對這一百多年不銹鋼管生產工藝發展的歷史回顧，有助于弄清楚各種生產工藝的興衰，這種“興”與“衰”，除了有其歷史的背景條件的影響外，最根本的是工藝本身所固有的長處和短處在技術發展長河中的顯露。這種回顧對于立足當前，展望未來，不無裨益。現從以下4方面進一步對上述發展過程加以追述。




一、周期軋管(guan)機(ji)、自動軋管(guan)機(ji)和頂(ding)管(guan)工藝(yi)的發展


  曼(man)(man)內斯曼(man)(man)兄弟發(fa)(fa)明(ming)斜軋(ya)(ya)穿孔(kong)機(ji)(ji)后(hou)(hou)，原(yuan)想通過(guo)實心坯穿孔(kong)一(yi)次成管(guan)，經過(guo)多次試驗失敗之后(hou)(hou)，就設法在(zai)兩(liang)重式軋(ya)(ya)機(ji)(ji)上(shang)將空心坯套在(zai)芯棒上(shang)加(jia)以延(yan)伸，這樣生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)長度不(bu)大(da)于4~4.5m,而且質量(liang)很(hen)差。由此導致曼(man)(man)氏兄弟于1892年(nian)發(fa)(fa)明(ming)周期(qi)(qi)軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)，這種周期(qi)(qi)軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)采(cai)用(yong)人(ren)(ren)工(gong)喂料，由于芯棒很(hen)重，喂料很(hen)費力氣，生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)呈間斷(duan)性，效率很(hen)低(di)。當早期(qi)(qi)在(zai)曼(man)(man)內斯曼(man)(man)公司(si)工(gong)作，并參加(jia)過(guo)早期(qi)(qi)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)的(de)(de)斯蒂弗爾工(gong)程師（瑞士人(ren)(ren)）移居(ju)美國(guo)時，美國(guo)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)界正在(zai)探索發(fa)(fa)展空心坯快(kuai)速延(yan)伸的(de)(de)工(gong)藝(yi)(yi)。由于他的(de)(de)努力，第一(yi)臺自(zi)(zi)動軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)于1903年(nian)11月在(zai)美國(guo) Greenville 誕(dan)生(sheng)(sheng)(sheng)，所生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)管(guan)子的(de)(de)外徑最大(da)為4~5 1/2英寸。與(yu)美國(guo)發(fa)(fa)展自(zi)(zi)動軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)的(de)(de)同(tong)時，德國(guo)又從完全不(bu)同(tong)的(de)(de)途徑研究發(fa)(fa)展了另(ling)一(yi)種軋(ya)(ya)管(guan)工(gong)藝(yi)(yi)，即在(zai)原(yuan)已(yi)存在(zai)的(de)(de)艾哈德水壓沖孔(kong)工(gong)藝(yi)(yi)的(de)(de)基礎上(shang)，采(cai)用(yong)環(huan)式孔(kong)型對沖孔(kong)杯狀(zhuang)體(ti)進(jin)行延(yan)伸，這就是頂管(guan)工(gong)藝(yi)(yi)。因此，從1886年(nian)發(fa)(fa)明(ming)斜軋(ya)(ya)穿孔(kong)機(ji)(ji)后(hou)(hou)，在(zai)將近20年(nian)的(de)(de)時間內出現(xian)了3種可用(yong)于工(gong)業(ye)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)的(de)(de)軋(ya)(ya)管(guan)工(gong)藝(yi)(yi)。



二、連續軋管機的發展


 連續軋管機的發展道路比較曲折，早期的幾次試驗，由于受傳動技術的限制均告失敗。有一些軋機經短期運行后被迫停產，這包括：1891年的5機架Kellogg連軋機、1901年的12機架Alois連軋機、1917年的7機架Fassel連軋機和1932年的21機架Foran軋機。Foran所設計的連軋管機，據稱在技術上是成功的，失敗是由于Globe鋼管公司經濟上的原因。但是總的來說長芯棒連軋管技術在20世紀前半葉沒有多大的發展，直到1949年、1950年兩套設有張力減徑機的單獨傳動的全浮動芯棒連軋管機組在美國Lorain 廠和Gary廠投產后，才算是有了長足的進展。這種軋機發展至1972年德國牟爾海母2號連軋管機組投產時，軋制工藝日趨完善，所軋不銹鋼管(guan)質量優越，軋機能力大大提高，在小口徑不(bu)銹鋼(gang)管生產領域內占有很大的優勢。到1978年達爾明貝爾加莫廠的MPM軋機投產后，連軋管工藝在較大口徑不(bu)銹鋼管的生產領域內也占了優勢。


