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(jing)機
不(bu)銹鋼(gang)管(guan)定(ding)(ding)(ding)徑(jing)(jing)、減徑(jing)(jing)和(he)張(zhang)力(li)減徑(jing)(jing)過程(cheng)是空心體不(bu)帶芯(xin)棒(bang)的(de)(de)連軋過程(cheng)。定(ding)(ding)(ding)徑(jing)(jing)的(de)(de)目的(de)(de)是在較(jiao)小(xiao)(xiao)的(de)(de)總減徑(jing)(jing)率(lv)和(he)單機架減徑(jing)(jing)率(lv)條(tiao)件(jian)下，將鋼(gang)管(guan)軋成有一(yi)定(ding)(ding)(ding)要求的(de)(de)尺寸精度和(he)真(zhen)圓(yuan)度，并進(jin)一(yi)步提高不(bu)銹鋼(gang)管(guan)外表面(mian)質量。經(jing)過定(ding)(ding)(ding)徑(jing)(jing)后的(de)(de)鋼(gang)管(guan)，直徑(jing)(jing)偏差較(jiao)小(xiao)(xiao)，橢圓(yuan)度較(jiao)小(xiao)(xiao)，直度較(jiao)好，表面(mian)光(guang)潔。
定徑(jing)機的工作機架(jia)數(shu)(shu)較(jiao)少(shao)，一(yi)般為5~14架(jia)，總減徑(jing)率(lv)約3%~35%,增加定徑(jing)機架(jia)數(shu)(shu)可擴大產品規格，給生產帶來了(le)方(fang)便(bian)，新設計車(che)間定徑(jing)機架(jia)數(shu)(shu)皆偏多(duo)。
定(ding)徑(jing)機的(de)形(xing)式很多，按輥(gun)數可(ke)分為(wei)二輥(gun)、三(san)輥(gun)、四輥(gun)式定(ding)徑(jing)機；按軋(ya)制(zhi)方(fang)式又分為(wei)縱軋(ya)定(ding)徑(jing)和斜軋(ya)定(ding)徑(jing)機。斜軋(ya)旋轉定(ding)徑(jing)機構(gou)造與(yu)二輥(gun)或三(san)輥(gun)斜軋(ya)穿孔機相似，只是(shi)輥(gun)型不同。與(yu)縱軋(ya)定(ding)徑(jing)相比(bi)較，斜軋(ya)定(ding)徑(jing)的(de)不銹鋼管外徑(jing)精度(du)高，橢圓(yuan)度(du)小，更換品種規格方(fang)便，不需要換輥(gun)，只要調整軋(ya)輥(gun)間(jian)距即可(ke)；缺點(dian)是(shi)生產率低(di)。
二(er)、減徑機
減(jian)(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)除了有(you)定(ding)徑(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)作用(yong)外，還(huan)(huan)能使產(chan)品規格(ge)范圍(wei)向小(xiao)口徑(jing)(jing)(jing)(jing)發展(zhan)。減(jian)(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)工作機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)數(shu)(shu)較(jiao)多，一般為(wei)9~24架(jia)。減(jian)(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)就是(shi)二輥(gun)(gun)或三輥(gun)(gun)式縱軋(ya)連(lian)軋(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)，只是(shi)連(lian)軋(ya)的(de)是(shi)空心管(guan)體。二輥(gun)(gun)式前后相鄰(lin)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)軋(ya)輥(gun)(gun)軸(zhou)線互垂(chui)90°,三輥(gun)(gun)式軋(ya)輥(gun)(gun)軸(zhou)線互錯60°,這(zhe)樣空心荒管(guan)在軋(ya)制過程中所有(you)方向都受到徑(jing)(jing)(jing)(jing)向壓縮，直至(zhi)達到成品要(yao)求的(de)外徑(jing)(jing)(jing)(jing)熱(re)尺寸和橫斷面形狀(zhuang)。減(jian)(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)不(bu)僅擴大了機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)生(sheng)產(chan)的(de)品種規格(ge)，增加軋(ya)制長度(du)，而(er)且(qie)減(jian)(jian)(jian)(jian)少(shao)前部工序(xu)(xu)要(yao)求的(de)毛管(guan)規格(ge)數(shu)(shu)量、相應的(de)管(guan)坯規格(ge)和工具備品等，簡化生(sheng)產(chan)管(guan)理(li)；另外還(huan)(huan)會減(jian)(jian)(jian)(jian)少(shao)前部工序(xu)(xu)更換生(sheng)產(chan)規格(ge)次數(shu)(shu)，提高機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)的(de)生(sheng)產(chan)能力。正(zheng)是(shi)因(yin)為(wei)這(zhe)一點，新設(she)計的(de)定(ding)徑(jing)(jing)(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)數(shu)(shu)很多也由原來的(de)5架(jia)變為(wei)7~14架(jia)以上，這(zhe)在一定(ding)程度(du)上也起到減(jian)(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)作用(yong)。
