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(gong)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軋管(guan)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


  由于這種斜軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)采用3個(ge)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun),因此一(yi)般(ban)稱之為三(san)輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji),而歐美各國則習慣于稱它為阿塞(sai)爾軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)(Assel Mill).三(san)輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)采用長(chang)芯棒(bang)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan),軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)的中間(jian)有突棱(有些資料也稱之為“肩”),高度為5.5~16mm,在(zai)軋(ya)(ya)(ya)制時(shi)實(shi)現主要的壓(ya)下,并可以實(shi)現較大的壓(ya)下量。在(zai)長(chang)芯棒(bang)上軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)可以獲得表面光滑(hua)的成品管(guan)(guan)(guan),并且(qie)直徑和壁(bi)厚準確。


  軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)中(zhong)心線(xian)傾(qing)(qing)斜于軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)中(zhong)心線(xian),并傾(qing)(qing)斜于通過軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)中(zhong)心線(xian)和軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)中(zhong)央所形成的(de)(de)平面,當改(gai)變傾(qing)(qing)斜角(jiao)時,軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)角(jiao)和送進(jin)角(jiao)均隨之改(gai)變,軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)的(de)(de)直(zhi)(zhi)徑根據所軋(ya)(ya)(ya)(ya)鋼管(guan)的(de)(de)直(zhi)(zhi)徑選定。在蘇聯國立冶金工廠(chang)設(she)計(ji)院設(she)計(ji)的(de)(de)三輥(gun)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)機上,軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)Φ40~75mm的(de)(de)鋼管(guan)時,選擇的(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)直(zhi)(zhi)徑為(wei)240mm;軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)Φ76~160mm的(de)(de)鋼管(guan)時,選擇的(de)(de)軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)直(zhi)(zhi)徑為(wei)470mm;當延伸系數為(wei)1.7~3.3時,軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)機允許鋼管(guan)以0.14~0.34m/s前進(jin)速度軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)。


  三(san)輥(gun)軋管機主要(yao)用(yong)于生產(chan)厚壁(bi)(bi)的(de)軸承管和(he)其他壁(bi)(bi)厚為(wei)5~25mm或壁(bi)(bi)厚更大(da)一些(xie)的(de)鋼(gang)(gang)管。1939年5月,德(de)國鋼(gang)(gang)管公司的(de)技術人(ren)員參觀 Wooster 鋼(gang)(gang)管廠時,軋管工(gong)藝參數(shu)為(wei):外(wai)徑(jing)38~76mm,平(ping)均壁(bi)(bi)厚6.3mm,延伸系數(shu)2,壁(bi)(bi)厚公差5%,小(xiao)時產(chan)量3噸。


  三輥軋管(guan)機上也可(ke)以(yi)軋制管(guan)壁較薄(bo)(bo)(2.5mm以(yi)下(xia))的鋼管(guan),如法國 Vallourec 鋼管(guan)廠用它軋制φ56x2.4mm,長(chang)11m的鋼管(guan)。當Assel于1954年參觀(guan)德國 Hilden 鋼管(guan)廠時,就(jiu)三輥軋管(guan)機生產(chan)較薄(bo)(bo)壁鋼管(guan)的問題(ti)座談時指(zhi)出,Vallourec廠是通過調整軋輥各(ge)段長(chang)度來(lai)實現軋制D/S=24的鋼管(guan)的。



