鋼管的定徑和減徑是熱軋不銹(xiu)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(bu)銹鋼管定(ding)徑、減徑和張(zhang)力(li)減徑過程是空心體不(bu)帶芯棒(bang)的(de)(de)(de)連軋過程。定(ding)徑的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是在較小的(de)(de)(de)總(zong)減徑率和單機架(jia)減徑率條件下，將鋼管軋成有一(yi)(yi)定(ding)要求(qiu)的(de)(de)(de)尺寸(cun)精(jing)度(du)(du)(du)和真圓(yuan)度(du)(du)(du)，并進(jin)一(yi)(yi)步提(ti)高不(bu)銹鋼管外(wai)表(biao)面(mian)質量。經(jing)過定(ding)徑后的(de)(de)(de)鋼管，直(zhi)徑偏差較小，橢圓(yuan)度(du)(du)(du)較小，直(zhi)度(du)(du)(du)較好，表(biao)面(mian)光潔。
定徑機的(de)工(gong)作機架(jia)(jia)數較少，一(yi)般為5~14架(jia)(jia)，總減徑率約(yue)3%~35%,增(zeng)加定徑機架(jia)(jia)數可擴大(da)產品規格，給生(sheng)產帶來了方便，新設計車間定徑機架(jia)(jia)數皆偏(pian)多。
定(ding)徑(jing)(jing)(jing)機的(de)形式很(hen)多，按輥數可分(fen)為(wei)(wei)二輥、三輥、四輥式定(ding)徑(jing)(jing)(jing)機；按軋(ya)制方(fang)式又分(fen)為(wei)(wei)縱軋(ya)定(ding)徑(jing)(jing)(jing)和(he)斜(xie)(xie)軋(ya)定(ding)徑(jing)(jing)(jing)機。斜(xie)(xie)軋(ya)旋(xuan)轉定(ding)徑(jing)(jing)(jing)機構造與二輥或(huo)三輥斜(xie)(xie)軋(ya)穿(chuan)孔機相(xiang)似，只是(shi)輥型不(bu)(bu)同。與縱軋(ya)定(ding)徑(jing)(jing)(jing)相(xiang)比較，斜(xie)(xie)軋(ya)定(ding)徑(jing)(jing)(jing)的(de)不(bu)(bu)銹鋼管外徑(jing)(jing)(jing)精度高，橢(tuo)圓度小，更換(huan)品種規格方(fang)便，不(bu)(bu)需要(yao)換(huan)輥，只要(yao)調整軋(ya)輥間(jian)距即(ji)可；缺點是(shi)生產(chan)率低。
二、減徑機
減(jian)徑(jing)(jing)除了(le)有定(ding)徑(jing)(jing)的(de)(de)(de)作(zuo)用外(wai)(wai)，還能(neng)使產(chan)品規格(ge)(ge)范圍向小口徑(jing)(jing)發(fa)展。減(jian)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)工(gong)作(zuo)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)數較(jiao)多，一般(ban)為9~24架(jia)(jia)。減(jian)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)就是二(er)(er)輥(gun)(gun)或三輥(gun)(gun)式縱軋(ya)連(lian)(lian)軋(ya)機(ji)(ji)(ji)，只是連(lian)(lian)軋(ya)的(de)(de)(de)是空心管(guan)(guan)體。二(er)(er)輥(gun)(gun)式前后相鄰機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)軋(ya)輥(gun)(gun)軸線互(hu)垂90°,三輥(gun)(gun)式軋(ya)輥(gun)(gun)軸線互(hu)錯60°,這(zhe)樣空心荒管(guan)(guan)在軋(ya)制(zhi)過程中所有方向都(dou)受到(dao)徑(jing)(jing)向壓縮，直(zhi)至達到(dao)成品要(yao)求的(de)(de)(de)外(wai)(wai)徑(jing)(jing)熱(re)尺(chi)寸和橫斷面形狀(zhuang)。