自從19世紀末葉以來,浙江不銹鋼管廠家即想用類似于棒材連軋的辦法來生產無縫鋼管。當時研究的目標是采用固定推桿以及隨著鋼管運動的長芯棒將空心坯軋成不銹(xiu)鋼管(guan)的辦法,終于在1920年形成了Fassel軋管法(即連續軋管法),這種連續軋管工藝的特征是工作芯棒跟隨管子一起運動。迄今為止,這種軋管工藝對于生產外徑小于159mm的碳素鋼和低合金鋼的無(wu)縫不(bu)銹鋼管(guan)仍然是最適合的。其延伸系數比較小一輩為 λ=4.3~4.5,為此必須在斜軋機上以較大的延長率(最大達 λ=3.0)將經過表面處理的圓管坯穿孔成為較薄的空心坯。1962年K.Neuhoff 和Pfeiffer 曾對這種連續軋管工藝的變形過程發表過專題論文,文中指出:對于八機架連續軋管機來說,由于空心坯的進入和離開機架,金屬流動的非連續性將達16次之多,這是由于工作芯棒與空心坯之間的速度變化的緣故。由于軋制過程的這種不均勻性產生壁厚與外徑的變異,容易形成所謂“竹節”(Bauchbil-dung)。此外,這種軋管工藝的單位軋制壓力相當大,因此必須采用具有開口的、橢圓度較大的孔型,而這種開口孔型導致變形的不均勻性,由此帶來的缺點是:在管子內部容易產生裂紋和所需單位變形功太大。關于壁厚和直徑的變異可采取有效措施使之處于允許的限度之內,精確地控制軋輥的圓周速度,使之與工作芯棒的速度變化相適應,從而達到保持軋件速度恒定的目的。但開口孔型的缺點則無法消除。此外,由于軋制力較大所限,必須采用較大的輥徑,這樣就使得軋件與軋輥之間的接觸弧相當大,因此,對工作芯棒造成巨大的局部壓應力、摩擦力和較高的熱負荷。采用連續軋管法生產的無縫不銹鋼管的壁厚直徑比(S/D)不能超過0.12。
采用浮動芯棒(bang)的(de)(de)連(lian)續式軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)機軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)時,軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)過(guo)程(cheng)(cheng)的(de)(de)不(bu)穩定性(xing)及這種不(bu)穩定性(xing)對管(guan)子(zi)質(zhi)量的(de)(de)不(bu)良影響(xiang),以及連(lian)續軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)機的(de)(de)經濟(ji)性(xing)問題和采用浮動芯棒(bang)的(de)(de)連(lian)續軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)機的(de)(de)實際(ji)生(sheng)(sheng)產(chan)經驗,使(shi)得Contubind公司(si)認(ren)為有必要和有可能根據最(zui)新的(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)原(yuan)理,對1889年就已經在浙江不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)廠家生(sheng)(sheng)產(chan)車(che)間內應用過(guo)的(de)(de)、在多(duo)機架二輥式軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)機上(shang)使(shi)用限動芯棒(bang)生(sheng)(sheng)產(chan)無縫不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)的(de)(de)方(fang)法重(zhong)新進行(xing)科(ke)學實驗,提出(chu)這種軋(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)過(guo)程(cheng)(cheng)的(de)(de)相應理論,并(bing)通過(guo)大規模實際(ji)試驗證實這種理論。
直(zhi)(zhi)到1964年,在(zai)意大(da)利Dalmine公(gong)(gong)司的(de)(de)(de)(de)(de)帶固定芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)的(de)(de)(de)(de)(de)連續式軋(ya)機(ji)上進行了(le)軋(ya)制試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan),后來又(you)在(zai)法國(guo)的(de)(de)(de)(de)(de) Lorraine-Escaut 公(gong)(gong)司的(de)(de)(de)(de)(de)法塞(sai)爾(er)軋(ya)機(ji)上進行試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)。其(qi)(qi)中在(zai)Dalmine公(gong)(gong)司生(sheng)(sheng)產出了(le)厚壁管,而Lorraine-Escaut 公(gong)(gong)司根(gen)(gen)據 A.Tostivint 的(de)(de)(de)(de)(de)第1322304 號專利,在(zai)Besse'ger的(de)(de)(de)(de)(de)第二號法塞(sai)爾(er)軋(ya)機(ji)上采(cai)用限(xian)動(dong)芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)進行試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan),取得了(le)相應的(de)(de)(de)(de)(de)效果。根(gen)(gen)據上述情況 Lorraine-Escaut 公(gong)(gong)司和 Contu-bind 公(gong)(gong)司決定共同(tong)發展限(xian)動(dong)芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)的(de)(de)(de)(de)(de)軋(ya)制方法。從1965年到1967年間,在(zai)Besse'ges的(de)(de)(de)(de)(de)具有(you)40年歷(li)史的(de)(de)(de)(de)(de)7機(ji)架法塞(sai)爾(er)軋(ya)機(ji)(如圖13-9所示的(de)(de)(de)(de)(de))上進行了(le)8次(ci)(ci)(ci)大(da)規模試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan),每次(ci)(ci)(ci)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)持續5~25個班次(ci)(ci)(ci)。