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(ya)管工藝,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(bu)銹鋼管(guan)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(gun)軋(ya)管工藝原理的軋管機,這項計劃在1952年完成。



1. 三輥軋管工藝概(gai)述


  由(you)于這種斜軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機采用3個軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun),因此一般稱之為三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機,而歐美各國則(ze)習(xi)慣于稱它為阿塞爾(er)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(Assel Mill).三(san)輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機采用長芯(xin)棒(bang)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan),軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)(gun)的(de)中間有(you)突(tu)棱(有(you)些資料(liao)也稱之為“肩”),高度為5.5~16mm,在軋(ya)(ya)(ya)制時(shi)實現主(zhu)要(yao)的(de)壓(ya)(ya)下(xia),并(bing)可(ke)以(yi)實現較(jiao)大的(de)壓(ya)(ya)下(xia)量。在長芯(xin)棒(bang)上(shang)軋(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)可(ke)以(yi)獲得表面光滑的(de)成品管(guan)(guan)(guan),并(bing)且直徑和壁厚準確(que)。


  軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)中(zhong)(zhong)心線傾(qing)斜(xie)于(yu)軋(ya)制(zhi)中(zhong)(zhong)心線,并傾(qing)斜(xie)于(yu)通(tong)過軋(ya)制(zhi)中(zhong)(zhong)心線和(he)軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)中(zhong)(zhong)央所形(xing)成的(de)平面,當改變(bian)傾(qing)斜(xie)角(jiao)時(shi),軋(ya)制(zhi)角(jiao)和(he)送(song)進角(jiao)均隨之改變(bian),軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)的(de)直(zhi)徑(jing)(jing)根據(ju)所軋(ya)鋼(gang)管的(de)直(zhi)徑(jing)(jing)選(xuan)(xuan)定。在(zai)蘇聯國立冶金工廠設計院(yuan)設計的(de)三輥(gun)(gun)(gun)(gun)軋(ya)管機上(shang),軋(ya)制(zhi)Φ40~75mm的(de)鋼(gang)管時(shi),選(xuan)(xuan)擇(ze)的(de)軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)直(zhi)徑(jing)(jing)為240mm;軋(ya)制(zhi)Φ76~160mm的(de)鋼(gang)管時(shi),選(xuan)(xuan)擇(ze)的(de)軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)直(zhi)徑(jing)(jing)為470mm;當延伸系數為1.7~3.3時(shi),軋(ya)管機允許鋼(gang)管以0.14~0.34m/s前進速(su)度軋(ya)制(zhi)。


  三輥(gun)軋管(guan)機主要用于(yu)生產厚(hou)(hou)壁(bi)(bi)的(de)軸承管(guan)和其他壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)為5~25mm或(huo)壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)更大一些的(de)鋼(gang)(gang)管(guan)。1939年5月,德國鋼(gang)(gang)管(guan)公司的(de)技術人員參觀(guan) Wooster 鋼(gang)(gang)管(guan)廠時,軋管(guan)工藝參數(shu)為:外徑38~76mm,平均壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)6.3mm,延伸系(xi)數(shu)2,壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)公差5%,小時產量(liang)3噸。


  三輥軋管(guan)機上(shang)也可(ke)以軋制(zhi)管(guan)壁較薄(bo)(2.5mm以下(xia))的(de)鋼(gang)(gang)管(guan),如法(fa)國 Vallourec 鋼(gang)(gang)管(guan)廠(chang)用它軋制(zhi)φ56x2.4mm,長(chang)11m的(de)鋼(gang)(gang)管(guan)。當Assel于1954年(nian)參(can)觀(guan)德國 Hilden 鋼(gang)(gang)管(guan)廠(chang)時(shi),就三輥軋管(guan)機生產較薄(bo)壁鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)問題座談時(shi)指出,Vallourec廠(chang)是(shi)通過調整(zheng)軋輥各段長(chang)度來實現軋制(zhi)D/S=24的(de)鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)。



