經典三輥軋管機僅用于不銹(xiu)鋼厚壁管的生產，應用這種軋制不銹鋼管(guan)工藝受到軋件“三角形”形成的限制，而這一傾向在軋制薄壁不銹鋼(gang)管時尤為明顯。“三角形”的形成使軋件承受交替的彎曲應力，以致產生裂紋，并在軋出端形成“三角形”，有時造成“后卡”。這種傾向在D/S值大時特別嚴重，故經典的普通的三輥軋管機軋制管子以D/S=12為限。
新(xin)式的(de)三(san)輥軋管(guan)機(ji)的(de)應(ying)用范圍有所(suo)擴大(da)，可以(yi)軋制薄壁不(bu)銹鋼(gang)管(guan)。MDM稱這種新(xin)式的(de)三(san)輥軋管(guan)機(ji)為高效能三(san)輥軋管(guan)機(ji)（High Pe-formence Assel Mill),具體數據如(ru)下：存在的(de)問(wen)題是D/S值(zhi)太大(da)時管(guan)子(zi)質量有劣化傾(qing)向。
一、從經(jing)典式三(san)輥軋(ya)管機(ji)到現(xian)代化三(san)輥軋(ya)管機(ji)的發展
三輥軋管(guan)(guan)(guan)工藝是將(jiang)空心坯(pi)斜軋成管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)軋制(zhi)過程，它在(zai)無(wu)縫鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)廠(chang)的(de)(de)應(ying)用是將(jiang)經(jing)穿(chuan)孔機穿(chuan)孔的(de)(de)空心坯(pi)加以(yi)(yi)延伸，主要設置在(zai)具有中、小生產(chan)(chan)能力的(de)(de)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)廠(chang)。其(qi)生產(chan)(chan)大綱包括(kuo)外徑為25~300mm的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)，甚至可以(yi)(yi)更大一些，三輥軋管(guan)(guan)(guan)機的(de)(de)優(you)點(dian)有以(yi)(yi)下幾點(dian)：
1. 產品質量好，軋制(zhi)精度高(gao)；
2. 對于生(sheng)產各(ge)種不同管徑和壁厚的管子來說，可以很快(kuai)更換規格。
在(zai)三輥軋管過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)空心坯的外(wai)表(biao)面在(zai)工件中(zhong)(zhong)心線對稱布(bu)置的互成(cheng)120°的三個軋輥所包容(rong)的區域內變(bian)形(xing)，而芯棒則(ze)在(zai)其內表(biao)面限制了它的成(cheng)形(xing)面。空心坯被咬人后，在(zai)軋輥的作用下邊旋(xuan)轉邊前(qian)進，在(zai)變(bian)形(xing)區內作螺旋(xuan)狀運動，在(zai)連續(xu)運動的過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)減(jian)(jian)徑減(jian)(jian)壁。
為(wei)了能軋(ya)(ya)薄(bo)壁不銹鋼管在10年時間(jian)內制造了三臺Transval 軋(ya)(ya)機，如表16-1所示。
表16-1中三臺(tai)軋機只有Tubacex 廠的(de)三輥軋管(guan)機生產(chan)薄壁不(bu)銹鋼管(guan)，而(er)厚壁管(guan)及軸承管(guan)只是少量生產(chan)，熱軋成品(pin)管(guan)外徑(jing)為90mm,減徑(jing)生產(chan)ф27~80mm的(de)不(bu)銹鋼管(guan)。
1972年Demag 制(zhi)造(zao)的專門生產軸(zhou)承管的三(san)輥(gun)軋管機在(zai)KrefeldWRG廠(chang)投產，采用液壓快速(su)調整(zheng)正軋輥(gun)的裝置，可以生產薄壁不銹(xiu)鋼(gang)管。
在(zai)以后的(de)(de)12年時間內(nei)共有10臺Transval 軋(ya)(ya)機投產，這種(zhong)Transval軋(ya)(ya)機的(de)(de)一(yi)個牌坊(fang)是固定的(de)(de)，另一(yi)個牌坊(fang)可(ke)繞軋(ya)(ya)制線旋(xuan)轉，以調整角度，其最大(da)旋(xuan)轉角可(ke)達23°.回(hui)轉牌坊(fang)的(de)(de)旋(xuan)轉借(jie)助于液壓缸，軋(ya)(ya)機可(ke)按以下三種(zhong)方式工作：
1. 簡(jian)單的(de)傾斜，此時軋(ya)(ya)機和普通的(de)斜軋(ya)(ya)一樣；
2.“兩傾角”工藝(yi)，此(ci)時(shi)軋(ya)機可具(ju)有“軋(ya)制傾角”及終軋(ya)時(shi)的“減(jian)小傾角”；
3.“三傾(qing)角(jiao)(jiao)”工藝(yi)，除了軋制尾端時減少傾(qing)角(jiao)(jiao)外，軋制開始進也(ye)改變傾(qing)角(jiao)(jiao)。
