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不銹(xiu)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(gun)軋管工藝原理的軋管機,這項計劃在1952年完成。



1. 三輥軋管工藝概述


  由于(yu)這(zhe)種斜(xie)軋(ya)(ya)(ya)管機(ji)采用3個軋(ya)(ya)(ya)輥(gun),因此一(yi)般稱(cheng)之為(wei)三輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)管機(ji),而歐美各國則習慣于(yu)稱(cheng)它為(wei)阿塞爾軋(ya)(ya)(ya)管機(ji)(Assel Mill).三輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)管機(ji)采用長(chang)芯棒軋(ya)(ya)(ya)管,軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)的(de)中(zhong)間有突棱(有些資料也稱(cheng)之為(wei)“肩(jian)”),高度為(wei)5.5~16mm,在(zai)軋(ya)(ya)(ya)制時實(shi)現(xian)主要的(de)壓下,并(bing)(bing)可以實(shi)現(xian)較大(da)的(de)壓下量。在(zai)長(chang)芯棒上(shang)軋(ya)(ya)(ya)管可以獲得(de)表(biao)面光滑的(de)成(cheng)品管,并(bing)(bing)且直(zhi)徑(jing)和壁厚準(zhun)確(que)。


  軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)中(zhong)心(xin)線(xian)傾斜(xie)于(yu)軋(ya)(ya)(ya)制中(zhong)心(xin)線(xian),并(bing)傾斜(xie)于(yu)通過(guo)軋(ya)(ya)(ya)制中(zhong)心(xin)線(xian)和軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)中(zhong)央所(suo)形成的(de)平面(mian),當改(gai)變傾斜(xie)角時,軋(ya)(ya)(ya)制角和送進(jin)角均隨之(zhi)改(gai)變,軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)的(de)直徑(jing)(jing)根據所(suo)軋(ya)(ya)(ya)鋼(gang)管(guan)的(de)直徑(jing)(jing)選(xuan)定。在蘇聯國立冶金工廠設(she)(she)計院設(she)(she)計的(de)三輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)上,軋(ya)(ya)(ya)制Φ40~75mm的(de)鋼(gang)管(guan)時,選(xuan)擇(ze)的(de)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)直徑(jing)(jing)為240mm;軋(ya)(ya)(ya)制Φ76~160mm的(de)鋼(gang)管(guan)時,選(xuan)擇(ze)的(de)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)直徑(jing)(jing)為470mm;當延伸系數(shu)為1.7~3.3時,軋(ya)(ya)(ya)管(guan)機(ji)(ji)允許(xu)鋼(gang)管(guan)以(yi)0.14~0.34m/s前進(jin)速(su)度軋(ya)(ya)(ya)制。


  三輥軋(ya)管(guan)機主(zhu)要用(yong)于生產厚(hou)壁(bi)的軸(zhou)承(cheng)管(guan)和其他(ta)壁(bi)厚(hou)為5~25mm或壁(bi)厚(hou)更(geng)大一些的鋼(gang)(gang)管(guan)。1939年5月,德國鋼(gang)(gang)管(guan)公(gong)司(si)的技術人員參(can)觀 Wooster 鋼(gang)(gang)管(guan)廠時(shi),軋(ya)管(guan)工藝參(can)數(shu)為:外徑(jing)38~76mm,平均壁(bi)厚(hou)6.3mm,延伸(shen)系數(shu)2,壁(bi)厚(hou)公(gong)差5%,小時(shi)產量3噸。


  三(san)輥(gun)軋(ya)管(guan)機上也可以(yi)軋(ya)制管(guan)壁較薄(2.5mm以(yi)下)的(de)鋼管(guan),如(ru)法(fa)國 Vallourec 鋼管(guan)廠用它軋(ya)制φ56x2.4mm,長(chang)(chang)11m的(de)鋼管(guan)。當Assel于1954年參觀德國 Hilden 鋼管(guan)廠時(shi),就三(san)輥(gun)軋(ya)管(guan)機生(sheng)產較薄壁鋼管(guan)的(de)問題座談時(shi)指出,Vallourec廠是通(tong)過調整(zheng)軋(ya)輥(gun)各(ge)段長(chang)(chang)度來實現軋(ya)制D/S=24的(de)鋼管(guan)的(de)。



