經典三輥軋管機僅用于不銹鋼厚壁管的生產，應用這種軋制不銹鋼管工藝受到軋件“三角形”形成的限制，而這一傾向在軋制薄(bo)壁(bi)不銹鋼管時尤為明顯。“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。
新式的(de)(de)三(san)輥(gun)(gun)軋管(guan)機(ji)(ji)的(de)(de)應用范(fan)圍有所擴大(da)，可(ke)以軋制薄壁不銹鋼管(guan)。MDM稱這種(zhong)新式的(de)(de)三(san)輥(gun)(gun)軋管(guan)機(ji)(ji)為高(gao)效能三(san)輥(gun)(gun)軋管(guan)機(ji)(ji)（High Pe-formence Assel Mill),具體數據如下：存在的(de)(de)問題是D/S值太大(da)時(shi)管(guan)子質(zhi)量(liang)有劣化(hua)傾(qing)向(xiang)。
一、從經典式三輥軋管機(ji)到現代化三輥軋管機(ji)的發展
三(san)輥(gun)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)工藝是將空(kong)心坯斜軋(ya)成(cheng)管(guan)(guan)(guan)的軋(ya)制過程，它在無縫鋼管(guan)(guan)(guan)廠(chang)的應用是將經穿(chuan)孔(kong)機穿(chuan)孔(kong)的空(kong)心坯加以延(yan)伸，主要設置在具有(you)中、小生產能力的鋼管(guan)(guan)(guan)廠(chang)。其生產大綱包(bao)括外徑為25~300mm的不(bu)銹鋼管(guan)(guan)(guan)，甚至可以更大一(yi)些，三(san)輥(gun)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)機的優點(dian)(dian)有(you)以下(xia)幾點(dian)(dian)：
1. 產品質量好，軋制精度高(gao)；
2. 對于生產各(ge)種不同(tong)管徑和壁厚的管子來(lai)說，可以(yi)很快更換規格(ge)。
在(zai)三(san)輥軋管過(guo)(guo)程中(zhong)空(kong)心(xin)坯(pi)的(de)外表面在(zai)工件中(zhong)心(xin)線對(dui)稱布置的(de)互成120°的(de)三(san)個軋輥所包容(rong)的(de)區域(yu)內變形，而芯(xin)棒則在(zai)其內表面限制(zhi)了它(ta)的(de)成形面。空(kong)心(xin)坯(pi)被咬人后，在(zai)軋輥的(de)作用下邊(bian)旋轉邊(bian)前進，在(zai)變形區內作螺旋狀運(yun)動，在(zai)連續運(yun)動的(de)過(guo)(guo)程中(zhong)減徑減壁。
為了能軋薄壁不銹鋼管在10年時間內制造了三臺(tai)Transval 軋機，如表16-1所示(shi)。
表16-1中(zhong)三臺軋(ya)機(ji)(ji)只(zhi)有Tubacex 廠的三輥軋(ya)管機(ji)(ji)生產(chan)薄(bo)壁不銹鋼(gang)管，而厚(hou)壁管及軸(zhou)承管只(zhi)是(shi)少量生產(chan)，熱軋(ya)成(cheng)品管外(wai)徑為90mm,減(jian)徑生產(chan)ф27~80mm的不銹鋼(gang)管。
1972年Demag 制造的專門生產軸承(cheng)管(guan)的三輥軋管(guan)機在KrefeldWRG廠投產，采用液壓快速調整正軋輥的裝置，可(ke)以生產薄壁不銹鋼管(guan)。
在以后的(de)12年時間內(nei)共有(you)10臺Transval 軋(ya)機(ji)投產，這種Transval軋(ya)機(ji)的(de)一個(ge)牌坊(fang)是固定的(de)，另一個(ge)牌坊(fang)可繞軋(ya)制(zhi)線旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)，以調整角(jiao)度，其(qi)最大旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)角(jiao)可達(da)23°.回(hui)轉(zhuan)牌坊(fang)的(de)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)借助于液壓(ya)缸，軋(ya)機(ji)可按以下三種方(fang)式工作：
1. 簡(jian)單的傾(qing)斜(xie)(xie)，此(ci)時軋機和普通的斜(xie)(xie)軋一樣；
2.“兩傾(qing)(qing)角”工藝，此(ci)時軋(ya)機可具有“軋(ya)制(zhi)傾(qing)(qing)角”及終軋(ya)時的“減小傾(qing)(qing)角”；
3.“三傾(qing)角(jiao)(jiao)”工藝，除了軋制尾端時(shi)減(jian)少傾(qing)角(jiao)(jiao)外(wai)，軋制開始進(jin)也改(gai)變傾(qing)角(jiao)(jiao)。