Transval 軋機為 Vallourec專利。
1987年MDM 為(wei)西班牙 Tubos Reunidos 廠(chang)制造的(de)CAM 三輥軋(ya)管機投產、CAM是(shi) Convergent Assel Mill的(de)縮(suo)寫，這種軋(ya)機的(de)主(zhu)要技(ji)術特(te)征是(shi)軋(ya)輥采用收(shou)斂式布(bu)置(zhi)，可(ke)軋(ya)D/S=40的(de)不(bu)銹(xiu)鋼管，采用較短的(de)限動芯棒軋(ya)制25m長的(de)不(bu)銹(xiu)鋼管，傳動裝置(zhi)布(bu)置(zhi)在軋(ya)入端，輾軋(ya)角(jiao)可(ke)達(da)20°。
CAM三輥(gun)(gun)(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)是三輥(gun)(gun)(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)發展(zhan)史中一個界碑，以前(qian)的(de)三輥(gun)(gun)(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)均采(cai)用軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)擴(kuo)散式布(bu)置，傳動裝置設在軋(ya)(ya)出(chu)端，由于(yu)切向金屬流動較(jiao)強，導致軋(ya)(ya)件管(guan)(guan)料外(wai)擴(kuo)，而在收斂式軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)(gun)布(bu)置的(de)三輥(gun)(gun)(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)（CAM)中變形區中金屬流動加(jia)速，軸向拉伸的(de)加(jia)強有利于(yu)防止改(gai)善管(guan)(guan)料的(de)外(wai)擴(kuo)，在Krefeld WRG廠的(de)試驗證實這種外(wai)擴(kuo)量可減少40%,如(ru)圖16-7所示。
二、幾種形式(shi)的(de)三輥軋管機
三(san)(san)輥(gun)軋管(guan)(guan)工藝確是一(yi)種可靠的(de)軋管(guan)(guan)技術，但存在著只能(neng)軋制厚壁(bi)管(guan)(guan)的(de)問題，三(san)(san)輥(gun)軋管(guan)(guan)機的(de)60余(yu)年的(de)發(fa)展就是一(yi)部采取(qu)改進措(cuo)施軋制薄壁(bi)管(guan)(guan)的(de)發(fa)展史，Voswincker的(de)良形式作了如(ru)下概括，如(ru)表16-2所示。
在(zai)表16-2中：
1. Transval 軋機(ji)中采用機(ji)架回轉的辦(ban)法迅速改變喂人角(jiao)，以便在(zai)軋制過程快結束時(shi)，喂人角(jiao)減少，防(fang)止管子(zi)后端出現(xian)“尾(wei)三角(jiao)”；
2. Quick Lifting 系統亦(yi)稱做 Quick Open系統，即(ji)在管子(zi)后端(duan)快(kuai)離開軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)之(zhi)前提升軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)，不軋(ya)(ya)(ya)制管子(zi)的后端(duan)，防(fang)止尾端(duan)出現“三角(jiao)形(xing)”，快(kuai)速抬輥(gun)共有兩種辦法(fa)；一是(shi)平抬法(fa)；二是(shi)先旋轉一個角(jiao)度，然后再(zai)傾斜上抬，再(zai)者(zhe)，從使軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)打(da)開所使用的能(neng)源的角(jiao)度，可分(fen)為電氣快(kuai)速調整(zheng)(zheng)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)法(fa)和(he)液壓快(kuai)速調整(zheng)(zheng)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)法(fa)，而以后者(zhe)為佳；
3. NEL Process 即“No End Loss”Process之意。
三、管(guan)端控制技術發展的三個階段
