian)徑好(hao)。
三輥式定(ding)減(jian)徑(jing)機和二輥式定(ding)減(jian)徑(jing)機相比(bi)，存在以下幾個方面的(de)差異(yi)：
1. 機(ji)架(jia)(jia)間距 三輥(gun)式定減徑機(ji)機(ji)架(jia)(jia)間距比(bi)二輥(gun)式定減徑機(ji)機(ji)小(xiao)，但(dan)機(ji)械結構復雜；
2. 單機(ji)架變形量(liang) 與二(er)輥(gun)式定減機(ji)相比，三輥(gun)式定減徑機(ji)每個軋(ya)輥(gun)軋(ya)制變形量(liang)小，管端增厚長度(du)小、切頭切尾少、金屬損耗少；
3. 不銹鋼(gang)(gang)管質量 三輥(gun)(gun)式比(bi)二輥(gun)(gun)式定(ding)減徑機(ji)(ji)軋(ya)輥(gun)(gun)孔型(xing)周邊(bian)的(de)速度(du)差小(xiao)，從而(er)減少軋(ya)輥(gun)(gun)與(yu)(yu)鋼(gang)(gang)管的(de)相對滑動，軋(ya)輥(gun)(gun)較小(xiao)，沿(yan)周向(xiang)每(mei)個軋(ya)輥(gun)(gun)孔型(xing)與(yu)(yu)鋼(gang)(gang)管接觸弧長較小(xiao)，這使(shi)周向(xiang)上所受的(de)變(bian)形(xing)力比(bi)較均(jun)勻，金屬變(bian)形(xing)時的(de)流動趨于均(jun)勻，從而(er)可以減少橫(heng)向(xiang)壁厚的(de)不均(jun)勻程度(du)，所以三輥(gun)(gun)式定(ding)減徑機(ji)(ji)與(yu)(yu)二輥(gun)(gun)式定(ding)減徑機(ji)(ji)相比(bi)，生產(chan)的(de)鋼(gang)(gang)管外徑圓度(du)較好(hao)；
4. 機架(jia)布置(zhi) 三輥式(shi)定減徑機軋輥交(jiao)叉60°,使軋機結(jie)構簡(jian)化，便于布置(zhi)；
5. 張(zhang)力的(de)建(jian)立 三(san)輥式(shi)定減徑機軋輥數目多，則軋制(zhi)時(shi)對鋼(gang)管(guan)的(de)曳入性(xing)能較好，可在較短(duan)的(de)咬入鋼(gang)管(guan)長度上建(jian)立足夠的(de)張(zhang)力；
6. 可(ke)調(diao)整性 二(er)輥式(shi)(shi)定減徑機(ji)容易(yi)實現(xian)在線孔(kong)型尺寸(cun)的(de)調(diao)整，以滿足標準，規范對外(wai)徑偏差的(de)要(yao)求，而三輥式(shi)(shi)定減徑機(ji)一(yi)般(ban)不(bu)能實現(xian)在線孔(kong)型尺寸(cun)的(de)調(diao)整。
現在廣泛(fan)采用的是三輥定減徑機。
三(san)、張力減(jian)徑機(ji)
1. 張力減徑機(ji)的特點
張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)減徑(jing)機實際(ji)上是一種空心軋制的(de)(de)多(duo)機架(jia)連(lian)軋機，被軋制的(de)(de)鋼管(guan)不僅受(shou)到徑(jing)向壓縮，同時還受(shou)到縱向拉伸(shen)，即存在(zai)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)，故稱為(wei)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)減徑(jing)。在(zai)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)的(de)(de)作(zuo)用下，鋼管(guan)在(zai)減徑(jing)的(de)(de)同時，還利用各架(jia)間(jian)建立(li)足夠大(da)的(de)(de)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)來(lai)實現減壁(bi)的(de)(de)目的(de)(de)，進一步(bu)擴大(da)生產產品的(de)(de)規(gui)格(ge)范圍(wei)，橫截面壁(bi)厚均勻性也(ye)比同樣減徑(jing)率下的(de)(de)微張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)減徑(jing)好(hao)。