經典三輥軋管機僅用于不銹鋼厚壁管的生產，應用這種軋制不銹鋼(gang)管工藝受到軋件“三角形”形成的限制，而這一傾向在軋制薄壁不銹鋼管時尤為明顯。“三角形”的形成使軋件承受交替的彎曲應力，以致產生裂紋，并在軋出端形成“三角形”，有時造成“后卡”。這種傾向在D/S值大時特別嚴重，故經典的普通的三輥軋管機軋制管子以D/S=12為限。
新式(shi)的三輥軋管機(ji)的應用范圍有所擴(kuo)大，可以軋制(zhi)薄壁不銹鋼管。MDM稱這種新式(shi)的三輥軋管機(ji)為高效能(neng)三輥軋管機(ji)（High Pe-formence Assel Mill),具體(ti)數據如(ru)下(xia)：存在的問題是D/S值太(tai)大時管子質量有劣(lie)化傾向。
一、從經(jing)典(dian)式三(san)輥軋(ya)管機(ji)(ji)到現(xian)代化三(san)輥軋(ya)管機(ji)(ji)的發展(zhan)
三輥(gun)(gun)軋管(guan)工(gong)藝是(shi)將(jiang)空心坯(pi)斜軋成(cheng)管(guan)的軋制過(guo)程，它在(zai)無(wu)縫(feng)鋼管(guan)廠的應用是(shi)將(jiang)經穿孔(kong)機(ji)(ji)穿孔(kong)的空心坯(pi)加以(yi)延伸，主要(yao)設(she)置在(zai)具有(you)(you)中、小(xiao)生產(chan)能力的鋼管(guan)廠。其生產(chan)大綱包(bao)括外徑為25~300mm的不銹鋼管(guan)，甚至(zhi)可以(yi)更大一(yi)些，三輥(gun)(gun)軋管(guan)機(ji)(ji)的優點有(you)(you)以(yi)下幾點：
1. 產品(pin)質量好，軋制精(jing)度高；
2. 對于生(sheng)產各種不同(tong)管徑和壁(bi)厚的(de)管子來說，可以(yi)很快更換規格(ge)。
在(zai)三輥(gun)(gun)軋(ya)管過(guo)程(cheng)中(zhong)空心坯(pi)的(de)(de)外表面在(zai)工(gong)件中(zhong)心線對稱(cheng)布置的(de)(de)互成120°的(de)(de)三個軋(ya)輥(gun)(gun)所包容(rong)的(de)(de)區域內變(bian)(bian)形，而(er)芯棒則在(zai)其內表面限(xian)制(zhi)了它的(de)(de)成形面。空心坯(pi)被(bei)咬人后，在(zai)軋(ya)輥(gun)(gun)的(de)(de)作用下邊旋轉邊前(qian)進，在(zai)變(bian)(bian)形區內作螺旋狀運(yun)動，在(zai)連續運(yun)動的(de)(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)減徑減壁。
為了能軋薄壁不(bu)銹鋼(gang)管在10年時間(jian)內制造(zao)了三臺(tai)Transval 軋機(ji)，如表16-1所示。
表(biao)16-1中三臺軋(ya)機(ji)只有Tubacex 廠的(de)三輥軋(ya)管機(ji)生產(chan)薄壁不銹(xiu)鋼管，而厚(hou)壁管及(ji)軸(zhou)承管只是少量生產(chan)，熱(re)軋(ya)成(cheng)品管外徑為90mm,減徑生產(chan)ф27~80mm的(de)不銹(xiu)鋼管。
1972年Demag 制造(zao)的專門生產軸承管(guan)的三輥軋(ya)管(guan)機在KrefeldWRG廠投產，采用(yong)液壓(ya)快速調整正軋(ya)輥的裝(zhuang)置，可以生產薄(bo)壁不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)。
在以后的(de)(de)12年時間內共有10臺Transval 軋(ya)機投產，這種Transval軋(ya)機的(de)(de)一個牌坊(fang)是固(gu)定的(de)(de)，另一個牌坊(fang)可繞軋(ya)制線旋(xuan)轉，以調(diao)整角度，其最大旋(xuan)轉角可達23°.回轉牌坊(fang)的(de)(de)旋(xuan)轉借助于(yu)液(ye)壓缸(gang)，軋(ya)機可按以下三(san)種方式(shi)工作：
1. 簡單的傾斜，此時軋機和(he)普通(tong)的斜軋一樣(yang)；