減(jian)徑(jing)(jing)(jing)機(ji)(ji)有兩種形(xing)式，一(yi)是微張(zhang)力(li)減(jian)徑(jing)(jing)(jing)機(ji)(ji)，減(jian)徑(jing)(jing)(jing)過程(cheng)中壁(bi)(bi)厚增加，橫截面上的(de)(de)壁(bi)(bi)厚均勻性惡化，所以(yi)總(zong)減(jian)徑(jing)(jing)(jing)率限(xian)制在40%~50%;二是張(zhang)力(li)減(jian)徑(jing)(jing)(jing)機(ji)(ji)，減(jian)徑(jing)(jing)(jing)時(shi)機(ji)(ji)架間存在張(zhang)力(li)，使得(de)縮徑(jing)(jing)(jing)的(de)(de)同時(shi)減(jian)壁(bi)(bi)，進一(yi)步擴大生(sheng)產產品的(de)(de)規格范圍，橫截面壁(bi)(bi)厚均勻性也比同樣減(jian)徑(jing)(jing)(jing)率下的(de)(de)微張(zhang)力(li)減(jian)徑(jing)(jing)(jing)好(hao)。
三輥式定減(jian)徑機和二輥式定減(jian)徑機相比，存在(zai)以下幾(ji)個方面的(de)差(cha)異：
1. 機架間(jian)距(ju) 三輥(gun)式(shi)(shi)定(ding)減徑(jing)機機架間(jian)距(ju)比二輥(gun)式(shi)(shi)定(ding)減徑(jing)機機小，但機械結構復(fu)雜；
2. 單機(ji)架變(bian)形量 與二輥(gun)式定減機(ji)相比，三輥(gun)式定減徑機(ji)每(mei)個軋輥(gun)軋制變(bian)形量小，管端增(zeng)厚(hou)長度小、切(qie)頭切(qie)尾少、金屬損耗少；
3. 不銹鋼(gang)管(guan)質量 三輥(gun)(gun)式(shi)比(bi)二輥(gun)(gun)式(shi)定減(jian)徑(jing)(jing)機軋輥(gun)(gun)孔(kong)型周邊(bian)的(de)速度差小(xiao)，從(cong)而減(jian)少(shao)軋輥(gun)(gun)與鋼(gang)管(guan)的(de)相對滑動，軋輥(gun)(gun)較小(xiao)，沿(yan)周向(xiang)每個軋輥(gun)(gun)孔(kong)型與鋼(gang)管(guan)接觸弧長較小(xiao)，這(zhe)使(shi)周向(xiang)上所(suo)受的(de)變形力比(bi)較均(jun)勻，金屬變形時的(de)流動趨于均(jun)勻，從(cong)而可以減(jian)少(shao)橫向(xiang)壁厚的(de)不均(jun)勻程度，所(suo)以三輥(gun)(gun)式(shi)定減(jian)徑(jing)(jing)機與二輥(gun)(gun)式(shi)定減(jian)徑(jing)(jing)機相比(bi)，生(sheng)產的(de)鋼(gang)管(guan)外徑(jing)(jing)圓(yuan)度較好(hao)；
4. 機架布置 三輥式定減(jian)徑(jing)機軋(ya)(ya)輥交叉60°,使軋(ya)(ya)機結構簡化，便于布置；
5. 張力(li)的(de)建立 三輥式定減徑機軋輥數目多，則軋制時對鋼(gang)管的(de)曳入(ru)性能較好，可在(zai)較短的(de)咬入(ru)鋼(gang)管長度上(shang)建立足(zu)夠的(de)張力(li)；
6. 可調(diao)整性 二輥式定減徑機容易實現在線孔(kong)型尺寸(cun)的(de)調(diao)整，以滿足標準，規范對(dui)外徑偏差的(de)要(yao)求，而三輥式定減徑機一般(ban)不能實現在線孔(kong)型尺寸(cun)的(de)調(diao)整。
現在廣(guang)泛采(cai)用(yong)的是三(san)輥定(ding)減徑機。
三、張力減徑(jing)機
1. 張力減(jian)徑(jing)機的特(te)點
張(zhang)(zhang)力(li)減(jian)(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)機(ji)實際上(shang)是一(yi)種空心(xin)軋制的(de)(de)(de)多(duo)(duo)機(ji)架連軋機(ji)，被(bei)軋制的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)管不僅(jin)受(shou)(shou)到(dao)徑(jing)(jing)(jing)(jing)向(xiang)壓縮，同(tong)時(shi)(shi)還(huan)受(shou)(shou)到(dao)縱向(xiang)拉伸(shen)，即存(cun)在(zai)張(zhang)(zhang)力(li)，故稱為張(zhang)(zhang)力(li)減(jian)(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)。