鋼管的定徑和減徑是熱軋不(bu)銹鋼管生產中的最后一道荒管熱變形工序，其主要作用是消除前道工序軋制過程中造成的荒管外徑不一，以提高熱軋成品管的外徑精度和真圓度。
一、定徑機(ji)
不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)定(ding)徑、減徑和(he)張力減徑過(guo)程是(shi)空心體不帶(dai)芯(xin)棒(bang)的(de)連軋(ya)過(guo)程。定(ding)徑的(de)目的(de)是(shi)在(zai)較小的(de)總減徑率(lv)和(he)單機架減徑率(lv)條件下，將鋼管(guan)(guan)軋(ya)成(cheng)有一定(ding)要求(qiu)的(de)尺(chi)寸精度和(he)真圓度，并進一步提高(gao)不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)外表(biao)面質量。經過(guo)定(ding)徑后的(de)鋼管(guan)(guan)，直徑偏差較小，橢圓度較小，直度較好，表(biao)面光潔。
定徑(jing)機(ji)(ji)的工作機(ji)(ji)架數較(jiao)少，一般(ban)為5~14架，總減(jian)徑(jing)率(lv)約3%~35%,增加(jia)定徑(jing)機(ji)(ji)架數可擴大(da)產品規格，給生產帶來了方(fang)便，新設計(ji)車(che)間(jian)定徑(jing)機(ji)(ji)架數皆偏多。
定(ding)(ding)徑(jing)機(ji)(ji)的形(xing)式很多，按(an)輥(gun)(gun)數可(ke)分為(wei)二輥(gun)(gun)、三輥(gun)(gun)、四輥(gun)(gun)式定(ding)(ding)徑(jing)機(ji)(ji)；按(an)軋(ya)制方(fang)(fang)式又分為(wei)縱(zong)軋(ya)定(ding)(ding)徑(jing)和斜(xie)軋(ya)定(ding)(ding)徑(jing)機(ji)(ji)。斜(xie)軋(ya)旋轉(zhuan)定(ding)(ding)徑(jing)機(ji)(ji)構(gou)造與二輥(gun)(gun)或三輥(gun)(gun)斜(xie)軋(ya)穿孔(kong)機(ji)(ji)相(xiang)似，只(zhi)是(shi)輥(gun)(gun)型不同。與縱(zong)軋(ya)定(ding)(ding)徑(jing)相(xiang)比較，斜(xie)軋(ya)定(ding)(ding)徑(jing)的不銹鋼管外徑(jing)精度(du)高(gao)，橢(tuo)圓度(du)小，更換(huan)品種規格(ge)方(fang)(fang)便，不需(xu)要換(huan)輥(gun)(gun)，只(zhi)要調整軋(ya)輥(gun)(gun)間距即可(ke)；缺點是(shi)生產(chan)率低。
二、減徑機
減(jian)徑(jing)除了有定徑(jing)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)外，還能使(shi)產(chan)(chan)品規格(ge)(ge)(ge)范圍向(xiang)小口徑(jing)發(fa)展。減(jian)徑(jing)機(ji)(ji)工(gong)(gong)作(zuo)機(ji)(ji)架數(shu)較多(duo)(duo)，一(yi)般(ban)為(wei)(wei)9~24架。減(jian)徑(jing)機(ji)(ji)就是(shi)二輥(gun)(gun)或三輥(gun)(gun)式(shi)縱軋(ya)(ya)連軋(ya)(ya)機(ji)(ji)，只是(shi)連軋(ya)(ya)的(de)(de)(de)是(shi)空心(xin)管體。二輥(gun)(gun)式(shi)前(qian)后相(xiang)鄰機(ji)(ji)架軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)軸(zhou)線互(hu)垂90°,三輥(gun)(gun)式(shi)軋(ya)(ya)輥(gun)(gun)軸(zhou)線互(hu)錯60°,這樣空心(xin)荒管在軋(ya)(ya)制過程中所(suo)有方向(xiang)都受到(dao)(dao)徑(jing)向(xiang)壓縮，直至(zhi)達到(dao)(dao)成品要求的(de)(de)(de)外徑(jing)熱尺寸和橫斷(duan)面(mian)形狀(zhuang)。