2.“兩傾角”工(gong)藝，此時軋機可(ke)具有“軋制傾角”及終軋時的“減小(xiao)傾角”；
3.“三傾角”工藝，除了軋制尾端時減少傾角外，軋制開始進也改變傾角。
Transval 軋機為 Vallourec專利。
1987年MDM 為西(xi)班(ban)牙(ya) Tubos Reunidos 廠(chang)制(zhi)造(zao)的(de)CAM 三(san)輥(gun)軋(ya)管機投產、CAM是 Convergent Assel Mill的(de)縮寫，這種軋(ya)機的(de)主(zhu)要技術特(te)征是軋(ya)輥(gun)采(cai)(cai)用收斂式布(bu)置(zhi)，可軋(ya)D/S=40的(de)不銹鋼管，采(cai)(cai)用較短的(de)限動芯棒(bang)軋(ya)制(zhi)25m長的(de)不銹鋼管，傳(chuan)動裝置(zhi)布(bu)置(zhi)在(zai)軋(ya)入端，輾軋(ya)角(jiao)可達20°。
CAM三輥軋(ya)管(guan)機(ji)是三輥軋(ya)管(guan)機(ji)發(fa)展(zhan)史(shi)中(zhong)一個(ge)界碑，以前的三輥軋(ya)管(guan)機(ji)均采用(yong)軋(ya)輥擴散(san)式布置，傳(chuan)動(dong)裝置設在軋(ya)出端(duan)，由(you)于切向金屬流動(dong)較強，導致軋(ya)件管(guan)料外(wai)擴，而在收斂式軋(ya)輥布置的三輥軋(ya)管(guan)機(ji)（CAM)中(zhong)變形(xing)區中(zhong)金屬流動(dong)加速，軸向拉(la)伸的加強有利于防止改善管(guan)料的外(wai)擴，在Krefeld WRG廠的試驗證實這(zhe)種(zhong)外(wai)擴量可(ke)減少40%,如圖16-7所示。
二、幾種形式的三輥軋管(guan)機
三(san)輥軋(ya)管工藝確(que)是一種(zhong)可靠的(de)軋(ya)管技術，但存在著只能(neng)軋(ya)制厚(hou)壁(bi)管的(de)問題，三(san)輥軋(ya)管機(ji)的(de)60余年的(de)發展(zhan)就(jiu)是一部采取改(gai)進措(cuo)施軋(ya)制薄壁(bi)管的(de)發展(zhan)史，Voswincker的(de)良形(xing)式作了如(ru)下概括，如(ru)表(biao)16-2所示。
在表16-2中：
1. Transval 軋機中采用機架回轉的辦法迅速改變喂(wei)人角，以便在軋制(zhi)過程快結束時，喂(wei)人角減少，防止管子后端出(chu)現(xian)“尾三角”；
2. Quick Lifting 系(xi)(xi)統亦稱做 Quick Open系(xi)(xi)統，即在管子后端快(kuai)離(li)開軋輥之前(qian)提升(sheng)軋輥，不軋制管子的后端，防止尾端出現(xian)“三角(jiao)形”，快(kuai)速抬(tai)輥共有兩種辦法；一(yi)是(shi)(shi)平抬(tai)法；二是(shi)(shi)先(xian)旋轉(zhuan)一(yi)個(ge)角(jiao)度，然后再傾斜上抬(tai)，再者(zhe)，從使軋輥打開所使用的能源的角(jiao)度，可分為電氣快(kuai)速調整(zheng)軋輥法和(he)液壓(ya)快(kuai)速調整(zheng)軋輥法，而以后者(zhe)為佳；
3. NEL Process 即“No End Loss”Process之意。
三、管(guan)端控(kong)制(zhi)技術發展的三個階段
由于軋入和軋出段空(kong)心(xin)坯形(xing)狀(zhuang)的(de)穩定性較差，其延伸是在(zai)(zai)(zai)特殊的(de)變形(xing)條件下(xia)進(jin)行的(de)，由于在(zai)(zai)(zai)尾(wei)端不存在(zai)(zai)(zai)厚壁空(kong)心(xin)坯尾(wei)隨(sui)部分的(de)高(gao)度穩定效(xiao)應，上(shang)述現象在(zai)(zai)(zai)管子尾(wei)端特別明顯，直徑的(de)增(zeng)大(da)導致空(kong)心(xin)坯尾(wei)端形(xing)成“三角(jiao)形(xing)”或成“喇叭狀(zhuang)”。所以在(zai)(zai)(zai)生產D/S≥12的(de)管子時必須采取(qu)特殊措施以避免在(zai)(zai)(zai)三輥軋管機(ji)的(de)機(ji)架內或（和）下(xia)游機(ji)組(zu)內產生管段的(de)破損(sun)。