總(zong)減徑(jing)率最大(da)達(da)(da)(da)75%~80%,減壁(bi)率一般可達(da)(da)(da)35%~40%,總(zong)延伸(shen)系數(shu)(shu)一般在(zai)6~8,最大(da)可達(da)(da)(da)9以上，因(yin)此其(qi)工作(zuo)機架(jia)數(shu)(shu)更多(duo)，一般為(wei)14~24架(jia)，甚至多(duo)達(da)(da)(da)28架(jia)。
在無縫鋼管機(ji)組(zu)特別是連續軋管機(ji)組(zu)中配置張力減徑機(ji)具有以下(xia)特點：
a. 可(ke)以(yi)大大減(jian)少減(jian)徑(jing)前的(de)鋼管(guan)規格(ge)(ge)，提高軋管(guan)機組生(sheng)產效率，軋管(guan)機組只生(sheng)產少數(shu)幾個外徑(jing)規格(ge)(ge)，而經張(zhang)力(li)減(jian)徑(jing)后(hou)可(ke)以(yi)得到(dao)各種(zhong)尺寸規格(ge)(ge)的(de)成品鋼管(guan)；
b. 可以減(jian)少前部工(gong)序（穿孔和軋管(guan)）生(sheng)產工(gong)具的數量，提(ti)高機組作業率，由于管(guan)坯和荒管(guan)規格的減(jian)少，工(gong)具、備品備件(jian)和更(geng)(geng)換時間大大減(jian)少，生(sheng)產更(geng)(geng)加穩(wen)定(ding)，從(cong)而增加了(le)機組的作業時間；
c. 可(ke)以擴大品種(zhong)規格，減徑量(liang)高達80%,減壁(bi)量(liang)達45%,通(tong)過張力減徑可(ke)以直接生產小口徑無(wu)縫(feng)鋼管(guan)；
d. 張力減(jian)徑的(de)延(yan)伸系數6~9,故(gu)可以生產(chan)長(chang)達165m的(de)鋼管。
張(zhang)力(li)(li)減(jian)(jian)徑的缺點是在(zai)張(zhang)力(li)(li)減(jian)(jian)徑機(ji)軋(ya)制(zhi)中(zhong)鋼(gang)管中(zhong)間部(bu)分(fen)的管壁受到(dao)張(zhang)力(li)(li)作(zuo)用(yong)而減(jian)(jian)薄，頭尾(wei)兩端的管壁由于受不(bu)到(dao)張(zhang)力(li)(li)或受到(dao)的張(zhang)力(li)(li)由小變大，出現增(zeng)厚段(duan)，這部(bu)分(fen)增(zeng)厚超(chao)過公差，需切掉，增(zeng)加了(le)切頭尾(wei)損失(shi)，所以一般(ban)要(yao)求進入張(zhang)力(li)(li)減(jian)(jian)徑機(ji)的管子(zi)來料長(chang)度要(yao)足夠長(chang)，在(zai)經濟上才合理。
近年來張力減徑的發展趨勢是(shi)：
a. 三(san)輥(gun)式張力減(jian)徑機采用日(ri)漸普遍，二(er)輥(gun)式只用于壁厚大(da)于10~12mm的厚壁管；
b. 減徑率有所提(ti)高，入(ru)口荒管管徑日益增(zeng)大，最大直徑現(xian)在已達300mm;
c. 出口速度日(ri)益提高，現(xian)已到16~18m/s;
d. 近年來投(tou)產的(de)張力減徑機(ji)架數(shu)不(bu)斷(duan)增(zeng)加，目前最多達到28~30架。
2. 張力減徑機(ji)的管端偏厚
張(zhang)力(li)(li)減(jian)徑機(ji)的(de)(de)(de)工藝特點是(shi)應用相互緊靠及(ji)串(chuan)列的(de)(de)(de)軋(ya)制機(ji)架序列使鋼管(guan)的(de)(de)(de)外徑遞減(jian)，同時利用該(gai)序列中軋(ya)制速度差在鋼管(guan)上形成縱向(xiang)拉應力(li)(li)，張(zhang)力(li)(li)，通過(guo)控(kong)制張(zhang)力(li)(li)的(de)(de)(de)大小來(lai)使鋼管(guan)壁(bi)厚按要(yao)求值變化。因此現代張(zhang)力(li)(li)減(jian)徑機(ji)不僅可以(yi)減(jian)徑，同時可以(yi)減(jian)壁(bi)，而且橫截(jie)面上壁(bi)厚分(fen)布比較均勻(yun)。但它有(you)個突出的(de)(de)(de)缺點，就是(shi)首尾管(guan)壁(bi)相對中部偏厚，增加(jia)了切(qie)頭損(sun)失。