減(jian)徑(jing)不僅(jin)擴大了機(ji)(ji)組(zu)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)(de)品種(zhong)規格(ge)(ge)(ge)，增加(jia)軋(ya)(ya)制長(chang)度，而且(qie)減(jian)少(shao)前(qian)部(bu)工(gong)(gong)序要求的(de)(de)(de)毛(mao)管規格(ge)(ge)(ge)數(shu)量、相(xiang)應的(de)(de)(de)管坯(pi)規格(ge)(ge)(ge)和工(gong)(gong)具(ju)備品等，簡化生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)管理；另外還會減(jian)少(shao)前(qian)部(bu)工(gong)(gong)序更換生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)規格(ge)(ge)(ge)次數(shu)，提高機(ji)(ji)組(zu)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)能力。正是(shi)因為(wei)(wei)這一(yi)點，新設(she)計的(de)(de)(de)定徑(jing)機(ji)(ji)架數(shu)很多(duo)(duo)也(ye)由(you)原來的(de)(de)(de)5架變為(wei)(wei)7~14架以上，這在一(yi)定程度上也(ye)起(qi)到(dao)(dao)減(jian)徑(jing)作(zuo)用(yong)。
減(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)機(ji)有兩種形(xing)式，一(yi)是微張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)減(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)機(ji)，減(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)過程(cheng)中壁(bi)(bi)厚增加，橫截(jie)面(mian)(mian)上的(de)(de)(de)壁(bi)(bi)厚均勻(yun)(yun)性(xing)惡化，所以(yi)總(zong)減(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)率限制在(zai)40%~50%;二是張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)減(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)機(ji)，減(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)時機(ji)架間(jian)存在(zai)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)，使得縮徑(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)同時減(jian)(jian)壁(bi)(bi)，進一(yi)步擴大生產(chan)產(chan)品的(de)(de)(de)規格范(fan)圍(wei)，橫截(jie)面(mian)(mian)壁(bi)(bi)厚均勻(yun)(yun)性(xing)也比同樣減(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)率下(xia)的(de)(de)(de)微張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)減(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)好(hao)。
三輥式定減徑機和(he)二輥式定減徑機相比，存在以(yi)下幾個方(fang)面的差異(yi)：
1. 機(ji)架間距 三輥式定減徑機(ji)機(ji)架間距比二輥式定減徑機(ji)機(ji)小，但機(ji)械結構復(fu)雜(za)；
2. 單機架變形量 與(yu)二(er)輥式定(ding)減機相比，三(san)輥式定(ding)減徑機每個軋輥軋制變形量小，管端(duan)增(zeng)厚長(chang)度(du)小、切(qie)頭切(qie)尾(wei)少、金屬損耗少；