Transval 軋機(ji)為 Vallourec專(zhuan)利。
1987年MDM 為(wei)西班(ban)牙(ya) Tubos Reunidos 廠制造的(de)CAM 三(san)輥軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)機投產(chan)、CAM是 Convergent Assel Mill的(de)縮寫，這(zhe)種軋(ya)(ya)(ya)機的(de)主(zhu)要技術特征(zheng)是軋(ya)(ya)(ya)輥采用收(shou)斂(lian)式布置(zhi)(zhi)，可軋(ya)(ya)(ya)D/S=40的(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)，采用較短的(de)限(xian)動芯(xin)棒軋(ya)(ya)(ya)制25m長的(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)，傳動裝置(zhi)(zhi)布置(zhi)(zhi)在(zai)軋(ya)(ya)(ya)入端(duan)，輾軋(ya)(ya)(ya)角可達20°。
CAM三(san)(san)輥(gun)(gun)(gun)軋(ya)管(guan)機(ji)是三(san)(san)輥(gun)(gun)(gun)軋(ya)管(guan)機(ji)發展史(shi)中一個界(jie)碑(bei)，以前(qian)的三(san)(san)輥(gun)(gun)(gun)軋(ya)管(guan)機(ji)均采用軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)擴(kuo)散式布(bu)置，傳動裝置設在(zai)軋(ya)出端，由于(yu)切(qie)向金屬(shu)流動較強，導(dao)致軋(ya)件管(guan)料外(wai)擴(kuo)，而在(zai)收斂式軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)布(bu)置的三(san)(san)輥(gun)(gun)(gun)軋(ya)管(guan)機(ji)（CAM)中變(bian)形區(qu)中金屬(shu)流動加速，軸向拉伸的加強有利于(yu)防(fang)止改善管(guan)料的外(wai)擴(kuo)，在(zai)Krefeld WRG廠的試驗(yan)證實這種外(wai)擴(kuo)量可減少40%,如圖16-7所示。
二、幾種形式的(de)三輥軋管機
三(san)輥(gun)軋(ya)管(guan)(guan)工藝確(que)是一種可靠的(de)軋(ya)管(guan)(guan)技(ji)術，但(dan)存在著(zhu)只能軋(ya)制厚壁管(guan)(guan)的(de)問題，三(san)輥(gun)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)的(de)60余年的(de)發展就是一部(bu)采取改進(jin)措施軋(ya)制薄壁管(guan)(guan)的(de)發展史(shi)，Voswincker的(de)良形(xing)式作了(le)如下概括，如表16-2所示。
在表16-2中：
1. Transval 軋機中采(cai)用機架回轉的辦法(fa)迅速改(gai)變喂人角，以便(bian)在(zai)軋制(zhi)過(guo)程快結束時(shi)，喂人角減少，防止管(guan)子后(hou)端出現“尾三角”；
2. Quick Lifting 系統亦稱做 Quick Open系統，即在(zai)管(guan)子后端(duan)快(kuai)離開(kai)(kai)軋(ya)輥(gun)之前提升(sheng)軋(ya)輥(gun)，不軋(ya)制(zhi)管(guan)子的后端(duan)，防止尾端(duan)出(chu)現“三角形”，快(kuai)速(su)抬(tai)輥(gun)共有(you)兩(liang)種辦法；一(yi)是平(ping)抬(tai)法；二是先(xian)旋轉(zhuan)一(yi)個(ge)角度，然后再(zai)傾斜上抬(tai)，再(zai)者(zhe)，從(cong)使(shi)軋(ya)輥(gun)打開(kai)(kai)所使(shi)用的能(neng)源的角度，可(ke)分為(wei)電氣快(kuai)速(su)調整(zheng)軋(ya)輥(gun)法和液壓快(kuai)速(su)調整(zheng)軋(ya)輥(gun)法，而(er)以后者(zhe)為(wei)佳(jia)；
3. NEL Process 即“No End Loss”Process之意(yi)。
三(san)、管(guan)端控制技術發(fa)展的三(san)個階(jie)段