2. Transval 軋機(ji)


  三輥(gun)軋(ya)管(guan)(guan)機原僅用于厚壁管(guan)(guan)生(sheng)(sheng)產(chan),應用這種軋(ya)管(guan)(guan)工藝受(shou)到軋(ya)件三角(jiao)形(xing)(xing)形(xing)(xing)成的(de)(de)(de)限制(zhi),而這一(yi)(yi)傾(qing)向在軋(ya)制(zhi)薄壁管(guan)(guan)時尤為明顯,三角(jiao)形(xing)(xing)的(de)(de)(de)形(xing)(xing)成使(shi)軋(ya)件承受(shou)交替的(de)(de)(de)彎曲應力,以致產(chan)生(sheng)(sheng)裂紋,并在軋(ya)出端形(xing)(xing)成“尾三角(jiao)”,有時造成后卡,這種傾(qing)向在D/S值大時特(te)別嚴重,故在經典的(de)(de)(de)普通的(de)(de)(de)三輥(gun)軋(ya)管(guan)(guan)機上軋(ya)制(zhi)管(guan)(guan)子的(de)(de)(de)D/S值以12為限,三輥(gun)軋(ya)管(guan)(guan)機60余年的(de)(de)(de)發展就(jiu)是一(yi)(yi)部采取改進措施軋(ya)制(zhi)薄壁管(guan)(guan)的(de)(de)(de)發展史(shi)。


  Mehren 在德國 Düsseldorf 市 Lierenfeld 鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)廠工作時(shi)就(jiu)和該廠的Assel軋(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)研(yan)究(jiu)小組人員一(yi)(yi)起研(yan)究(jiu)制(zhi)造了(le)七臺三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji),為了(le)減輕(qing)三(san)角形形成(cheng)現(xian)象,進一(yi)(yi)步能軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)薄壁(bi)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan),在Mehren先生指(zhi)導下(xia)進行試驗,措施(shi)是(shi)在臨近軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)完(wan)成(cheng)時(shi)改變喂入角。二戰后Mehren 先生離德赴(fu)法在Vallourec 公司 Aulnoye 鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)廠繼續進行上述試驗,直到1952年制(zhi)造出機(ji)(ji)(ji)架(jia)可(ke)以回轉的三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji),其主要(yao)技術特征是(shi)用(yong)(yong)(yong)液壓(ya)傳動以回轉機(ji)(ji)(ji)架(jia),但(dan)傳動裝置仍置于輸入側。當時(shi)這(zhe)一(yi)(yi)軋(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)被稱為Mehren軋(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji),Mehren先生辭世后,這(zhe)種(zhong)三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)易(yi)名為Transval軋(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)。并成(cheng)為Vallourec專利,為了(le)同一(yi)(yi)個目的即為了(le)軋(ya)(ya)(ya)(ya)薄壁(bi)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)后來又研(yan)究(jiu)出了(le)三(san)種(zhong)辦法即(1)采(cai)用(yong)(yong)(yong)電氣或液壓(ya)辦法快速調(diao)整軋(ya)(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun);(2)CAM三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji);(3)采(cai)用(yong)(yong)(yong)NEL調(diao)整系統(tong)的三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)。采(cai)用(yong)(yong)(yong)這(zhe)些(xie)措施(shi),三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)所(suo)生產成(cheng)品管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)的D/S值可(ke)達35~40,但(dan)有(you)時(shi)會產生管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)子質量劣化的傾向。



3. Assel 和 Mehren


 Assel 和(he)Mehren 分別是經典三輥(gun)軋(ya)管機和(he)Transval三輥(gun)軋(ya)管機的發明者。


 W.J.Assel是 Timken Steel & Tube 公司(廠)的工(gong)程(cheng)師,1937年他負責對(dui) Wooster 不銹鋼管(guan)(guan)廠的軋管(guan)(guan)機進(jin)行(xing)(xing)改造,接著又對(dui)Canton鋼管(guan)(guan)廠的軋管(guan)(guan)機進(jin)行(xing)(xing)類似的改造,這兩項(xiang)技術改造的結(jie)果就是世(shi)界上第(di)一臺和第(di)二臺三輥(gun)軋管(guan)(guan)機,Assel軋管(guan)(guan)機誕生,除了三輥(gun)軋管(guan)(guan)機的專利以外,他還(huan)獲得其他4項(xiang)軋管(guan)(guan)專利,其內容涉(she)及管(guan)(guan)坯處理、鋼管(guan)(guan)定徑(jing)及軋管(guan)(guan)工(gong)藝改進(jin)等方面。


 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。