減(jian)徑(jing)(jing)不僅擴大了(le)機(ji)(ji)(ji)組生產(chan)的(de)(de)(de)品種規格(ge)(ge)，增加軋(ya)制(zhi)長度，而(er)且(qie)減(jian)少前部工(gong)序(xu)要(yao)求的(de)(de)(de)毛(mao)管(guan)(guan)規格(ge)(ge)數量、相應的(de)(de)(de)管(guan)(guan)坯規格(ge)(ge)和工(gong)具備(bei)品等，簡化生產(chan)管(guan)(guan)理；另外(wai)(wai)還會減(jian)少前部工(gong)序(xu)更換(huan)生產(chan)規格(ge)(ge)次數，提高機(ji)(ji)(ji)組的(de)(de)(de)生產(chan)能(neng)力。正是因為這(zhe)一點(dian)，新設計的(de)(de)(de)定(ding)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)數很多也由原來的(de)(de)(de)5架(jia)(jia)變為7~14架(jia)(jia)以(yi)上(shang)，這(zhe)在一定(ding)程度上(shang)也起(qi)到(dao)減(jian)徑(jing)(jing)作(zuo)用。
減(jian)徑(jing)機(ji)有兩種形(xing)式，一(yi)是微(wei)(wei)張(zhang)力(li)減(jian)徑(jing)機(ji)，減(jian)徑(jing)過(guo)程中壁厚(hou)增加，橫截(jie)面上的(de)壁厚(hou)均勻(yun)性(xing)惡化，所(suo)以(yi)總減(jian)徑(jing)率限制在(zai)40%~50%;二是張(zhang)力(li)減(jian)徑(jing)機(ji)，減(jian)徑(jing)時機(ji)架間存(cun)在(zai)張(zhang)力(li)，使得縮(suo)徑(jing)的(de)同時減(jian)壁，進(jin)一(yi)步擴(kuo)大生產產品的(de)規格范圍，橫截(jie)面壁厚(hou)均勻(yun)性(xing)也比同樣減(jian)徑(jing)率下的(de)微(wei)(wei)張(zhang)力(li)減(jian)徑(jing)好。
三輥式定(ding)減徑機和(he)二輥式定(ding)減徑機相比(bi)，存在(zai)以(yi)下(xia)幾個方面的差異(yi)：
1. 機(ji)架間距 三輥(gun)式定減徑機(ji)機(ji)架間距比二(er)輥(gun)式定減徑機(ji)機(ji)小，但機(ji)械結構(gou)復雜；
2. 單(dan)機架變形量 與(yu)二輥(gun)式定(ding)減機相比，三輥(gun)式定(ding)減徑(jing)機每個軋輥(gun)軋制變形量小，管端(duan)增厚長度小、切頭切尾(wei)少、金屬損耗少；
3. 不銹鋼(gang)(gang)管質量 三輥(gun)(gun)式比(bi)(bi)二輥(gun)(gun)式定減(jian)(jian)徑機(ji)軋(ya)輥(gun)(gun)孔型周邊的速度差小(xiao)，從而減(jian)(jian)少軋(ya)輥(gun)(gun)與鋼(gang)(gang)管的相(xiang)對滑動，軋(ya)輥(gun)(gun)較小(xiao)，沿周向每個軋(ya)輥(gun)(gun)孔型與鋼(gang)(gang)管接觸弧長較小(xiao)，這使(shi)周向上所受的變形力比(bi)(bi)較均勻，金屬(shu)變形時的流(liu)動趨于均勻，從而可(ke)以減(jian)(jian)少橫向壁厚的不均勻程度，所以三輥(gun)(gun)式定減(jian)(jian)徑機(ji)與二輥(gun)(gun)式定減(jian)(jian)徑機(ji)相(xiang)比(bi)(bi)，生產(chan)的鋼(gang)(gang)管外徑圓度較好；
4. 機(ji)架布置 三輥(gun)式定減徑機(ji)軋(ya)輥(gun)交(jiao)叉60°,使(shi)軋(ya)機(ji)結構簡化，便于布置；
5. 張力的(de)建立 三輥(gun)式定減徑機(ji)軋(ya)輥(gun)數目多(duo)，則軋(ya)制時對鋼(gang)管的(de)曳(ye)入(ru)性能較(jiao)好(hao)，可在較(jiao)短的(de)咬入(ru)鋼(gang)管長度上(shang)建立足(zu)夠(gou)的(de)張力；
6. 可調(diao)整性(xing) 二(er)輥式定減徑(jing)機容易(yi)實(shi)現在線孔型尺(chi)寸的(de)調(diao)整，以滿足標準(zhun)，規范對(dui)外徑(jing)偏差的(de)要求，而三輥式定減徑(jing)機一般不能實(shi)現在線孔型尺(chi)寸的(de)調(diao)整。
現在廣泛采用的是三輥定減徑機。
三、張力減徑(jing)機
1. 張力減徑機的特點