3. 不銹鋼管質量 三(san)輥(gun)(gun)式比二輥(gun)(gun)式定(ding)減(jian)徑機軋(ya)輥(gun)(gun)孔型(xing)周邊的(de)(de)速度差小，從而減(jian)少(shao)軋(ya)輥(gun)(gun)與鋼管的(de)(de)相(xiang)對滑動，軋(ya)輥(gun)(gun)較(jiao)小，沿周向(xiang)每(mei)個(ge)軋(ya)輥(gun)(gun)孔型(xing)與鋼管接觸(chu)弧(hu)長較(jiao)小，這(zhe)使周向(xiang)上(shang)所(suo)受的(de)(de)變形力(li)比較(jiao)均勻，金屬變形時(shi)的(de)(de)流(liu)動趨于均勻，從而可以減(jian)少(shao)橫向(xiang)壁厚的(de)(de)不均勻程度，所(suo)以三(san)輥(gun)(gun)式定(ding)減(jian)徑機與二輥(gun)(gun)式定(ding)減(jian)徑機相(xiang)比，生產的(de)(de)鋼管外徑圓(yuan)度較(jiao)好；
4. 機(ji)(ji)架布(bu)置(zhi) 三輥式定減徑機(ji)(ji)軋輥交叉60°,使軋機(ji)(ji)結構簡化，便于布(bu)置(zhi)；
5. 張力的(de)(de)建立 三輥(gun)式(shi)定減徑機軋(ya)輥(gun)數目多，則(ze)軋(ya)制(zhi)時(shi)對鋼(gang)管(guan)的(de)(de)曳入性能(neng)較(jiao)好，可在較(jiao)短(duan)的(de)(de)咬入鋼(gang)管(guan)長(chang)度上建立足(zu)夠(gou)的(de)(de)張力；
6. 可調整(zheng)性 二輥式(shi)(shi)定(ding)減徑(jing)(jing)機容(rong)易實現在(zai)線(xian)孔型(xing)尺寸(cun)的調整(zheng)，以滿足標準，規范對外徑(jing)(jing)偏差(cha)的要求，而(er)三輥式(shi)(shi)定(ding)減徑(jing)(jing)機一般不能(neng)實現在(zai)線(xian)孔型(xing)尺寸(cun)的調整(zheng)。
現在廣(guang)泛采用的是三輥定減徑機(ji)。
三、張力減徑機
1. 張力減徑機的特點
張力(li)減(jian)(jian)(jian)徑(jing)機(ji)實(shi)際上是一種空心軋制的(de)(de)(de)多機(ji)架(jia)連軋機(ji)，被軋制的(de)(de)(de)鋼(gang)管(guan)不僅受到徑(jing)向(xiang)(xiang)壓縮，同時(shi)還(huan)受到縱向(xiang)(xiang)拉伸，即存在張力(li)，故稱為張力(li)減(jian)(jian)(jian)徑(jing)。在張力(li)的(de)(de)(de)作用下，鋼(gang)管(guan)在減(jian)(jian)(jian)徑(jing)的(de)(de)(de)同時(shi)，還(huan)利(li)用各架(jia)間建(jian)立(li)足夠大的(de)(de)(de)張力(li)來實(shi)現減(jian)(jian)(jian)壁(bi)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)，進(jin)一步擴大生產產品的(de)(de)(de)規格范圍(wei)，橫截面壁(bi)厚均勻(yun)性(xing)也比同樣減(jian)(jian)(jian)徑(jing)率下的(de)(de)(de)微張力(li)減(jian)(jian)(jian)徑(jing)好。總減(jian)(jian)(jian)徑(jing)率最大達(da)75%~80%,減(jian)(jian)(jian)壁(bi)率一般可(ke)達(da)35%~40%,總延伸系數(shu)一般在6~8,最大可(ke)達(da)9以上，因此其工(gong)作機(ji)架(jia)數(shu)更(geng)多，一般為14~24架(jia)，甚至多達(da)28架(jia)。
在無(wu)縫鋼管機(ji)組(zu)特別是連續軋管機(ji)組(zu)中配(pei)置張(zhang)力減徑機(ji)具有以下特點(dian)：
a. 可以大大減(jian)少減(jian)徑前的(de)鋼管(guan)規格(ge)(ge)，提高(gao)軋管(guan)機組(zu)生產效率，軋管(guan)機組(zu)只生產少數幾個外徑規格(ge)(ge)，而(er)經張力減(jian)徑后可以得到各種尺寸(cun)規格(ge)(ge)的(de)成品鋼管(guan)；
b. 可以減(jian)少前(qian)部(bu)工序（穿(chuan)孔和(he)(he)軋管(guan)）生(sheng)產工具的(de)數量(liang)，提高(gao)機組(zu)作(zuo)業(ye)率，由(you)于管(guan)坯(pi)和(he)(he)荒管(guan)規格的(de)減(jian)少，工具、備(bei)(bei)品備(bei)(bei)件和(he)(he)更換(huan)時間(jian)大大減(jian)少，生(sheng)產更加穩定(ding)，從而增加了(le)機組(zu)的(de)作(zuo)業(ye)時間(jian)；