2. Transval 軋機


  三輥(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機原僅用(yong)(yong)于厚壁(bi)管(guan)(guan)(guan)(guan)生產(chan),應用(yong)(yong)這種軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)工(gong)藝受到軋(ya)(ya)件三角形(xing)形(xing)成(cheng)的(de)限制,而這一(yi)傾(qing)向在軋(ya)(ya)制薄壁(bi)管(guan)(guan)(guan)(guan)時(shi)尤為明顯,三角形(xing)的(de)形(xing)成(cheng)使軋(ya)(ya)件承受交替的(de)彎曲應力,以致(zhi)產(chan)生裂(lie)紋,并在軋(ya)(ya)出端(duan)形(xing)成(cheng)“尾三角”,有時(shi)造成(cheng)后卡,這種傾(qing)向在D/S值(zhi)大(da)時(shi)特(te)別嚴重,故在經典的(de)普通的(de)三輥(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機上軋(ya)(ya)制管(guan)(guan)(guan)(guan)子的(de)D/S值(zhi)以12為限,三輥(gun)軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機60余年的(de)發展(zhan)就是一(yi)部采取改進措(cuo)施軋(ya)(ya)制薄壁(bi)管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)發展(zhan)史。


  Mehren 在德國 Düsseldorf 市(shi) Lierenfeld 鋼(gang)管(guan)(guan)廠工作時(shi)就和該廠的(de)(de)(de)Assel軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)研究小組人員一(yi)起研究制(zhi)(zhi)造(zao)了(le)七臺三(san)(san)輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji),為(wei)了(le)減輕三(san)(san)角形(xing)形(xing)成現象,進(jin)(jin)一(yi)步(bu)能(neng)軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)薄(bo)壁管(guan)(guan),在Mehren先(xian)生(sheng)指導下進(jin)(jin)行(xing)試驗,措施(shi)是在臨近軋(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)完成時(shi)改變喂入(ru)角。二戰后Mehren 先(xian)生(sheng)離(li)德赴法(fa)在Vallourec 公司 Aulnoye 鋼(gang)管(guan)(guan)廠繼續進(jin)(jin)行(xing)上述(shu)試驗,直到(dao)1952年制(zhi)(zhi)造(zao)出機(ji)(ji)(ji)架(jia)可以回轉的(de)(de)(de)三(san)(san)輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji),其主要技術特征是用(yong)液(ye)壓傳(chuan)動(dong)以回轉機(ji)(ji)(ji)架(jia),但傳(chuan)動(dong)裝置仍置于輸入(ru)側。當時(shi)這(zhe)一(yi)軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)被(bei)稱(cheng)為(wei)Mehren軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji),Mehren先(xian)生(sheng)辭世后,這(zhe)種三(san)(san)輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)易名為(wei)Transval軋(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)。并(bing)成為(wei)Vallourec專利,為(wei)了(le)同一(yi)個目的(de)(de)(de)即為(wei)了(le)軋(ya)(ya)(ya)薄(bo)壁管(guan)(guan)后來又研究出了(le)三(san)(san)種辦法(fa)即(1)采用(yong)電(dian)氣或液(ye)壓辦法(fa)快速調整軋(ya)(ya)(ya)輥(gun);(2)CAM三(san)(san)輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji);(3)采用(yong)NEL調整系統的(de)(de)(de)三(san)(san)輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)。采用(yong)這(zhe)些措施(shi),三(san)(san)輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)所(suo)生(sheng)產成品管(guan)(guan)的(de)(de)(de)D/S值可達35~40,但有時(shi)會產生(sheng)管(guan)(guan)子質(zhi)量劣化的(de)(de)(de)傾向。



3. Assel 和 Mehren


 Assel 和(he)Mehren 分別是經典(dian)三輥軋(ya)管機和(he)Transval三輥軋(ya)管機的發明者。


 W.J.Assel是(shi) Timken Steel & Tube 公司(廠(chang)(chang))的(de)工(gong)程師,1937年他(ta)負責對 Wooster 不銹(xiu)鋼管廠(chang)(chang)的(de)軋(ya)管機(ji)(ji)進行(xing)改(gai)造(zao),接(jie)著又(you)對Canton鋼管廠(chang)(chang)的(de)軋(ya)管機(ji)(ji)進行(xing)類似的(de)改(gai)造(zao),這兩項技(ji)術改(gai)造(zao)的(de)結果就是(shi)世界上第(di)一(yi)臺和第(di)二臺三輥軋(ya)管機(ji)(ji),Assel軋(ya)管機(ji)(ji)誕(dan)生,除了三輥軋(ya)管機(ji)(ji)的(de)專(zhuan)(zhuan)利(li)以外,他(ta)還獲(huo)得其他(ta)4項軋(ya)管專(zhuan)(zhuan)利(li),其內(nei)容涉(she)及(ji)管坯處理(li)、鋼管定徑及(ji)軋(ya)管工(gong)藝改(gai)進等方面(mian)。


 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。