張力減(jian)(jian)(jian)徑機實際上(shang)是一(yi)種空(kong)心軋制的(de)(de)多機架(jia)連軋機，被軋制的(de)(de)鋼(gang)管不僅受(shou)(shou)到(dao)徑向壓縮(suo)，同(tong)時還(huan)受(shou)(shou)到(dao)縱向拉伸，即存在張力，故稱為張力減(jian)(jian)(jian)徑。在張力的(de)(de)作用下(xia)(xia)，鋼(gang)管在減(jian)(jian)(jian)徑的(de)(de)同(tong)時，還(huan)利用各(ge)架(jia)間建立足(zu)夠(gou)大的(de)(de)張力來實現(xian)減(jian)(jian)(jian)壁(bi)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)，進一(yi)步擴(kuo)大生產(chan)產(chan)品的(de)(de)規格范圍，橫截面壁(bi)厚(hou)均勻性也比(bi)同(tong)樣減(jian)(jian)(jian)徑率(lv)(lv)下(xia)(xia)的(de)(de)微張力減(jian)(jian)(jian)徑好。總(zong)減(jian)(jian)(jian)徑率(lv)(lv)最大達(da)75%~80%,減(jian)(jian)(jian)壁(bi)率(lv)(lv)一(yi)般可達(da)35%~40%,總(zong)延伸系數一(yi)般在6~8,最大可達(da)9以(yi)上(shang)，因(yin)此(ci)其工(gong)作機架(jia)數更多，一(yi)般為14~24架(jia)，甚(shen)至多達(da)28架(jia)。
在無(wu)縫鋼(gang)管機組特別是連(lian)續軋管機組中配置張力(li)減徑機具有以下特點：
a. 可以大大減(jian)少減(jian)徑(jing)前的鋼(gang)管(guan)規(gui)格，提高軋(ya)管(guan)機組(zu)(zu)生(sheng)產(chan)效率，軋(ya)管(guan)機組(zu)(zu)只生(sheng)產(chan)少數幾(ji)個(ge)外徑(jing)規(gui)格，而(er)經張力減(jian)徑(jing)后可以得到各種尺(chi)寸規(gui)格的成品鋼(gang)管(guan)；
b. 可以減少(shao)前部工序（穿孔和軋管）生產(chan)工具(ju)的數量，提(ti)高機(ji)組作(zuo)業率，由(you)于管坯和荒管規格的減少(shao)，工具(ju)、備(bei)品備(bei)件和更換時(shi)間大大減少(shao)，生產(chan)更加穩定，從(cong)而(er)增加了機(ji)組的作(zuo)業時(shi)間；
c. 可(ke)以(yi)(yi)擴大品種規格，減徑量高(gao)達(da)80%,減壁(bi)量達(da)45%,通過張力減徑可(ke)以(yi)(yi)直接生產小口(kou)徑無縫鋼管；
d. 張力(li)減徑(jing)的(de)延伸系數6~9,故可以生(sheng)產長(chang)達165m的(de)鋼(gang)管。
張(zhang)力減(jian)徑的(de)缺點是(shi)在張(zhang)力減(jian)徑機軋制中鋼(gang)管中間(jian)部分(fen)的(de)管壁(bi)受到張(zhang)力作用而減(jian)薄，頭(tou)尾(wei)兩端的(de)管壁(bi)由(you)于受不到張(zhang)力或受到的(de)張(zhang)力由(you)小(xiao)變大，出現增厚段(duan)，這(zhe)部分(fen)增厚超過公差，需切掉，增加了切頭(tou)尾(wei)損(sun)失，所以一般要(yao)求進(jin)入張(zhang)力減(jian)徑機的(de)管子(zi)來料(liao)長度(du)要(yao)足(zu)夠長，在經濟上才(cai)合理。
近年來張(zhang)力減徑的發展趨勢是：
a. 三輥(gun)(gun)式張力(li)減徑機采用(yong)日漸普遍，二輥(gun)(gun)式只用(yong)于壁厚(hou)(hou)大于10~12mm的厚(hou)(hou)壁管(guan)；
b. 減徑(jing)率有所提高，入口(kou)荒管管徑(jing)日益增大(da)，最(zui)大(da)直徑(jing)現在(zai)已達300mm;
c. 出(chu)口速度日益提高(gao)，現(xian)已到16~18m/s;
d. 近(jin)年(nian)來投產的張(zhang)力減徑機(ji)架(jia)數不斷增加(jia)，目前最多達到(dao)28~30架(jia)。
2. 張力(li)減徑機(ji)的管端偏厚
