1937年,Wooster軋機重新進行設計,他就是以其名字命名的斜軋管機,這是一種斜軋管工(gong)藝,在芯棒上使空心坯減壁。Assel的軋管機其獨特之處在于使用3個軋輥,而大多數斜軋工藝采用的是2個軋輥的斜軋管機。和自動軋管機相比,Assel軋管機所生產的管子壁厚比較均勻,內表面比較光潔。


  1939年9月爆發的第二次世界大戰對軍工生產起到了刺激作用,軍艦、飛機、坦克、槍械和其他軍事項目需要大量的管材。雖然無縫鋼管被視作制造炮管的原材料,但在美國卻忽略了無縫(feng)不銹鋼管的這一用途,其部隊所使用炮管仍由鍛造后的實心體經鏜孔或鉆孔制作。在第二次世界大戰期間,在Henry Timken 領導下顯示了無縫鋼管是制作炮管的上乘材料這一優勢,隨后成立的Timken武器裝備公司采用無縫鋼管生產了數萬支炮管。


 Timken 隨后著手將 Canten軋機改造成為采用三輥軋管工藝原理的軋管機,這項計劃在1952年完成。



1. 三輥軋管(guan)工藝概述


  由于這種斜軋(ya)(ya)管(guan)機采用3個軋(ya)(ya)輥(gun),因此一般稱(cheng)之(zhi)為(wei)三輥(gun)軋(ya)(ya)管(guan)機,而歐美各國則習慣于稱(cheng)它為(wei)阿塞爾軋(ya)(ya)管(guan)機(Assel Mill).三輥(gun)軋(ya)(ya)管(guan)機采用長芯棒(bang)軋(ya)(ya)管(guan),軋(ya)(ya)輥(gun)的(de)(de)中間有(you)突(tu)棱(有(you)些(xie)資料也稱(cheng)之(zhi)為(wei)“肩”),高度為(wei)5.5~16mm,在(zai)軋(ya)(ya)制時(shi)實(shi)現(xian)主要的(de)(de)壓下,并(bing)(bing)可(ke)以實(shi)現(xian)較大的(de)(de)壓下量。在(zai)長芯棒(bang)上軋(ya)(ya)管(guan)可(ke)以獲得表面(mian)光滑的(de)(de)成品管(guan),并(bing)(bing)且直徑(jing)和壁厚準確。


  軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)中心(xin)(xin)線(xian)傾斜(xie)于(yu)軋(ya)(ya)制中心(xin)(xin)線(xian),并傾斜(xie)于(yu)通過軋(ya)(ya)制中心(xin)(xin)線(xian)和軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)中央所(suo)形成的(de)(de)(de)平(ping)面,當改(gai)變傾斜(xie)角(jiao)(jiao)時,軋(ya)(ya)制角(jiao)(jiao)和送(song)進角(jiao)(jiao)均隨之改(gai)變,軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)的(de)(de)(de)直(zhi)徑根據所(suo)軋(ya)(ya)鋼管(guan)(guan)的(de)(de)(de)直(zhi)徑選(xuan)定。在(zai)蘇(su)聯國立冶金工廠(chang)設計院設計的(de)(de)(de)三輥(gun)(gun)(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機上,軋(ya)(ya)制Φ40~75mm的(de)(de)(de)鋼管(guan)(guan)時,選(xuan)擇的(de)(de)(de)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)直(zhi)徑為240mm;軋(ya)(ya)制Φ76~160mm的(de)(de)(de)鋼管(guan)(guan)時,選(xuan)擇的(de)(de)(de)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)直(zhi)徑為470mm;當延伸(shen)系數為1.7~3.3時,軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機允(yun)許鋼管(guan)(guan)以(yi)0.14~0.34m/s前進速度軋(ya)(ya)制。


  三輥軋管(guan)機主要用于生(sheng)產厚壁(bi)(bi)(bi)的(de)(de)軸承管(guan)和其他壁(bi)(bi)(bi)厚為5~25mm或壁(bi)(bi)(bi)厚更大一些的(de)(de)鋼(gang)管(guan)。1939年(nian)5月,德國鋼(gang)管(guan)公司的(de)(de)技(ji)術人(ren)員參(can)觀 Wooster 鋼(gang)管(guan)廠時(shi),軋管(guan)工藝(yi)參(can)數為:外徑38~76mm,平(ping)均(jun)壁(bi)(bi)(bi)厚6.3mm,延伸系(xi)數2,壁(bi)(bi)(bi)厚公差5%,小時(shi)產量3噸。


  三輥軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)上也可以軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)管(guan)(guan)(guan)壁(bi)(bi)較薄(bo)(2.5mm以下)的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan),如法國 Vallourec 鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)廠用它軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)φ56x2.4mm,長11m的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)。當Assel于1954年參觀德國 Hilden 鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)廠時,就三輥軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)生(sheng)產較薄(bo)壁(bi)(bi)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)問(wen)題座(zuo)談時指出,Vallourec廠是通過調整軋(ya)(ya)(ya)輥各(ge)段長度來實現軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)D/S=24的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)。