c. 可(ke)以擴(kuo)大品種(zhong)規格(ge)，減徑(jing)量(liang)(liang)高(gao)達(da)80%,減壁(bi)量(liang)(liang)達(da)45%,通過(guo)張力減徑(jing)可(ke)以直(zhi)接生產(chan)小(xiao)口徑(jing)無(wu)縫鋼管；
d. 張力減徑的延伸系數6~9,故可以生產(chan)長達165m的鋼管。
張(zhang)力(li)減(jian)徑的(de)缺(que)點是(shi)在(zai)張(zhang)力(li)減(jian)徑機軋制中鋼管(guan)中間部分的(de)管(guan)壁(bi)受到(dao)張(zhang)力(li)作用而減(jian)薄，頭尾兩(liang)端的(de)管(guan)壁(bi)由于受不到(dao)張(zhang)力(li)或受到(dao)的(de)張(zhang)力(li)由小變大，出現增厚(hou)(hou)段，這部分增厚(hou)(hou)超過公差，需切掉，增加了(le)切頭尾損(sun)失，所以一(yi)般要求進(jin)入張(zhang)力(li)減(jian)徑機的(de)管(guan)子來(lai)料長度要足夠長，在(zai)經濟上(shang)才合理(li)。
近年來張力(li)減徑的發展趨勢是：
a. 三輥式張力減徑(jing)機采用日(ri)漸普遍，二(er)輥式只用于壁(bi)厚(hou)大(da)于10~12mm的厚(hou)壁(bi)管；
b. 減(jian)徑率有所提高，入口(kou)荒管(guan)管(guan)徑日益增大(da)，最大(da)直(zhi)徑現在已達300mm;
c. 出口速度日(ri)益提高，現已到16~18m/s;
d. 近年(nian)來投產的張力減徑機(ji)架數不(bu)斷增加，目前(qian)最多達到(dao)28~30架。
2. 張力減(jian)徑(jing)機(ji)的(de)管端偏厚
張(zhang)力(li)(li)減(jian)(jian)徑機(ji)(ji)的(de)工藝(yi)特點是(shi)應用相(xiang)互緊靠及串列的(de)軋(ya)制(zhi)(zhi)機(ji)(ji)架序列使鋼(gang)管(guan)的(de)外徑遞(di)減(jian)(jian)，同時利用該序列中軋(ya)制(zhi)(zhi)速(su)度差(cha)在鋼(gang)管(guan)上(shang)形成(cheng)縱向拉應力(li)(li)，張(zhang)力(li)(li)，通過控制(zhi)(zhi)張(zhang)力(li)(li)的(de)大小(xiao)來使鋼(gang)管(guan)壁(bi)厚(hou)按要求值變化。因此現代張(zhang)力(li)(li)減(jian)(jian)徑機(ji)(ji)不(bu)僅可(ke)以減(jian)(jian)徑，同時可(ke)以減(jian)(jian)壁(bi)，而且橫截面上(shang)壁(bi)厚(hou)分布比(bi)較均勻。但它有個突(tu)出的(de)缺(que)點，就(jiu)是(shi)首尾管(guan)壁(bi)相(xiang)對(dui)中部偏厚(hou)，增加了切頭損失。
a. 管端偏厚成因(yin)
影響(xiang)管端(duan)(duan)偏厚(hou)的(de)(de)因(yin)素很多，但造成張減管端(duan)(duan)偏厚(hou)的(de)(de)主要原因(yin)是軋(ya)(ya)件首(shou)尾(wei)軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)時(shi)(shi)都是處于(yu)過程(cheng)的(de)(de)不穩定階段(duan)。首(shou)先，軋(ya)(ya)件兩端(duan)(duan)總有相當于(yu)機(ji)架(jia)間(jian)距的(de)(de)一(yi)段(duan)長度，一(yi)直都是在(zai)(zai)無張力(li)(li)狀態(tai)下(xia)減徑(jing)；其次，前端(duan)(duan)在(zai)(zai)進入機(ji)組的(de)(de)前3~5機(ji)架(jia)之后，軋(ya)(ya)機(ji)間(jian)的(de)(de)張力(li)(li)才(cai)逐(zhu)漸(jian)(jian)由(you)零(ling)(ling)增加到(dao)(dao)穩定軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)的(de)(de)最(zui)(zui)大(da)值，而(er)尾(wei)部(bu)在(zai)(zai)離開(kai)最(zui)(zui)后3~5機(ji)架(jia)時(shi)(shi)，軋(ya)(ya)機(ji)間(jian)的(de)(de)張力(li)(li)又(you)從穩定軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)的(de)(de)最(zui)(zui)大(da)值降到(dao)(dao)零(ling)(ling)。