這(zhe)(zhe)臺法塞(sai)爾(er)軋(ya)機(ji)是由一(yi)臺1000kW的(de)(de)(de)(de)(de)交流電動(dong)機(ji)傳動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de),對軋(ya)輥(gun)軸承和軋(ya)輥(gun)調整的(de)(de)(de)(de)(de)條件極其(qi)(qi)不利,但其(qi)(qi)結果卻一(yi)次(ci)(ci)(ci)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)比一(yi)次(ci)(ci)(ci)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)好,共計生(sheng)(sheng)產了(le)直(zhi)(zhi)徑為92mm、壁厚為3.5mm和長度為12m的(de)(de)(de)(de)(de)管子12000根(gen)(gen),其(qi)(qi)中有(you)5450根(gen)(gen)是在(zai)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)末期只用了(le)一(yi)根(gen)(gen)由2343號鋼(含5%鉻)制作(zuo)的(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)心水(shui)冷芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)生(sheng)(sheng)產的(de)(de)(de)(de)(de),這(zhe)(zhe)根(gen)(gen)芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang),經(jing)過了(le)鍍(du)鉻處理(原(yuan)始鍍(du)層厚度為0.05mm),它的(de)(de)(de)(de)(de)滑動(dong)特(te)性好。連續使用這(zhe)(zhe)根(gen)(gen)芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)時,雖然芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)(bang)在(zai)軋(ya)制過程中承受著熱負(fu)荷,但仍然具有(you)原(yuan)來的(de)(de)(de)(de)(de)滑動(dong)性和剛性。

軋制(zhi)參數(shu)如下:
空心(xin)坯(35號鋼) 外(wai)徑125mm,壁厚18mm
管子 外徑92mm,壁厚(hou)3.5mm,長度12m
芯棒 外徑86/85mm,內(nei)徑40mm
芯棒工作長(chang)度 3200mm
管子出口(kou)速度 2.2m/s
延長率 1:6.22
電動機功率(lv) 750~1000kW
單位(wei)功率消耗 14.2~18.3(平均16)kW·h/t
多機(ji)架軋(ya)管(guan)機(ji)(MPM)軋(ya)出(chu)來(lai)的(de)管(guan)子(zi)通過(guo)二機(ji)架脫管(guan)機(ji)從芯棒上拉出(chu)來(lai),并定(ding)徑(jing)成熱尺寸(cun)88mm的(de)不(bu)銹鋼(gang)管(guan)。沿管(guan)子(zi)長度(du)的(de)平均終軋(ya)溫(wen)度(du)波動于920~980℃之間。看來(lai),具有(you)這種溫(wen)度(du)的(de)管(guan)子(zi)不(bu)必(bi)經過(guo)中間加(jia)熱就(jiu)可(ke)直接在張(zhang)力減(jian)徑(jing)機(ji)上減(jian)徑(jing)成3/8英寸(cun)的(de)煤氣管(guan)。由測量4點的(de)壁(bi)厚數據算出(chu)的(de)平均壁(bi)厚值。
MPM軋(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)軋(ya)(ya)出來(lai)的管(guan)子內表(biao)面非常(chang)光滑,它可以與(yu)冷拔管(guan)相(xiang)比。連續軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)和自動軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)所軋(ya)(ya)制(zhi)的樣品管(guan)與(yu)MPM軋(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)所軋(ya)(ya)制(zhi)的管(guan)子進行比較時,德(de)國專業人員(yuan)毫不含糊地認為 Besse'ges的MPM軋(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)所軋(ya)(ya)制(zhi)的管(guan)子最好(hao)。
1967年11月(yue),浙江不銹鋼(gang)管廠家的MPM試(shi)驗軋機拆除了,但(dan)其試(shi)驗過程(cheng)都攝制(zhi)成了電(dian)影,這些影片保存在(zai)瑞士洛桑(sang)鋼(gang)管工(gong)業顧問工(gong)程(cheng)師J.P.Calmes那里(li)。
內部用高壓水冷(leng)卻的插入毛管的芯棒在咬入第(di)一機架(jia)時由(you)(you)油壓缸(gang)來限(xian)制移動(dong),油壓缸(gang)的前進運動(dong)由(you)(you)變(bian)量(liang)泵(beng)固(gu)定地調節(jie)為某一恒定速(su)度。
拔出的(de)芯(xin)棒送回原始位(wei)置,噴水使之從120~150℃降到外表為(wei)50℃的(de)溫(wen)度。在這(zhe)種(zhong)軋(ya)制和冷卻條件下(xia),軋(ya)制一根管(guan)子的(de)平均周期(qi)時間為(wei)40秒(miao)。
芯(xin)棒外表(biao)面通(tong)常采用重油-石墨混合(he)劑進行潤滑(hua)(hua),此外空心毛管(guan)內表(biao)面還要添加(jia)(jia)潤滑(hua)(hua)和隔(ge)熱(re)材(cai)(cai)料,這種材(cai)(cai)料是通(tong)過(guo)空心芯(xin)棒卡頭注入毛管(guan)的。芯(xin)棒表(biao)面要特別保(bao)持光滑(hua)(hua),以至于隨著軋制道(dao)次的增加(jia)(jia)而更加(jia)(jia)光滑(hua)(hua)。