1983年(nian)日本八幡廠的(de)半浮動(dong)芯棒(bang)連(lian)(lian)軋管(guan)(guan)廠的(de)投產(chan)，開始了3種(zhong)(zhong)連(lian)(lian)軋管(guan)(guan)工藝并存的(de)時(shi)期。采(cai)用連(lian)(lian)軋管(guan)(guan)工藝的(de)鋼管(guan)(guan)廠競爭能(neng)力強，經濟效益好，其突出優點(dian)是：產(chan)量高（年(nian)產(chan)量50萬噸以(yi)上）、產(chan)品(pin)質量好，所(suo)(suo)生產(chan)管(guan)(guan)子的(de)品(pin)種(zhong)(zhong)規格(ge)多，毛管(guan)(guan)長度(du)大，收得率高，這(zhe)些優點(dian)決非其他軋管(guan)(guan)工藝所(suo)(suo)能(neng)比擬的(de)。




三(san)、各種古(gu)老軋管工藝全(quan)面(mian)翻(fan)新


 連軋(ya)管工(gong)藝獲得巨大發展的(de)同時，各種古老的(de)軋(ya)管工(gong)藝也進入了一個(ge)全面翻新的(de)時期。


1. 單槽自動(dong)軋管機和(he)串列布置的(de)自動(dong)軋管機


   日本四(si)大(da)(da)鋼(gang)鐵(tie)公(gong)司在(zai)1977~1978年(nian)兩年(nian)時間內共(gong)有(you)(you)4套新(xin)型的(de)單槽自動(dong)軋管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)投產(chan)，所(suo)生產(chan)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)最大(da)(da)直徑為381mm、406mm.在(zai)小(xiao)口徑鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)生產(chan)領域內采用串(chuan)列式布置的(de)自動(dong)軋管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)是蘇聯的(de)做法，所(suo)生產(chan)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)最大(da)(da)外徑為140~250mm。但經過不到20年(nian)的(de)發(fa)展，證明這兩種(zhong)做法不能克服自動(dong)軋管(guan)(guan)(guan)(guan)工藝所(suo)固有(you)(you)的(de)缺點。“短頂頭(tou)軋管(guan)(guan)(guan)(guan)”終究不如“長(chang)芯(xin)棒軋管(guan)(guan)(guan)(guan)”，于是這兩種(zhong)改進了(le)的(de)自動(dong)軋管(guan)(guan)(guan)(guan)工藝未獲(huo)發(fa)展。


2. CPE工藝


  頂(ding)管(guan)(guan)(guan)工(gong)藝的(de)缺(que)點在(zai)1974年的(de)頂(ding)管(guan)(guan)(guan)工(gong)藝學術(shu)討(tao)論(lun)會(hui)上進行了比較(jiao)(jiao)全面的(de)論(lun)證。為了改善采(cai)用這(zhe)種(zhong)工(gong)藝生產的(de)毛(mao)管(guan)(guan)(guan)短、壁厚薄、收得率低等缺(que)點，在(zai)古老的(de)頂(ding)管(guan)(guan)(guan)工(gong)藝中采(cai)用斜軋穿孔法代替水壓沖孔法，將管(guan)(guan)(guan)坯穿透，然后用專門設備收底，形成一個(ge)可以(yi)承受頂(ding)推力的(de)“底”。這(zhe)樣，可以(yi)采(cai)用重(zhong)量(liang)較(jiao)(jiao)大的(de)管(guan)(guan)(guan)坯，生產較(jiao)(jiao)長的(de)管(guan)(guan)(guan)子（可達24m).至(zhi)于收得率雖有所提高(gao)，但和(he)其他(ta)工(gong)藝相比較(jiao)(jiao)仍較(jiao)(jiao)低。


3. 新型(xing)狄(di)賽爾軋管機(ji)（Accu-roll軋機(ji)）


  狄賽爾軋管(guan)機(ji)是在狄賽爾穿孔機(ji)（指老式(shi)的、導盤呈(cheng)時(shi)鐘“6時－12時”布置的(de)狄賽(sai)爾(er)(er)穿孔機）的(de)基礎上(shang)(shang)(shang)發展起來的(de)。最原始的(de)工藝(yi)是(shi)在狄賽(sai)爾(er)(er)穿孔機上(shang)(shang)(shang)，穿孔后的(de)空(kong)心坯穿人芯(xin)棒后在另(ling)一(yi)臺狄賽(sai)爾(er)(er)軋(ya)管(guan)(guan)機上(shang)(shang)(shang)軋(ya)制成(cheng)管(guan)(guan)。從(cong)構(gou)造上(shang)(shang)(shang)講兩者基本相同，異點僅在于前后臺的(de)不同。