這(zhe)樣軋(ya)(ya)件相應的(de)(de)前端(duan)(duan)壁厚(hou)就由(you)最(zui)(zui)厚(hou)逐(zhu)漸(jian)(jian)降到(dao)(dao)穩定軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)時(shi)(shi)的(de)(de)最(zui)(zui)薄(bo)值，尾(wei)端(duan)(duan)又(you)由(you)穩定軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)的(de)(de)最(zui)(zui)薄(bo)值逐(zhu)漸(jian)(jian)增厚(hou)到(dao)(dao)無張力(li)(li)減徑(jing)時(shi)(shi)的(de)(de)最(zui)(zui)大(da)厚(hou)度。
b. 影響管端偏厚(hou)因素
首(shou)尾厚(hou)壁段的切損率，主(zhu)要取決(jue)于以下因素：
①. 機架間距愈小，厚壁端愈短；
②. 傳動速度的剛性愈好，恢復轉速的時間愈短，首尾管壁的偏厚值愈小，長度愈短；
③. 延伸系數和減徑率愈大，首尾管壁的偏厚值愈大長度愈長；
④. 機架間的張力愈大，首尾相對中間的壁厚差亦愈大，切損愈高。
但(dan)從另(ling)一(yi)方面(mian)看，加大張(zhang)力可以(yi)(yi)使用(yong)較厚的毛管提高機(ji)(ji)組產(chan)率，所(suo)以(yi)(yi)實(shi)際生(sheng)產(chan)中應當(dang)摸索合(he)理(li)的張(zhang)力制(zhi)度(du)，以(yi)(yi)求(qiu)得(de)最(zui)佳的經濟效果。實(shi)踐證明，進(jin)入減(jian)徑機(ji)(ji)的來(lai)料長度(du)應在18~20m以(yi)(yi)上，在經濟上才是合(he)理(li)的。因此張(zhang)力減(jian)徑機(ji)(ji)多(duo)用(yong)于連續(xu)軋管機(ji)(ji)、皮爾格軋機(ji)(ji)和連續(xu)焊管機(ji)(ji)組之后。
目(mu)前試圖(tu)用分(fen)析公(gong)式計算(suan)管端偏厚段的長度尚有一定困難，實際生產中多以經驗公(gong)式估算(suan)。式（5-1)適用于(yu)總(zong)延伸為1.5~7.0的情(qing)況(kuang)：
c. 改善(shan)管端偏厚措施
為(wei)了減(jian)少張(zhang)力(li)減(jian)徑機的(de)切(qie)頭損(sun)失(shi)，主(zhu)要可(ke)以從下面幾方面著手：
①. 改進設備設計，盡量縮小機架間距；
②. 改進工藝設計，盡量加長減徑機軋出長度；
③. 通過電器控制改善軋機傳動特性，圖5-1為張力減徑機的一種調速方案，穩定軋制時各機架轉速根據張力要求按a線分布；前端軋制時使軋輥轉速按b線分布，令各機架轉速的增值總是依次略高于上一機架；尾端軋制時使軋輥轉速按c線分布，令各機架轉速的降低值總是依次小于上一機架；其目的是使軋件首尾通過減徑機組所受的張力變形效基本上與穩定軋制時相近，減少管端增厚的程度和長度，減少切損；
④. 提供兩端壁厚較薄的軋管料；
⑤. “無頭軋制”，這種軋制方法如能實現，將使偏厚端頭的切損降到最低限度，但在實際生產中應用還存在一定問題，目前發展勢頭不大。
現代張(zhang)力減(jian)徑(jing)機軋后成品(pin)長度一般在120~180m,進人冷床(chuang)前由飛鋸(ju)或飛剪(jian)切成定尺(chi)。
管理計算機和過程控制機的投入使用，使張力減徑機管端增厚控制CEC得以實現，這樣能在更大程度上滿足工藝的要求，為張力減徑生產的高產、優質、低消耗開拓了更加廣闊的前景。在廣泛應用的連續軋管機后面配置一臺張力減徑機作為成形機組，即可滿足連續軋管機的產量要求，又可解決產品規格的要求，這樣用一種或兩種連軋荒管即可生產幾百種不同規格的熱軋不銹鋼管，這標志著鋼管生產的最新發展方向，使無縫不銹鋼管生產實現大型化、高速化和連續化。張力減徑機已經在幾乎各類軋管機組和中小型焊管機組上得到廣泛的應用。