由(you)于軋(ya)入和(he)軋(ya)出(chu)段空(kong)(kong)心(xin)坯形(xing)狀(zhuang)(zhuang)的(de)穩定(ding)性較(jiao)差，其延伸是在(zai)(zai)特殊的(de)變形(xing)條件下(xia)進行的(de)，由(you)于在(zai)(zai)尾端(duan)(duan)不存在(zai)(zai)厚壁空(kong)(kong)心(xin)坯尾隨部分的(de)高度穩定(ding)效應，上述現象(xiang)在(zai)(zai)管(guan)子(zi)尾端(duan)(duan)特別明顯，直徑的(de)增大(da)導致空(kong)(kong)心(xin)坯尾端(duan)(duan)形(xing)成“三角形(xing)”或成“喇(la)叭狀(zhuang)(zhuang)”。所以在(zai)(zai)生產D/S≥12的(de)管(guan)子(zi)時必須(xu)采取特殊措施以避免在(zai)(zai)三輥(gun)軋(ya)管(guan)機(ji)的(de)機(ji)架內(nei)或（和(he)）下(xia)游機(ji)組內(nei)產生管(guan)段的(de)破損。
在(zai)三輥軋管(guan)機發展的(de)(de)歷史過程中，為了(le)(le)擴大這(zhe)一工藝的(de)(de)使用范圍(wei)，特別是為了(le)(le)生產最薄壁厚的(de)(de)管(guan)子，對這(zhe)一問題的(de)(de)解決采取(qu)了(le)(le)許(xu)多種辦法，有如下三個主要(yao)發展階段：
1. 20世紀60年代的(de)Transval工(gong)藝可將(jiang)軋管的(de)范圍(wei)擴大(da)至D/S≤16,采用(yong)(yong)專門設計(ji)的(de)機架(jia)，當不銹鋼管件將(jiang)軋出時，減小喂入角，以擴大(da)孔型，然而(er)采用(yong)(yong)這一(yi)工(gong)藝將(jiang)會(hui)產生較大(da)量的(de)切頭損(sun)失；
2. 80年代(dai)的(de)“Quick lifting”系(xi)統(tong)，即“快(kuai)速(su)(su)液壓抬輥(gun)法”可(ke)以生產D/S≤35的(de)管(guan)子，通過軋輥(gun)徑(jing)向快(kuai)速(su)(su)打開的(de)方(fang)法使管(guan)壁減薄的(de)程度削弱，從而得以避(bi)免管(guan)端(duan)擴成喇叭(ba)口的(de)現象發生，采(cai)用這種軋輥(gun)快(kuai)速(su)(su)調(diao)整系(xi)統(tong)，管(guan)端(duan)切(qie)損可(ke)減少為50mm左右；
3. 80年代(dai)末發展起來的(de)(de)(de)NEL系統（NEL即“no end los-8es”三字的(de)(de)(de)字頭）已在(zai)許多(duo)不(bu)銹鋼(gang)管(guan)廠得到(dao)了應用，采用這種工藝(yi)，由于增厚而產(chan)生的(de)(de)(de)切(qie)頭損失幾乎(hu)降為(wei)零，這是(shi)因為(wei)空(kong)心坯后端的(de)(de)(de)減(jian)徑和減(jian)壁是(shi)分(fen)別在(zai)不(bu)同的(de)(de)(de)變形(xing)過(guo)程中發生的(de)(de)(de)，因此只(zhi)產(chan)生微(wei)量的(de)(de)(de)直(zhi)徑增大(da)，采用這一系統可以生產(chan)D/S≤40的(de)(de)(de)管(guan)子(zi)，NEL系統的(de)(de)(de)示意(yi)圖如圖16-8所示。
四、幾(ji)種(zhong)控制芯棒速度的方案
芯棒系統在(zai)成本、軋(ya)制周期和變形能(neng)力等方(fang)面對生產過程均產生影響，共有以下(xia)二種芯棒運動方(fang)式(shi) 即
1. 芯棒作自由運動；
2. 芯棒喂(wei)入是受控的；
3. 芯(xin)棒抽出是(shi)受控的。
方(fang)案(an)（1)芯棒(bang)易于操(cao)作，但(dan)其缺點是(shi)和(he)成品管(guan)(guan)長(chang)度(du)(du)(du)相比(bi)(bi)(bi)較(jiao)，芯棒(bang)長(chang)度(du)(du)(du)較(jiao)長(chang)，而(er)且需要專用的(de)芯棒(bang)抽(chou)回裝置。相比(bi)(bi)(bi)較(jiao)而(er)言，方(fang)案(an)（2)中芯棒(bang)長(chang)度(du)(du)(du)大(da)大(da)縮(suo)(suo)短，因(yin)此軋(ya)(ya)制比(bi)(bi)(bi)較(jiao)長(chang)的(de)不(bu)(bu)銹鋼管(guan)(guan)時(shi)推(tui)薦采用這一方(fang)案(an)。管(guan)(guan)料與工具(ju)接觸時(shi)間縮(suo)(suo)短，有(you)利(li)于不(bu)(bu)采用再加熱而(er)繼續(xu)軋(ya)(ya)制薄壁管(guan)(guan)。采用芯棒(bang)速度(du)(du)(du)受控的(de)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)系(xi)統，其設備制造費(fei)用也可(ke)降(jiang)低。
軋(ya)制不銹鋼厚壁管時必須解決(jue)芯(xin)棒(bang)抽回問題，因(yin)此，方案（3)具有更多的優點(dian)。
根據以(yi)上所述為了(le)取得最佳效果，不(bu)銹鋼管廠可以(yi)根據實際應用需要采(cai)取相應的控制芯(xin)棒的方案。
