對這一百多年不銹鋼管生產工藝發展的歷史回顧，有助于弄清楚各種生產工藝的興衰，這種“興”與“衰”，除了有其歷史的背景條件的影響外，最根本的是工藝本身所固有的長處和短處在技術發展長河中的顯露。這種回顧對于立足當前，展望未來，不無裨益。現從以下4方面進一步對上述發展過程加以追述。




一、周期軋管機、自(zi)動軋管機和頂管工藝的發(fa)展


  曼(man)內(nei)斯(si)曼(man)兄弟發明(ming)(ming)(ming)斜軋穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)后(hou)，原(yuan)想通過實心(xin)坯穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)一(yi)(yi)次成管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)，經(jing)過多次試驗失(shi)敗之后(hou)，就設法在兩重式軋機(ji)(ji)上(shang)(shang)將空心(xin)坯套(tao)在芯(xin)棒(bang)上(shang)(shang)加(jia)以(yi)延伸(shen)，這(zhe)(zhe)樣生產的(de)(de)(de)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)長度不大于4~4.5m,而且質(zhi)量很差(cha)。由此(ci)導致曼(man)氏兄弟于1892年發明(ming)(ming)(ming)周(zhou)期軋管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)，這(zhe)(zhe)種周(zhou)期軋管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)采用人工(gong)喂(wei)料，由于芯(xin)棒(bang)很重，喂(wei)料很費力氣，生產呈間斷性，效(xiao)率(lv)很低(di)。當早(zao)期在曼(man)內(nei)斯(si)曼(man)公(gong)司工(gong)作，并參加(jia)過早(zao)期不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)生產的(de)(de)(de)斯(si)蒂弗爾(er)工(gong)程師(shi)（瑞(rui)士(shi)人）移居美國(guo)(guo)時，美國(guo)(guo)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)界正在探索發展空心(xin)坯快(kuai)速延伸(shen)的(de)(de)(de)工(gong)藝(yi)。由于他(ta)的(de)(de)(de)努力，第一(yi)(yi)臺自動軋管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)于1903年11月在美國(guo)(guo) Greenville 誕(dan)生，所生產管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)子的(de)(de)(de)外徑最大為(wei)4~5 1/2英寸(cun)。與(yu)美國(guo)(guo)發展自動軋管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)同(tong)時，德國(guo)(guo)又從(cong)完全不同(tong)的(de)(de)(de)途徑研究發展了另一(yi)(yi)種軋管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)工(gong)藝(yi)，即在原(yuan)已存在的(de)(de)(de)艾哈德水(shui)壓沖孔(kong)(kong)(kong)工(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)基礎(chu)上(shang)(shang)，采用環式孔(kong)(kong)(kong)型對沖孔(kong)(kong)(kong)杯狀體進(jin)行(xing)延伸(shen)，這(zhe)(zhe)就是頂管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)工(gong)藝(yi)。因此(ci)，從(cong)1886年發明(ming)(ming)(ming)斜軋穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)后(hou)，在將近20年的(de)(de)(de)時間內(nei)出現(xian)了3種可(ke)用于工(gong)業(ye)生產的(de)(de)(de)軋管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)工(gong)藝(yi)。



二(er)、連續(xu)軋(ya)管機(ji)的發展


 連續軋管機的發展道路比較曲折，早期的幾次試驗，由于受傳動技術的限制均告失敗。有一些軋機經短期運行后被迫停產，這包括：1891年的5機架Kellogg連軋機、1901年的12機架Alois連軋機、1917年的7機架Fassel連軋機和1932年的21機架Foran軋機。Foran所設計的連軋管機，據稱在技術上是成功的，失敗是由于Globe鋼管公司經濟上的原因。但是總的來說長芯棒連軋管技術在20世紀前半葉沒有多大的發展，直到1949年、1950年兩套設有張力減徑機的單獨傳動的全浮動芯棒連軋管機組在美國Lorain 廠和Gary廠投產后，才算是有了長足的進展。這種軋機發展至1972年德國牟爾海母2號連軋管機組投產時，軋制工藝日趨完善，所軋不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)質量優越，軋機能力大大提高，在小口徑不銹(xiu)鋼管生產領域內占有很大的優勢。到1978年達爾明貝爾加莫廠的MPM軋機投產后，連軋管工藝在較大口徑不銹鋼管的生產領域內也占了優勢。