2. Transval 軋機


  三(san)(san)輥軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機原僅用(yong)于厚(hou)壁管(guan)(guan)(guan)生(sheng)產(chan),應(ying)用(yong)這種軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)工藝受到(dao)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)件三(san)(san)角(jiao)形形成(cheng)的(de)(de)限(xian)制,而這一傾(qing)向在(zai)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制薄(bo)壁管(guan)(guan)(guan)時尤為明顯,三(san)(san)角(jiao)形的(de)(de)形成(cheng)使軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)件承受交替的(de)(de)彎曲應(ying)力,以(yi)致產(chan)生(sheng)裂紋,并在(zai)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)出端形成(cheng)“尾三(san)(san)角(jiao)”,有時造成(cheng)后(hou)卡,這種傾(qing)向在(zai)D/S值大時特(te)別(bie)嚴(yan)重,故在(zai)經典的(de)(de)普(pu)通的(de)(de)三(san)(san)輥軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機上(shang)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制管(guan)(guan)(guan)子的(de)(de)D/S值以(yi)12為限(xian),三(san)(san)輥軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機60余(yu)年(nian)的(de)(de)發展就是一部(bu)采(cai)取改進(jin)措(cuo)施軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制薄(bo)壁管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)發展史。


  Mehren 在(zai)德國(guo) Düsseldorf 市 Lierenfeld 鋼(gang)管廠工作時就和(he)該(gai)廠的(de)(de)Assel軋(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)研究小組人員一(yi)起研究制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)了七臺三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管機(ji),為(wei)了減輕三(san)角形形成(cheng)現象(xiang),進(jin)一(yi)步(bu)能(neng)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)薄壁(bi)管,在(zai)Mehren先生指導下進(jin)行試(shi)驗,措施是在(zai)臨(lin)近軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)完成(cheng)時改變喂入(ru)角。二(er)戰后(hou)(hou)Mehren 先生離德赴法在(zai)Vallourec 公司 Aulnoye 鋼(gang)管廠繼續(xu)進(jin)行上述試(shi)驗,直到1952年制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)出(chu)機(ji)架可以回轉的(de)(de)三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管機(ji),其主要技術特征是用(yong)液壓(ya)傳動以回轉機(ji)架,但傳動裝置仍置于(yu)輸入(ru)側。當時這一(yi)軋(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)被稱(cheng)為(wei)Mehren軋(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji),Mehren先生辭世后(hou)(hou),這種(zhong)三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管機(ji)易名為(wei)Transval軋(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)。并(bing)成(cheng)為(wei)Vallourec專利,為(wei)了同一(yi)個(ge)目的(de)(de)即為(wei)了軋(ya)(ya)(ya)(ya)薄壁(bi)管后(hou)(hou)來又研究出(chu)了三(san)種(zhong)辦(ban)法即(1)采(cai)用(yong)電氣(qi)或(huo)液壓(ya)辦(ban)法快速調整軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun);(2)CAM三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管機(ji);(3)采(cai)用(yong)NEL調整系統的(de)(de)三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管機(ji)。采(cai)用(yong)這些措施,三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管機(ji)所生產成(cheng)品管的(de)(de)D/S值可達(da)35~40,但有(you)時會產生管子質量劣化的(de)(de)傾向。



3. Assel 和 Mehren


 Assel 和Mehren 分別(bie)是經典三輥軋管(guan)機和Transval三輥軋管(guan)機(ji)的發明者。


 W.J.Assel是(shi) Timken Steel & Tube 公司(廠)的工程(cheng)師,1937年他負責對 Wooster 不銹鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)廠的軋管(guan)(guan)(guan)(guan)機進行改(gai)造,接著又對Canton鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)廠的軋管(guan)(guan)(guan)(guan)機進行類似的改(gai)造,這兩項技術改(gai)造的結果(guo)就是(shi)世界上(shang)第一(yi)臺(tai)和第二臺(tai)三輥軋管(guan)(guan)(guan)(guan)機,Assel軋管(guan)(guan)(guan)(guan)機誕(dan)生,除了(le)三輥軋管(guan)(guan)(guan)(guan)機的專利(li)以外,他還獲得其(qi)他4項軋管(guan)(guan)(guan)(guan)專利(li),其(qi)內(nei)容(rong)涉(she)及管(guan)(guan)(guan)(guan)坯處理、鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)定徑及軋管(guan)(guan)(guan)(guan)工藝改(gai)進等(deng)方面。


 Mehren 是 Düsseldorf 市 Lierenfeld 不銹鋼管廠的工程師,在他的指導下,該廠制造了七臺三輥軋管機,為了將三輥軋管機應用于薄(bo)壁不銹鋼管生產領域,Mehren 在該不銹鋼管廠進行了試驗研究,其工藝的特點是在臨近軋制完畢時改變喂進角,二戰結束后Mehren 去法國Vallourec 公司 Aulnoye鋼管廠工作,繼續進行上述試驗,在軋制將結束時,采用液壓傳動以回轉機架,當時這種軋機被稱為Mehren 軋機,Mehren辭世后,Vallourec將傳動裝置改設在軋出端,并申請專利,將這種軋機改稱為Transval軋機。