匹茲堡地區于1913~1914年建造的兩臺擴管機(Expander)即 Jones&Laughlin Steel Corporation 和 Pittsburg steel Tubc 公司(廠)各一臺,實際上均起均正機的作用。它與后來在20世紀20~30年代發展起來的擴管機(Hot Expanding machine)是有區別的,實際上采用的是二次穿孔工藝。
二(er)次(ci)穿(chuan)孔工藝將穿(chuan)孔變形分配在(zai)兩(liang)個(ge)階(jie)段上(shang)進行,第一步穿(chuan)孔成(cheng)厚壁空心(xin)坯,不經再加熱,就移送(song)去(qu)二(er)次(ci)穿(chuan)孔機(ji),經二(er)次(ci)穿(chuan)孔壁厚減薄,直徑及長度均有所增(zeng)加,從而減少(shao)軋(ya)管機(ji)上(shang)軋(ya)管所需(xu)的功率,而熱軋(ya)成(cheng)品管的外徑可達16英寸以上(shang)。
二次穿孔(kong)(kong)的擴(kuo)徑量為30%~40%,延伸(shen)率50%~100%,二次穿孔(kong)(kong)后(hou)的壁(bi)厚比(bi)成品管(guan)約厚50%,因此它會將一(yi)次穿孔(kong)(kong)中的缺陷擴(kuo)大,甚(shen)至于會出現(xian)新的缺陷,為此要使用質量好一(yi)些的管(guan)坯。
擴(kuo)徑工(gong)藝(yi)(yi)(yi)是將二次(ci)(ci)穿孔(kong)(kong)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)和(he)鋼管均(jun)(jun)正工(gong)藝(yi)(yi)(yi)兩(liang)(liang)者(zhe)相結(jie)(jie)合而(er)發(fa)展(zhan)起(qi)來(lai)(lai)的,從工(gong)藝(yi)(yi)(yi)原(yuan)理、機械結(jie)(jie)構上(shang)講兩(liang)(liang)者(zhe)相類似,在(zai)平(ping)面(mian)布置方面(mian)二次(ci)(ci)穿孔(kong)(kong)機處于一(yi)(yi)次(ci)(ci)穿孔(kong)(kong)機和(he)(自動)軋管機之(zhi)間(jian),而(er)斜軋擴(kuo)徑機則處于自動軋管機和(he)均(jun)(jun)正機之(zhi)間(jian)。這種(zhong)擴(kuo)徑機可以一(yi)(yi)機三用,即:(1)作一(yi)(yi)般均(jun)(jun)正機用;(2)接受(shou)(shou)由自動軋管機來(lai)(lai)的管子(zi)進行擴(kuo)徑;(3)接受(shou)(shou)來(lai)(lai)自一(yi)(yi)次(ci)(ci)穿孔(kong)(kong)機的厚壁(bi)空心坯,減壁(bi)延(yan)伸(shen)起(qi)到二次(ci)(ci)穿孔(kong)(kong)機的作用。在(zai)這一(yi)(yi)點(dian)上(shang)兩(liang)(liang)種(zhong)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)有(you)了交點(dian),而(er)且產(chan)生的年(nian)代均(jun)(jun)在(zai)20世紀20年(nian)代,前者(zhe)為Expander,后者(zhe)為Hot Expanding machine。
20世紀初有以下一些不銹鋼管廠家采用二次穿孔工藝以生產較大口徑不銹鋼管。
1. National 不(bu)銹鋼管廠家(jia): Ellwood廠5號(hao)機組。該公司于1926年在Elwood市(shi)的(de)5號(hao)機組增加(jia)了(le)二次(ci)穿孔機。在Ellwood市(shi)的(de)軋管機組上(shang),穿孔坯的(de)尺寸(cun)為Φ229mmx(12.7~19)mm,二次(ci)穿孔后(hou)毛管直徑為305~330mm。
2. Gary 不銹鋼管廠家:1925年,在Gary廠建成投產的第一套軋管機組是發展二次穿孔、三次穿孔工藝的試驗軋機。Gary廠所使用的二次穿孔機,軋輥直徑為1219.2mm(48英寸),用1臺2574kW的同步電機驅動,超載能力達3倍,軋輥線速度達304.8m/min,所軋鋼管的最大直徑為508mm。
3. Lorain不銹鋼管廠家:Lorain廠的1號軋管機組是普通的自動軋管機組,能生產的鋼管直徑為63~114mm;2號軋管機組是設有二次穿孔機的自動軋管機組,可生產的鋼管直徑為114~323mm;3號軋管機組是配有二次穿孔機、擴管機的自動軋管機組,它采用ф190.5~330mm的管坯,可生產直徑為219~660mm的鋼管。
4. Mckeesport不銹鋼管(guan)廠家: Mckeesport 鋼管廠有2套軋管機組,即φ89~219mm自動軋管機組1套和配有二次穿孔機與擴管機的Φ219~711mm自動軋管機組1套。帶有二次穿孔機和擴徑機的自動軋管機組的基本數據如下:擴徑前荒管直徑400mm,壁厚13.9mm,長度約13m;擴徑后的鋼管直徑為710mm,壁厚7.3mm,長度13.5m;電機容量1130kWx2,轉速200~500r/min;軋輥直徑1880mm,轉速40~120r/min;年生產能力15萬噸。
5. Jones-Laughlin也看到石油用管采用無縫不銹鋼管的發展趨勢,于1927年在賓州Aliquippa安裝了無縫軋管機組,以生產直徑為140~273mm的不銹鋼管。這一機組后來采用了二次穿孔工藝軋管直徑擴大到356mm。
6. Youngstown不銹鋼(gang)管(guan)廠家:該公司的做法是拆除周期軋管機,安裝二次穿孔機,所生產管子的管徑不變,新機組可生產的管子直徑為140~356mm.新安裝了2臺曼式穿孔機以實現二次穿孔,管子最終在自動軋管機上精軋,因此,提高了生產率,做到了既生產大口徑不銹(xiu)鋼管(guan),又維持較高的生產率。