在(zai)張(zhang)(zhang)力(li)的(de)(de)(de)作(zuo)用下，鋼(gang)(gang)管在(zai)減(jian)(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)同(tong)時(shi)(shi)，還(huan)利用各架間建立(li)足夠(gou)大的(de)(de)(de)張(zhang)(zhang)力(li)來實現減(jian)(jian)(jian)(jian)壁的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)，進(jin)一(yi)步(bu)擴(kuo)大生產(chan)產(chan)品的(de)(de)(de)規(gui)格范圍，橫(heng)截面壁厚均勻(yun)性也比同(tong)樣減(jian)(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)率下的(de)(de)(de)微(wei)張(zhang)(zhang)力(li)減(jian)(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)好(hao)。總減(jian)(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)率最大達(da)(da)75%~80%,減(jian)(jian)(jian)(jian)壁率一(yi)般(ban)(ban)可(ke)達(da)(da)35%~40%,總延(yan)伸(shen)系(xi)數(shu)一(yi)般(ban)(ban)在(zai)6~8,最大可(ke)達(da)(da)9以上(shang)，因(yin)此其(qi)工作(zuo)機(ji)架數(shu)更多(duo)(duo)，一(yi)般(ban)(ban)為14~24架，甚至多(duo)(duo)達(da)(da)28架。
在無(wu)縫(feng)鋼管(guan)機組(zu)(zu)特(te)別是連續(xu)軋管(guan)機組(zu)(zu)中配置張力減徑機具有以下特(te)點(dian)：
a. 可以大大減(jian)少(shao)減(jian)徑(jing)前的(de)鋼(gang)管(guan)規(gui)格(ge)，提高軋管(guan)機組生(sheng)產效率，軋管(guan)機組只(zhi)生(sheng)產少(shao)數幾(ji)個外徑(jing)規(gui)格(ge)，而經(jing)張力減(jian)徑(jing)后(hou)可以得到各種尺寸規(gui)格(ge)的(de)成品鋼(gang)管(guan)；
b. 可以減(jian)少(shao)前部工序（穿(chuan)孔和(he)軋管(guan)(guan)）生產(chan)工具的數量，提高機(ji)組作(zuo)業率，由于(yu)管(guan)(guan)坯和(he)荒(huang)管(guan)(guan)規格的減(jian)少(shao)，工具、備品備件和(he)更(geng)換時間大(da)大(da)減(jian)少(shao)，生產(chan)更(geng)加穩定，從(cong)而增加了機(ji)組的作(zuo)業時間；
c. 可以擴大(da)品種規格，減(jian)徑(jing)量高(gao)達80%,減(jian)壁量達45%,通過張力減(jian)徑(jing)可以直接生(sheng)產小口徑(jing)無(wu)縫鋼管；
d. 張力減(jian)徑的(de)延伸系數6~9,故(gu)可以生產(chan)長達(da)165m的(de)鋼管(guan)。
張(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)減徑的(de)缺點是(shi)在張(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)減徑機(ji)(ji)軋制(zhi)中鋼管(guan)中間(jian)部分的(de)管(guan)壁(bi)受(shou)(shou)到張(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)作(zuo)用而減薄，頭尾兩端的(de)管(guan)壁(bi)由(you)于受(shou)(shou)不到張(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)或受(shou)(shou)到的(de)張(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)由(you)小(xiao)變大，出現增(zeng)厚段，這部分增(zeng)厚超(chao)過公差，需(xu)切掉，增(zeng)加了切頭尾損(sun)失，所以一(yi)般(ban)要求進入張(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)減徑機(ji)(ji)的(de)管(guan)子來料長(chang)(chang)度要足夠長(chang)(chang)，在經濟上才合理。
近年來張(zhang)力減徑的發(fa)展趨勢是：
a. 三輥式(shi)張力(li)減徑機采用日漸普遍(bian)，二(er)輥式(shi)只用于壁(bi)厚大于10~12mm的厚壁(bi)管；
b. 減(jian)徑(jing)率(lv)有所提高，入(ru)口荒管管徑(jing)日(ri)益增(zeng)大，最大直徑(jing)現在已(yi)達(da)300mm;
c. 出口速度(du)日益提高，現已到16~18m/s;
d. 近年來投(tou)產的(de)張力(li)減(jian)徑(jing)機架數不斷增(zeng)加，目(mu)前(qian)最多達(da)到28~30架。
2. 張(zhang)力(li)減徑機的管端偏厚