1983年日(ri)本八幡廠的(de)(de)(de)半浮(fu)動芯(xin)棒連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)廠的(de)(de)(de)投產(chan)(chan)，開始(shi)了3種(zhong)連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)工藝并存的(de)(de)(de)時期。采用連(lian)軋(ya)(ya)管(guan)工藝的(de)(de)(de)鋼管(guan)廠競爭能力強，經濟(ji)效益好(hao)，其突出(chu)優(you)點(dian)是：產(chan)(chan)量高（年產(chan)(chan)量50萬噸以上）、產(chan)(chan)品質量好(hao)，所生產(chan)(chan)管(guan)子的(de)(de)(de)品種(zhong)規格多，毛管(guan)長度大(da)，收得率高，這(zhe)些優(you)點(dian)決非其他軋(ya)(ya)管(guan)工藝所能比(bi)擬(ni)的(de)(de)(de)。




三、各種古老軋管(guan)工(gong)藝全面翻新


 連軋管(guan)工(gong)藝(yi)獲得(de)巨大(da)發展的(de)同(tong)時，各種古老的(de)軋管(guan)工(gong)藝(yi)也進入了一個(ge)全面翻(fan)新的(de)時期。


1. 單槽自(zi)動軋管(guan)機和串列布置的自(zi)動軋管(guan)機


   日(ri)本四大鋼鐵公司(si)在(zai)1977~1978年(nian)兩年(nian)時(shi)間內共有4套新型的(de)(de)單槽自(zi)動軋管(guan)機(ji)投產，所(suo)生產鋼管(guan)的(de)(de)最大直徑為(wei)381mm、406mm.在(zai)小(xiao)口(kou)徑鋼管(guan)生產領域內采(cai)用串列式布(bu)置的(de)(de)自(zi)動軋管(guan)機(ji)是蘇聯(lian)的(de)(de)做法(fa)，所(suo)生產鋼管(guan)的(de)(de)最大外徑為(wei)140~250mm。但(dan)經過不(bu)(bu)到20年(nian)的(de)(de)發展，證(zheng)明這兩種做法(fa)不(bu)(bu)能克服自(zi)動軋管(guan)工藝(yi)所(suo)固有的(de)(de)缺點。“短頂(ding)頭軋管(guan)”終究(jiu)不(bu)(bu)如“長芯棒(bang)軋管(guan)”，于是這兩種改進(jin)了的(de)(de)自(zi)動軋管(guan)工藝(yi)未獲發展。


2. CPE工藝


  頂管工(gong)(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)缺(que)點在(zai)1974年(nian)的(de)(de)(de)頂管工(gong)(gong)藝(yi)學術討論(lun)會上進行了比較(jiao)全(quan)面的(de)(de)(de)論(lun)證。為了改(gai)善采(cai)用(yong)這(zhe)種工(gong)(gong)藝(yi)生產(chan)的(de)(de)(de)毛管短、壁(bi)厚薄、收得(de)(de)率(lv)低等缺(que)點，在(zai)古老的(de)(de)(de)頂管工(gong)(gong)藝(yi)中(zhong)采(cai)用(yong)斜軋穿(chuan)孔法代(dai)替水(shui)壓沖孔法，將管坯穿(chuan)透(tou)，然后用(yong)專門設備收底，形成一個可以(yi)承(cheng)受頂推力的(de)(de)(de)“底”。這(zhe)樣(yang)，可以(yi)采(cai)用(yong)重(zhong)量(liang)較(jiao)大的(de)(de)(de)管坯，生產(chan)較(jiao)長的(de)(de)(de)管子(zi)（可達24m).至于收得(de)(de)率(lv)雖有(you)所提高(gao)，但和(he)其他工(gong)(gong)藝(yi)相比較(jiao)仍較(jiao)低。


3. 新型狄賽爾軋管(guan)機（Accu-roll軋機）


  狄(di)賽爾軋管機(ji)是在狄(di)賽爾穿孔機(ji)（指老式的(de)、導盤呈時鐘“6時(shi)－12時(shi)”布置的(de)狄賽爾穿(chuan)孔(kong)機(ji)）的(de)基礎(chu)上發(fa)展(zhan)起來的(de)。最原(yuan)始(shi)的(de)工藝是在狄賽爾穿(chuan)孔(kong)機(ji)上，穿(chuan)孔(kong)后的(de)空心坯穿(chuan)人芯棒后在另一(yi)臺(tai)狄賽爾軋管(guan)機(ji)上軋制(zhi)成管(guan)。從構(gou)造上講兩(liang)者基本相同(tong)，異(yi)點僅在于前(qian)后臺(tai)的(de)不(bu)同(tong)。


