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鋼管的辦法,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縫不銹鋼管仍然是最適合的。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(yong)浮動芯棒(bang)的(de)(de)(de)連(lian)續式軋管(guan)(guan)機軋制(zhi)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)時,軋制(zhi)過程的(de)(de)(de)不穩定性及這(zhe)種(zhong)不穩定性對(dui)管(guan)(guan)子質量的(de)(de)(de)不良影響,以及連(lian)續軋管(guan)(guan)機的(de)(de)(de)經濟性問(wen)題和采用(yong)浮動芯棒(bang)的(de)(de)(de)連(lian)續軋管(guan)(guan)機的(de)(de)(de)實(shi)(shi)際生(sheng)產經驗(yan)(yan),使(shi)得Contubind公司認為有(you)必要和有(you)可能(neng)根據(ju)最新的(de)(de)(de)軋制(zhi)原理,對(dui)1889年就已經在浙江(jiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)廠家生(sheng)產車間內應(ying)用(yong)過的(de)(de)(de)、在多機架二輥式軋管(guan)(guan)機上使(shi)用(yong)限動芯棒(bang)生(sheng)產無(wu)縫(feng)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)方法(fa)重新進行科學(xue)實(shi)(shi)驗(yan)(yan),提(ti)出這(zhe)種(zhong)軋制(zhi)過程的(de)(de)(de)相應(ying)理論(lun),并通過大(da)規(gui)模實(shi)(shi)際試(shi)驗(yan)(yan)證實(shi)(shi)這(zhe)種(zhong)理論(lun)。
直(zhi)到1964年(nian)(nian)(nian),在(zai)(zai)意(yi)大利(li)Dalmine公(gong)司的(de)(de)(de)(de)(de)(de)帶固定芯棒(bang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)連續式軋機(ji)(ji)上進行(xing)(xing)了(le)軋制(zhi)(zhi)試(shi)驗(yan),后來又(you)在(zai)(zai)法(fa)(fa)國的(de)(de)(de)(de)(de)(de) Lorraine-Escaut 公(gong)司的(de)(de)(de)(de)(de)(de)法(fa)(fa)塞(sai)爾(er)軋機(ji)(ji)上進行(xing)(xing)試(shi)驗(yan)。其中在(zai)(zai)Dalmine公(gong)司生(sheng)(sheng)產出了(le)厚(hou)壁管(guan),而Lorraine-Escaut 公(gong)司根(gen)(gen)據(ju) A.Tostivint 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)第1322304 號專利(li),在(zai)(zai)Besse'ger的(de)(de)(de)(de)(de)(de)第二號法(fa)(fa)塞(sai)爾(er)軋機(ji)(ji)上采(cai)用限動(dong)(dong)(dong)芯棒(bang)進行(xing)(xing)試(shi)驗(yan),取得了(le)相應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)效果。根(gen)(gen)據(ju)上述情況 Lorraine-Escaut 公(gong)司和(he) Contu-bind 公(gong)司決定共(gong)同(tong)發展限動(dong)(dong)(dong)芯棒(bang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)軋制(zhi)(zhi)方法(fa)(fa)。從1965年(nian)(nian)(nian)到1967年(nian)(nian)(nian)間,在(zai)(zai)Besse'ges的(de)(de)(de)(de)(de)(de)具(ju)有(you)40年(nian)(nian)(nian)歷史的(de)(de)(de)(de)(de)(de)7機(ji)(ji)架法(fa)(fa)塞(sai)爾(er)軋機(ji)(ji)(如圖13-9所示(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de))上進行(xing)(xing)了(le)8次(ci)大規模試(shi)驗(yan),每次(ci)試(shi)驗(yan)持續5~25個班次(ci)。