張力(li)(li)(li)減(jian)徑(jing)(jing)(jing)機(ji)的(de)(de)工(gong)藝特(te)點是應用相互緊(jin)靠及串(chuan)列的(de)(de)軋制(zhi)機(ji)架(jia)序(xu)列使(shi)鋼管(guan)的(de)(de)外徑(jing)(jing)(jing)遞(di)減(jian)，同(tong)時(shi)利(li)用該序(xu)列中軋制(zhi)速度差在(zai)鋼管(guan)上(shang)形成(cheng)縱向拉應力(li)(li)(li)，張力(li)(li)(li)，通過(guo)控制(zhi)張力(li)(li)(li)的(de)(de)大小來(lai)使(shi)鋼管(guan)壁厚按(an)要求值變化。因此現代(dai)張力(li)(li)(li)減(jian)徑(jing)(jing)(jing)機(ji)不僅(jin)可(ke)以(yi)減(jian)徑(jing)(jing)(jing)，同(tong)時(shi)可(ke)以(yi)減(jian)壁，而且(qie)橫截面上(shang)壁厚分布比較均勻。但它有個突出的(de)(de)缺點，就(jiu)是首尾管(guan)壁相對(dui)中部偏厚，增加(jia)了切(qie)頭損失。
a. 管端偏厚成因
影響管(guan)端(duan)偏厚(hou)(hou)的(de)(de)(de)因素很多，但(dan)造成張(zhang)(zhang)減(jian)管(guan)端(duan)偏厚(hou)(hou)的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)原因是(shi)軋(ya)(ya)(ya)件(jian)首(shou)尾軋(ya)(ya)(ya)制時(shi)都是(shi)處于過程的(de)(de)(de)不(bu)穩定(ding)階段。首(shou)先，軋(ya)(ya)(ya)件(jian)兩端(duan)總(zong)有相當于機(ji)架間(jian)(jian)距的(de)(de)(de)一段長度(du)，一直(zhi)都是(shi)在(zai)(zai)無張(zhang)(zhang)力狀(zhuang)態下減(jian)徑；其(qi)次，前(qian)端(duan)在(zai)(zai)進入機(ji)組的(de)(de)(de)前(qian)3~5機(ji)架之(zhi)后(hou)，軋(ya)(ya)(ya)機(ji)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)張(zhang)(zhang)力才逐(zhu)漸由(you)(you)零增加(jia)到(dao)穩定(ding)軋(ya)(ya)(ya)制的(de)(de)(de)最大(da)值，而尾部在(zai)(zai)離開(kai)最后(hou)3~5機(ji)架時(shi)，軋(ya)(ya)(ya)機(ji)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)張(zhang)(zhang)力又從穩定(ding)軋(ya)(ya)(ya)制的(de)(de)(de)最大(da)值降到(dao)零。這樣軋(ya)(ya)(ya)件(jian)相應的(de)(de)(de)前(qian)端(duan)壁厚(hou)(hou)就由(you)(you)最厚(hou)(hou)逐(zhu)漸降到(dao)穩定(ding)軋(ya)(ya)(ya)制時(shi)的(de)(de)(de)最薄值，尾端(duan)又由(you)(you)穩定(ding)軋(ya)(ya)(ya)制的(de)(de)(de)最薄值逐(zhu)漸增厚(hou)(hou)到(dao)無張(zhang)(zhang)力減(jian)徑時(shi)的(de)(de)(de)最大(da)厚(hou)(hou)度(du)。
b. 影響管端(duan)偏(pian)厚因素
首(shou)尾厚壁段的(de)切損率(lv)，主要取決于以下因素：
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(jia)大張(zhang)力可以使用較厚(hou)的毛管提高機(ji)(ji)組產率，所以實(shi)際生(sheng)產中應當摸(mo)索(suo)合(he)理的張(zhang)力制度，以求得(de)最佳的經濟(ji)(ji)效果。實(shi)踐證(zheng)明，進入減徑(jing)機(ji)(ji)的來料長(chang)度應在18~20m以上(shang)，在經濟(ji)(ji)上(shang)才(cai)是合(he)理的。因此張(zhang)力減徑(jing)機(ji)(ji)多(duo)用于(yu)連續軋管機(ji)(ji)、皮爾格軋機(ji)(ji)和連續焊(han)管機(ji)(ji)組之后。
目前試圖用分析公式計算管端偏厚段(duan)的長度尚有一定(ding)困(kun)難，實際生產中多以經(jing)驗公式估(gu)算。式（5-1)適用于總延伸為1.5~7.0的情(qing)況(kuang)：
c. 改善管端偏厚措施(shi)
為了減少張力減徑機的切(qie)頭損(sun)失(shi)，主要(yao)可以從下面(mian)幾方(fang)面(mian)著手：
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(li)減徑機軋后成(cheng)(cheng)品長度一般在120~180m,進人冷床前(qian)由飛鋸或(huo)飛剪(jian)切成(cheng)(cheng)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銹(xiu)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。