  第一(yi)(yi)臺狄賽爾(er)軋管機(ji)(ji)1932年在美國 Beaver Falls 廠投產，由于生產率較低，在40年代(dai)末(mo)停(ting)產。40多年后在美國Aetna Stand-ard公司采用了(le)一(yi)(yi)些(xie)改(gai)進措施(shi)，并稱(cheng) Accu-roll軋機(ji)(ji)為“下一(yi)(yi)代(dai)的(de)(de)軋管機(ji)(ji)”，實際上這種工藝的(de)(de)固有缺點如延伸系數小、毛管長(chang)度短(duan)以(yi)及可(ke)能出現的(de)(de)內(nei)部(bu)質量問題依(yi)然存在。


4. 新(xin)型三輥(gun)軋管機


  從工藝(yi)上講(jiang)，新型三輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)管機并無實(shi)質性變化，由于采用(yong)了NEL控制(zhi)系統，可(ke)以達(da)到軋(ya)(ya)薄壁(bi)管的目的。德國MDM公司將這(zhe)種(zhong)新型三輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)管機稱之為(wei) High Performance Assel mill,所軋(ya)(ya)管子(zi)最大外徑(jing)可(ke)達(da)356mm,最小壁(bi)厚為(wei)2.5mm,D/S比可(ke)達(da)40(實(shi)際上這(zhe)是指外徑(jing)為(wei)324~356mm而言，當外徑(jing)為(wei)139.7~219mm時，D/S=35~37)。但(dan)不管怎樣，對三輥(gun)(gun)軋(ya)(ya)管機來(lai)說(shuo)，確實(shi)是一大進步。


  這種軋機的核心技術是采用管端自動控制系統（NEL系統），即軋輥液壓快速打開裝置和軋制過程結束之前的預壓法；尚存在的問題是軋薄壁不銹鋼管時壁厚公差劣化。



四、連(lian)鑄(zhu)圓坯的(de)(de)使用和穿孔(kong)、張(zhang)減技術的(de)(de)發展


  圓(yuan)坯連(lian)鑄技術的成功一方面(mian)促進(jin)(jin)(jin)了斜軋(ya)穿(chuan)孔(kong)工(gong)藝的發展，使得狄賽爾穿(chuan)孔(kong)機(ji)在新的條件下復活，另一方面(mian)終結了壓力穿(chuan)孔(kong)機(ji)（PPM)在新建不銹(xiu)鋼管廠中的進(jin)(jin)(jin)一步(bu)應用。這樣在無縫鋼管生產領域，以連(lian)鑄圓(yuan)坯為原料進(jin)(jin)(jin)行(xing)斜軋(ya)穿(chuan)孔(kong)幾(ji)乎已成定局，不這樣，就會失(shi)去競爭力。


  20世(shi)紀50年代張(zhang)(zhang)(zhang)減(jian)(jian)(jian)技術(shu)的(de)成功，提高了小口徑不銹鋼管生產(chan)的(de)經(jing)濟性，但為了減(jian)(jian)(jian)少(shao)與(yu)張(zhang)(zhang)(zhang)力減(jian)(jian)(jian)徑聯(lian)(lian)用(yong)的(de)軋管機(ji)(ji)組的(de)切(qie)頭損失率要(yao)求進人張(zhang)(zhang)(zhang)減(jian)(jian)(jian)機(ji)(ji)的(de)毛(mao)管盡(jin)可能長，因此，凡是軋制(zhi)毛(mao)管較短的(de)組不宜與(yu)張(zhang)(zhang)(zhang)減(jian)(jian)(jian)機(ji)(ji)聯(lian)(lian)用(yong)，這樣的(de)軋管組的(de)競爭能力也就減(jian)(jian)(jian)弱了。蘭前張(zhang)(zhang)(zhang)減(jian)(jian)(jian)技術(shu)的(de)發(fa)展趨(qu)勢主要(yao)是采(cai)用(yong)CEC控制(zhi)、發(fa)展混合(he)傳動方式以(yi)及(ji)工藝過程自動控制(zhi)。軋(ya)管(guan)前后變形階段及原(yuan)料（管(guan)坯）生產方面的進展，所(suo)有這(zhe)些基本勾畫了無縫不銹(xiu)鋼管(guan)生產工藝近100年的發展概況。