由(you)于(yu)軋(ya)入(ru)和軋(ya)出段空心(xin)(xin)坯(pi)(pi)形(xing)狀的(de)穩定性較(jiao)差，其(qi)延伸是(shi)在(zai)(zai)特殊的(de)變形(xing)條件下進(jin)行的(de)，由(you)于(yu)在(zai)(zai)尾端不存在(zai)(zai)厚壁空心(xin)(xin)坯(pi)(pi)尾隨部分的(de)高(gao)度穩定效(xiao)應，上述現象(xiang)在(zai)(zai)管子尾端特別明顯，直徑(jing)的(de)增大導致(zhi)空心(xin)(xin)坯(pi)(pi)尾端形(xing)成(cheng)“三角(jiao)形(xing)”或成(cheng)“喇(la)叭狀”。所(suo)以(yi)在(zai)(zai)生產D/S≥12的(de)管子時必須采取特殊措施以(yi)避(bi)免在(zai)(zai)三輥軋(ya)管機(ji)的(de)機(ji)架(jia)內或（和）下游機(ji)組內產生管段的(de)破損。
在三(san)輥(gun)軋(ya)管(guan)機(ji)發展(zhan)的(de)(de)歷(li)史過程中，為了擴大(da)這一(yi)工藝的(de)(de)使用范圍，特別是為了生(sheng)產最(zui)薄(bo)壁厚(hou)的(de)(de)管(guan)子(zi)，對這一(yi)問(wen)題的(de)(de)解(jie)決采取了許多種辦法，有(you)如下(xia)三(san)個主要發展(zhan)階段：
1. 20世(shi)紀60年代的Transval工藝可將(jiang)(jiang)(jiang)軋(ya)管(guan)的范圍擴大(da)至(zhi)D/S≤16,采(cai)用專門設計的機架，當不銹鋼(gang)管(guan)件(jian)將(jiang)(jiang)(jiang)軋(ya)出(chu)時(shi)，減(jian)小(xiao)喂(wei)入角，以擴大(da)孔型(xing)，然而(er)采(cai)用這(zhe)一工藝將(jiang)(jiang)(jiang)會產生較大(da)量(liang)的切頭損失；
2. 80年代的(de)(de)“Quick lifting”系統，即“快(kuai)速(su)液壓抬輥法(fa)”可以(yi)生產(chan)D/S≤35的(de)(de)管(guan)子，通過軋輥徑向快(kuai)速(su)打開的(de)(de)方法(fa)使管(guan)壁減薄的(de)(de)程(cheng)度削弱，從而得以(yi)避(bi)免管(guan)端擴成喇叭口的(de)(de)現象發生，采用這種軋輥快(kuai)速(su)調整系統，管(guan)端切損可減少(shao)為50mm左右；
3. 80年代(dai)末發(fa)展起來的NEL系(xi)統（NEL即“no end los-8es”三字(zi)的字(zi)頭）已在(zai)許(xu)多不銹鋼管廠(chang)得到了應用，采用這(zhe)(zhe)種工藝，由于增厚(hou)而產(chan)生(sheng)(sheng)的切頭損失(shi)幾乎降為零(ling)，這(zhe)(zhe)是(shi)因為空心坯后端的減徑(jing)(jing)和減壁是(shi)分別(bie)在(zai)不同的變形過程中發(fa)生(sheng)(sheng)的，因此只產(chan)生(sheng)(sheng)微量的直(zhi)徑(jing)(jing)增大，采用這(zhe)(zhe)一系(xi)統可(ke)以生(sheng)(sheng)產(chan)D/S≤40的管子(zi)，NEL系(xi)統的示意圖如圖16-8所示。
四、幾種控制芯棒速(su)度的方案
芯棒系(xi)統在(zai)成本(ben)、軋(ya)制周期和變形能力(li)等(deng)方面對生產過(guo)程均產生影響，共(gong)有以下二種芯棒運動方式(shi) 即
1. 芯棒作自由運動；
2. 芯棒(bang)喂入是受(shou)控的；
3. 芯棒抽出是受控的(de)。
方案(an)(an)（1)芯(xin)棒(bang)易于操作，但其(qi)缺點是和成(cheng)品管(guan)長(chang)度(du)(du)相(xiang)(xiang)比(bi)(bi)較(jiao)，芯(xin)棒(bang)長(chang)度(du)(du)較(jiao)長(chang)，而且(qie)需要(yao)專用(yong)(yong)的芯(xin)棒(bang)抽回裝置。相(xiang)(xiang)比(bi)(bi)較(jiao)而言，方案(an)(an)（2)中芯(xin)棒(bang)長(chang)度(du)(du)大大縮短(duan)(duan)，因此(ci)軋制比(bi)(bi)較(jiao)長(chang)的不銹鋼管(guan)時推薦采(cai)用(yong)(yong)這一方案(an)(an)。管(guan)料與工具接(jie)觸時間縮短(duan)(duan)，有利于不采(cai)用(yong)(yong)再加熱而繼續軋制薄(bo)壁管(guan)。采(cai)用(yong)(yong)芯(xin)棒(bang)速度(du)(du)受控的軋管(guan)系統，其(qi)設備制造(zao)費(fei)用(yong)(yong)也可降低。
軋制不銹鋼厚(hou)壁管時必須(xu)解決芯棒抽回問(wen)題，因此(ci)，方案（3)具有更多的優點。
根據以上(shang)所述為了(le)取得最佳(jia)效果，不銹鋼管廠可以根據實際應(ying)用需(xu)要采取相應(ying)的控制芯棒的方案。