張(zhang)(zhang)力減徑機的(de)工藝特點(dian)(dian)是應用相互緊靠及串列(lie)的(de)軋制(zhi)機架序列(lie)使鋼(gang)管的(de)外徑遞減，同時利用該序列(lie)中(zhong)軋制(zhi)速度差在鋼(gang)管上(shang)形成(cheng)縱(zong)向拉應力，張(zhang)(zhang)力，通過控制(zhi)張(zhang)(zhang)力的(de)大小來(lai)使鋼(gang)管壁(bi)厚按要(yao)求值變化(hua)。因此現(xian)代張(zhang)(zhang)力減徑機不僅可以(yi)減徑，同時可以(yi)減壁(bi)，而且橫截面上(shang)壁(bi)厚分布比較(jiao)均勻。但(dan)它有個突出的(de)缺點(dian)(dian)，就是首尾管壁(bi)相對中(zhong)部偏厚，增加了(le)切頭(tou)損失(shi)。
a. 管(guan)端偏厚成(cheng)因
影響(xiang)管端(duan)偏厚(hou)(hou)的(de)(de)(de)因素很多，但造成張減管端(duan)偏厚(hou)(hou)的(de)(de)(de)主要(yao)原因是(shi)軋(ya)(ya)件(jian)首尾(wei)軋(ya)(ya)制時(shi)都是(shi)處(chu)于(yu)過程(cheng)的(de)(de)(de)不穩(wen)定階(jie)段(duan)。首先，軋(ya)(ya)件(jian)兩(liang)端(duan)總有相當(dang)于(yu)機(ji)(ji)(ji)架(jia)間距(ju)的(de)(de)(de)一段(duan)長(chang)度(du)，一直都是(shi)在無張力(li)狀態下減徑；其次，前(qian)端(duan)在進入機(ji)(ji)(ji)組的(de)(de)(de)前(qian)3~5機(ji)(ji)(ji)架(jia)之后，軋(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)間的(de)(de)(de)張力(li)才逐(zhu)漸(jian)由零(ling)增加到(dao)穩(wen)定軋(ya)(ya)制的(de)(de)(de)最(zui)(zui)大(da)值，而尾(wei)部在離開最(zui)(zui)后3~5機(ji)(ji)(ji)架(jia)時(shi)，軋(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)間的(de)(de)(de)張力(li)又從穩(wen)定軋(ya)(ya)制的(de)(de)(de)最(zui)(zui)大(da)值降到(dao)零(ling)。這樣軋(ya)(ya)件(jian)相應的(de)(de)(de)前(qian)端(duan)壁厚(hou)(hou)就由最(zui)(zui)厚(hou)(hou)逐(zhu)漸(jian)降到(dao)穩(wen)定軋(ya)(ya)制時(shi)的(de)(de)(de)最(zui)(zui)薄值，尾(wei)端(duan)又由穩(wen)定軋(ya)(ya)制的(de)(de)(de)最(zui)(zui)薄值逐(zhu)漸(jian)增厚(hou)(hou)到(dao)無張力(li)減徑時(shi)的(de)(de)(de)最(zui)(zui)大(da)厚(hou)(hou)度(du)。
b. 影響管端偏厚(hou)因(yin)素(su)
首尾厚壁段的切損率(lv)，主要取決于以下因素(su)：
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。
但從另一方面看，加大張(zhang)力(li)(li)可(ke)以(yi)使用較厚的(de)(de)毛管提高機(ji)(ji)組(zu)產率，所以(yi)實際生產中應當摸索合(he)理的(de)(de)張(zhang)力(li)(li)制度，以(yi)求得最佳的(de)(de)經濟效果。實踐(jian)證明(ming)，進入減徑機(ji)(ji)的(de)(de)來料長度應在18~20m以(yi)上，在經濟上才(cai)是合(he)理的(de)(de)。因此張(zhang)力(li)(li)減徑機(ji)(ji)多用于連續(xu)軋管機(ji)(ji)、皮爾格軋機(ji)(ji)和連續(xu)焊管機(ji)(ji)組(zu)之后。
目前試圖用分析(xi)公式計(ji)算管端(duan)偏厚段的長度尚有一定困難，實(shi)際(ji)生產(chan)中多以經驗(yan)公式估(gu)算。式（5-1)適(shi)用于總延伸(shen)為1.5~7.0的情況：
c. 改善(shan)管(guan)端偏厚措(cuo)施
為了減少張力減徑機的切(qie)頭損失，主要(yao)可以(yi)從下面(mian)幾方面(mian)著手(shou)：
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。
現代張力減徑機軋后成品長度一(yi)般在120~180m,進人冷床前由飛鋸或飛剪切成定尺。
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(bu)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。