2. Transval 軋機


  三輥(gun)軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)原僅(jin)用于厚(hou)壁(bi)管(guan)生(sheng)產(chan),應(ying)用這種軋(ya)(ya)管(guan)工藝受到軋(ya)(ya)件三角(jiao)形(xing)(xing)形(xing)(xing)成(cheng)的(de)限(xian)制(zhi)(zhi),而這一傾(qing)向在(zai)軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)薄壁(bi)管(guan)時尤為(wei)明顯,三角(jiao)形(xing)(xing)的(de)形(xing)(xing)成(cheng)使軋(ya)(ya)件承受交替的(de)彎曲(qu)應(ying)力,以致產(chan)生(sheng)裂紋,并在(zai)軋(ya)(ya)出端形(xing)(xing)成(cheng)“尾(wei)三角(jiao)”,有時造成(cheng)后(hou)卡,這種傾(qing)向在(zai)D/S值大時特別(bie)嚴重,故(gu)在(zai)經典的(de)普通的(de)三輥(gun)軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)上軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)管(guan)子的(de)D/S值以12為(wei)限(xian),三輥(gun)軋(ya)(ya)管(guan)機(ji)60余年的(de)發展就是(shi)一部采取改進措(cuo)施軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)薄壁(bi)管(guan)的(de)發展史(shi)。


  Mehren 在德國 Düsseldorf 市 Lierenfeld 鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)廠(chang)(chang)工作時(shi)(shi)就和該(gai)廠(chang)(chang)的(de)(de)Assel軋(ya)機(ji)(ji)研(yan)究(jiu)小組人員(yuan)一起研(yan)究(jiu)制造(zao)了(le)(le)七臺三(san)(san)輥(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji),為(wei)了(le)(le)減輕(qing)三(san)(san)角(jiao)形形成(cheng)現象(xiang),進一步能(neng)軋(ya)制薄(bo)壁管(guan)(guan)(guan)(guan),在Mehren先生(sheng)指導下進行(xing)試驗,措施是在臨(lin)近軋(ya)制完成(cheng)時(shi)(shi)改(gai)變(bian)喂入角(jiao)。二戰后(hou)Mehren 先生(sheng)離德赴法(fa)在Vallourec 公司(si) Aulnoye 鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)廠(chang)(chang)繼續(xu)進行(xing)上述試驗,直(zhi)到1952年制造(zao)出機(ji)(ji)架可(ke)以回轉的(de)(de)三(san)(san)輥(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji),其主要技術特(te)征是用液(ye)壓傳(chuan)動以回轉機(ji)(ji)架,但傳(chuan)動裝置(zhi)仍置(zhi)于(yu)輸(shu)入側(ce)。當(dang)時(shi)(shi)這(zhe)(zhe)一軋(ya)機(ji)(ji)被(bei)稱為(wei)Mehren軋(ya)機(ji)(ji),Mehren先生(sheng)辭世后(hou),這(zhe)(zhe)種(zhong)三(san)(san)輥(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)易(yi)名(ming)為(wei)Transval軋(ya)機(ji)(ji)。并成(cheng)為(wei)Vallourec專利,為(wei)了(le)(le)同一個目的(de)(de)即(ji)為(wei)了(le)(le)軋(ya)薄(bo)壁管(guan)(guan)(guan)(guan)后(hou)來(lai)又研(yan)究(jiu)出了(le)(le)三(san)(san)種(zhong)辦法(fa)即(ji)(1)采用電氣或液(ye)壓辦法(fa)快(kuai)速(su)調整軋(ya)輥(gun)(gun);(2)CAM三(san)(san)輥(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji);(3)采用NEL調整系統(tong)的(de)(de)三(san)(san)輥(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)。采用這(zhe)(zhe)些措施,三(san)(san)輥(gun)(gun)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)所生(sheng)產(chan)成(cheng)品(pin)管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)D/S值可(ke)達35~40,但有時(shi)(shi)會產(chan)生(sheng)管(guan)(guan)(guan)(guan)子質(zhi)量劣化的(de)(de)傾向。



3. Assel 和 Mehren


 Assel 和Mehren 分別是經典三輥軋管機和Transval三輥軋管機(ji)的發明(ming)者。


 W.J.Assel是(shi) Timken Steel & Tube 公司(si)(廠(chang))的工程師,1937年他負責(ze)對 Wooster 不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)廠(chang)的軋管(guan)(guan)機(ji)(ji)進(jin)行改造,接著又對Canton鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)廠(chang)的軋管(guan)(guan)機(ji)(ji)進(jin)行類(lei)似的改造,這兩項技(ji)術改造的結果就(jiu)是(shi)世界上第一(yi)臺和第二臺三輥軋管(guan)(guan)機(ji)(ji),Assel軋管(guan)(guan)機(ji)(ji)誕生(sheng),除了(le)三輥軋管(guan)(guan)機(ji)(ji)的專利以外,他還(huan)獲得其(qi)他4項軋管(guan)(guan)專利,其(qi)內容涉(she)及管(guan)(guan)坯處理、鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)定徑及軋管(guan)(guan)工藝改進(jin)等方(fang)面(mian)。


 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(bu)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。