  第一臺狄賽爾軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機1932年(nian)在(zai)美國 Beaver Falls 廠投(tou)產，由于生產率較低，在(zai)40年(nian)代末停(ting)產。40多年(nian)后在(zai)美國Aetna Stand-ard公司采(cai)用了一些改進措施(shi)，并稱 Accu-roll軋(ya)(ya)(ya)機為“下一代的軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機”，實際上這種(zhong)工藝(yi)的固(gu)有缺點如延伸(shen)系數小(xiao)、毛管(guan)長度短以(yi)及(ji)可能出現的內部質量(liang)問題依然存在(zai)。


4. 新型(xing)三(san)輥(gun)軋管機(ji)


  從工藝(yi)上講，新型三輥(gun)軋(ya)管(guan)(guan)機并無實質性(xing)變化(hua)，由于采用(yong)了NEL控制系統，可以(yi)達到(dao)軋(ya)薄壁(bi)管(guan)(guan)的目的。德國(guo)MDM公司將這種新型三輥(gun)軋(ya)管(guan)(guan)機稱(cheng)之為 High Performance Assel mill,所軋(ya)管(guan)(guan)子(zi)最(zui)大外(wai)徑(jing)可達356mm,最(zui)小壁(bi)厚為2.5mm,D/S比可達40(實際上這是指外(wai)徑(jing)為324~356mm而言，當(dang)外(wai)徑(jing)為139.7~219mm時，D/S=35~37)。但(dan)不管(guan)(guan)怎(zen)樣，對三輥(gun)軋(ya)管(guan)(guan)機來說，確實是一(yi)大進步。


  這種軋機的核心技術是采用管端自動控制系統（NEL系統），即軋輥液壓快速打開裝置和軋制過程結束之前的預壓法；尚存在的問題是軋薄(bo)壁不銹鋼(gang)管時壁厚公差劣化。



四(si)、連鑄圓(yuan)坯(pi)的(de)使(shi)用和穿孔(kong)、張減技術的(de)發展


  圓坯連(lian)鑄技術的(de)(de)成功(gong)一方面促(cu)進了(le)斜軋(ya)穿(chuan)(chuan)孔(kong)工藝的(de)(de)發展(zhan)，使得狄(di)賽爾(er)穿(chuan)(chuan)孔(kong)機在新(xin)的(de)(de)條件下復(fu)活，另(ling)一方面終結了(le)壓力穿(chuan)(chuan)孔(kong)機（PPM)在新(xin)建不(bu)銹鋼(gang)管(guan)廠中的(de)(de)進一步應用。這(zhe)樣在無縫鋼(gang)管(guan)生產領域，以(yi)連(lian)鑄圓坯為原料進行斜軋(ya)穿(chuan)(chuan)孔(kong)幾乎已成定(ding)局(ju)，不(bu)這(zhe)樣，就會失去競爭力。


  20世紀50年代張減(jian)技術(shu)的(de)(de)(de)(de)成功(gong)，提高(gao)了小(xiao)口徑(jing)(jing)不銹鋼管生產的(de)(de)(de)(de)經濟(ji)性，但為了減(jian)少與(yu)張力(li)減(jian)徑(jing)(jing)聯用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)軋(ya)管機組(zu)(zu)的(de)(de)(de)(de)切頭(tou)損失率要求進人張減(jian)機的(de)(de)(de)(de)毛(mao)管盡可能長，因此，凡(fan)是軋(ya)制毛(mao)管較短的(de)(de)(de)(de)組(zu)(zu)不宜與(yu)張減(jian)機聯用(yong)(yong)，這樣的(de)(de)(de)(de)軋(ya)管組(zu)(zu)的(de)(de)(de)(de)競爭能力(li)也就減(jian)弱(ruo)了。蘭前張減(jian)技術(shu)的(de)(de)(de)(de)發展(zhan)趨勢主要是采用(yong)(yong)CEC控制、發展(zhan)混合傳(chuan)動(dong)方式以及工藝(yi)過程自動(dong)控制。軋管前后變形階段及原料（管坯）生產方(fang)面的(de)(de)進展，所有這些基本(ben)勾畫了無縫不銹鋼管生產工藝近100年的(de)(de)發展概(gai)況。