這(zhe)臺(tai)法(fa)(fa)塞(sai)爾(er)軋機(ji)(ji)是(shi)由一臺(tai)1000kW的(de)(de)(de)(de)(de)(de)交流電動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)傳動(dong)(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de),對軋輥(gun)軸(zhou)承和(he)軋輥(gun)調(diao)整的(de)(de)(de)(de)(de)(de)條件極其不利(li),但其結果卻一次(ci)試(shi)驗(yan)比一次(ci)試(shi)驗(yan)好(hao),共(gong)計(ji)生(sheng)(sheng)產了(le)直(zhi)徑為92mm、壁厚(hou)為3.5mm和(he)長度(du)(du)為12m的(de)(de)(de)(de)(de)(de)管(guan)子(zi)12000根(gen)(gen),其中有(you)5450根(gen)(gen)是(shi)在(zai)(zai)試(shi)驗(yan)末期(qi)只用了(le)一根(gen)(gen)由2343號鋼(含(han)5%鉻)制(zhi)(zhi)作的(de)(de)(de)(de)(de)(de)空心(xin)水(shui)冷芯棒(bang)生(sheng)(sheng)產的(de)(de)(de)(de)(de)(de),這(zhe)根(gen)(gen)芯棒(bang),經過(guo)了(le)鍍(du)(du)鉻處理(原(yuan)始鍍(du)(du)層厚(hou)度(du)(du)為0.05mm),它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)滑(hua)動(dong)(dong)(dong)特性(xing)(xing)好(hao)。連續使(shi)用這(zhe)根(gen)(gen)芯棒(bang)時,雖然(ran)芯棒(bang)在(zai)(zai)軋制(zhi)(zhi)過(guo)程中承受著熱(re)負荷,但仍然(ran)具(ju)有(you)原(yuan)來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)滑(hua)動(dong)(dong)(dong)性(xing)(xing)和(he)剛(gang)性(xing)(xing)。

軋制參數如下:
空心坯(35號鋼) 外徑(jing)125mm,壁厚18mm
管子 外徑92mm,壁厚3.5mm,長度(du)12m
芯棒(bang) 外徑86/85mm,內徑40mm
芯棒工作長度 3200mm
管子(zi)出口速度 2.2m/s
延長率 1:6.22
電動機功率 750~1000kW
單(dan)位功率消耗 14.2~18.3(平均16)kW·h/t
多機(ji)架(jia)軋(ya)管機(ji)(MPM)軋(ya)出(chu)來的(de)(de)管子(zi)通過二機(ji)架(jia)脫(tuo)管機(ji)從芯棒上(shang)拉出(chu)來,并定徑成(cheng)熱(re)尺寸(cun)(cun)88mm的(de)(de)不銹鋼管。沿管子(zi)長度(du)的(de)(de)平均終軋(ya)溫度(du)波動于920~980℃之間。看來,具有這(zhe)種(zhong)溫度(du)的(de)(de)管子(zi)不必(bi)經(jing)過中間加(jia)熱(re)就可(ke)直接在(zai)張(zhang)力(li)減(jian)徑機(ji)上(shang)減(jian)徑成(cheng)3/8英寸(cun)(cun)的(de)(de)煤氣管。由測量4點的(de)(de)壁厚數據算出(chu)的(de)(de)平均壁厚值。
MPM軋(ya)(ya)機(ji)軋(ya)(ya)出來(lai)的(de)(de)管(guan)子(zi)內(nei)表面非常(chang)光滑,它可以(yi)與冷(leng)拔管(guan)相比。連續軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)和自動軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)所軋(ya)(ya)制的(de)(de)樣(yang)品(pin)管(guan)與MPM軋(ya)(ya)機(ji)所軋(ya)(ya)制的(de)(de)管(guan)子(zi)進行(xing)比較時(shi),德國專業人(ren)員毫不(bu)含糊(hu)地認為 Besse'ges的(de)(de)MPM軋(ya)(ya)機(ji)所軋(ya)(ya)制的(de)(de)管(guan)子(zi)最(zui)好。
1967年11月,浙(zhe)江不銹(xiu)鋼管(guan)廠家(jia)的MPM試(shi)驗軋機拆(chai)除了(le),但其試(shi)驗過程都(dou)攝制成了(le)電(dian)影(ying),這(zhe)些影(ying)片(pian)保存在瑞士洛桑鋼管(guan)工業顧問工程師J.P.Calmes那里。
內部(bu)用高壓水冷卻的插入毛管的芯棒(bang)在咬入第一(yi)機架時由油(you)(you)壓缸來限制移動,油(you)(you)壓缸的前進運動由變量泵固(gu)定(ding)地調節為某一(yi)恒定(ding)速度。
拔(ba)出的(de)芯棒送(song)回(hui)原始位(wei)置,噴水使之從120~150℃降到外表為(wei)(wei)50℃的(de)溫度。在這種軋制和冷卻(que)條件下(xia),軋制一根管子的(de)平均(jun)周期時(shi)間為(wei)(wei)40秒。
芯棒外表面通常采用重油(you)-石(shi)墨混合劑進(jin)行(xing)潤滑,此外空(kong)(kong)心(xin)毛管內表面還(huan)要(yao)添加潤滑和(he)隔熱材料,這種材料是(shi)通過空(kong)(kong)心(xin)芯棒卡頭注入毛管的。芯棒表面要(yao)特別(bie)保持光滑,以(yi)至(zhi)于隨(sui)著軋制道(dao)次的增(zeng)加而(er)更加光滑。