a. 管(guan)端偏厚成因
影(ying)響管端(duan)(duan)偏厚(hou)的(de)因(yin)(yin)素很多，但造成張(zhang)(zhang)減管端(duan)(duan)偏厚(hou)的(de)主(zhu)要原因(yin)(yin)是(shi)軋(ya)件(jian)首尾軋(ya)制時(shi)(shi)都(dou)是(shi)處于過(guo)程的(de)不穩定(ding)階段。首先，軋(ya)件(jian)兩端(duan)(duan)總有相(xiang)當于機(ji)架(jia)間(jian)距的(de)一段長度，一直(zhi)都(dou)是(shi)在(zai)無張(zhang)(zhang)力(li)狀態(tai)下減徑；其次，前端(duan)(duan)在(zai)進入機(ji)組(zu)的(de)前3~5機(ji)架(jia)之后，軋(ya)機(ji)間(jian)的(de)張(zhang)(zhang)力(li)才(cai)逐漸(jian)由零增加到(dao)(dao)穩定(ding)軋(ya)制的(de)最大(da)值(zhi)，而尾部在(zai)離開最后3~5機(ji)架(jia)時(shi)(shi)，軋(ya)機(ji)間(jian)的(de)張(zhang)(zhang)力(li)又(you)從穩定(ding)軋(ya)制的(de)最大(da)值(zhi)降到(dao)(dao)零。這樣軋(ya)件(jian)相(xiang)應(ying)的(de)前端(duan)(duan)壁厚(hou)就由最厚(hou)逐漸(jian)降到(dao)(dao)穩定(ding)軋(ya)制時(shi)(shi)的(de)最薄值(zhi)，尾端(duan)(duan)又(you)由穩定(ding)軋(ya)制的(de)最薄值(zhi)逐漸(jian)增厚(hou)到(dao)(dao)無張(zhang)(zhang)力(li)減徑時(shi)(shi)的(de)最大(da)厚(hou)度。
b. 影(ying)響管端偏厚因素
首尾(wei)厚(hou)壁(bi)段的切損率，主要取決于以下因素(su)：
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(fang)面(mian)看，加大張(zhang)力(li)可以使用較厚的(de)(de)毛(mao)管(guan)(guan)提高(gao)機(ji)(ji)組(zu)(zu)產率(lv)，所(suo)以實際生產中(zhong)應當摸索合理(li)的(de)(de)張(zhang)力(li)制度，以求得(de)最(zui)佳的(de)(de)經(jing)濟效果。實踐證明，進入減徑機(ji)(ji)的(de)(de)來料長度應在(zai)18~20m以上(shang)，在(zai)經(jing)濟上(shang)才是合理(li)的(de)(de)。因(yin)此張(zhang)力(li)減徑機(ji)(ji)多用于(yu)連續軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)、皮爾格軋(ya)機(ji)(ji)和連續焊管(guan)(guan)機(ji)(ji)組(zu)(zu)之后。
目前試圖用分析公式(shi)(shi)計(ji)算管端偏厚(hou)段的長度(du)尚有(you)一定困難，實際生產中多以經驗公式(shi)(shi)估算。式(shi)(shi)（5-1)適(shi)用于(yu)總延伸為1.5~7.0的情況：
c. 改(gai)善管端(duan)偏(pian)厚措(cuo)施
為了(le)減(jian)少張力減(jian)徑機(ji)的切頭損失(shi)，主要可以從(cong)下面(mian)幾方面(mian)著手：
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。
現代(dai)張(zhang)力減徑機軋后成品長度(du)一般在120~180m,進人冷床前由飛(fei)鋸或飛(fei)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。