在三輥軋(ya)管機發展的歷史(shi)過程(cheng)中(zhong)，為(wei)了(le)擴大這一工藝的使(shi)用范圍(wei)，特(te)別(bie)是為(wei)了(le)生產(chan)最薄壁厚的管子(zi)，對(dui)這一問題的解決采取了(le)許多種辦法(fa)，有如下(xia)三個(ge)主要(yao)發展階段：
1. 20世紀(ji)60年代的(de)(de)Transval工藝可將(jiang)(jiang)軋管的(de)(de)范圍擴大至D/S≤16,采用專(zhuan)門設計的(de)(de)機(ji)架，當不(bu)銹鋼管件將(jiang)(jiang)軋出時，減小喂(wei)入角，以擴大孔型，然而(er)采用這一(yi)工藝將(jiang)(jiang)會產(chan)生較大量的(de)(de)切(qie)頭損失(shi)；
2. 80年代的(de)“Quick lifting”系統，即“快速液壓抬(tai)輥(gun)法”可(ke)以(yi)生產D/S≤35的(de)管(guan)(guan)子，通過軋輥(gun)徑向(xiang)快速打開(kai)的(de)方法使管(guan)(guan)壁減薄(bo)的(de)程度削弱(ruo)，從而得以(yi)避免管(guan)(guan)端擴成喇叭口(kou)的(de)現象發生，采(cai)用(yong)這種(zhong)軋輥(gun)快速調整系統，管(guan)(guan)端切損(sun)可(ke)減少為(wei)50mm左(zuo)右；
3. 80年代末發展(zhan)起來(lai)的NEL系(xi)統(tong)(tong)（NEL即“no end los-8es”三(san)字的字頭）已在許多(duo)不(bu)銹鋼(gang)管廠(chang)得到了應用，采用這(zhe)種工藝，由于增(zeng)(zeng)厚而產生(sheng)(sheng)的切頭損失(shi)幾乎降(jiang)為零，這(zhe)是(shi)因(yin)為空心坯后端(duan)的減(jian)徑和減(jian)壁是(shi)分別(bie)在不(bu)同的變形過程中發生(sheng)(sheng)的，因(yin)此只產生(sheng)(sheng)微量的直徑增(zeng)(zeng)大，采用這(zhe)一系(xi)統(tong)(tong)可以(yi)生(sheng)(sheng)產D/S≤40的管子(zi)，NEL系(xi)統(tong)(tong)的示意(yi)圖(tu)(tu)如(ru)圖(tu)(tu)16-8所示。
四、幾種控(kong)制芯(xin)棒速度的方案
芯(xin)棒(bang)系統在(zai)成本(ben)、軋制周期(qi)和變形能力等方面(mian)對生產過程均產生影響，共(gong)有(you)以下二種(zhong)芯(xin)棒(bang)運動(dong)方式 即
1. 芯棒(bang)作自(zi)由運動；
2. 芯棒喂入(ru)是(shi)受控(kong)的(de)；
3. 芯(xin)棒抽(chou)出是(shi)受控的。
方案（1)芯棒(bang)易于操作，但其缺點是和成品(pin)管(guan)長度(du)(du)(du)相比較(jiao)，芯棒(bang)長度(du)(du)(du)較(jiao)長，而(er)且需要專(zhuan)用的(de)芯棒(bang)抽回裝置。相比較(jiao)而(er)言，方案（2)中(zhong)芯棒(bang)長度(du)(du)(du)大(da)(da)大(da)(da)縮短(duan)，因此軋制比較(jiao)長的(de)不銹鋼管(guan)時推薦采(cai)用這一(yi)方案。管(guan)料與工具接(jie)觸時間縮短(duan)，有利于不采(cai)用再加(jia)熱而(er)繼續軋制薄壁管(guan)。采(cai)用芯棒(bang)速度(du)(du)(du)受(shou)控的(de)軋管(guan)系(xi)統，其設(she)備制造(zao)費用也可(ke)降低。
軋(ya)制不銹鋼厚壁管(guan)時必須解決芯棒抽回(hui)問題，因此(ci)，方案（3)具有更多的優(you)點。
根據以(yi)上所述為了取(qu)得最佳效果，不(bu)銹鋼管廠可以(yi)根據實(shi)際應(ying)用需要采取(qu)相應(ying)的控制芯(xin)棒的方案。
