鋼管的定徑和減徑是熱軋不(bu)銹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
不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)定徑(jing)、減徑(jing)和張力減徑(jing)過程是空心體不帶(dai)芯棒的(de)連軋過程。定徑(jing)的(de)目(mu)的(de)是在較(jiao)(jiao)小的(de)總減徑(jing)率(lv)和單機架減徑(jing)率(lv)條(tiao)件下，將(jiang)鋼(gang)管(guan)軋成有一定要求的(de)尺寸精度(du)和真圓(yuan)度(du)，并進一步(bu)提(ti)高不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)外表(biao)面質(zhi)量。經(jing)過定徑(jing)后的(de)鋼(gang)管(guan)，直徑(jing)偏差(cha)較(jiao)(jiao)小，橢(tuo)圓(yuan)度(du)較(jiao)(jiao)小，直度(du)較(jiao)(jiao)好，表(biao)面光(guang)潔。
定(ding)徑(jing)(jing)機(ji)的工作機(ji)架(jia)(jia)數較少，一般為5~14架(jia)(jia)，總減徑(jing)(jing)率約3%~35%,增(zeng)加(jia)定(ding)徑(jing)(jing)機(ji)架(jia)(jia)數可(ke)擴大產品(pin)規格，給生產帶(dai)來了方便，新設計車間定(ding)徑(jing)(jing)機(ji)架(jia)(jia)數皆偏多。
定(ding)徑(jing)(jing)(jing)機(ji)的形(xing)式(shi)很多，按輥數可分為二(er)輥、三輥、四輥式(shi)定(ding)徑(jing)(jing)(jing)機(ji)；按軋(ya)(ya)(ya)制方式(shi)又分為縱(zong)軋(ya)(ya)(ya)定(ding)徑(jing)(jing)(jing)和斜(xie)(xie)(xie)軋(ya)(ya)(ya)定(ding)徑(jing)(jing)(jing)機(ji)。斜(xie)(xie)(xie)軋(ya)(ya)(ya)旋(xuan)轉定(ding)徑(jing)(jing)(jing)機(ji)構造與(yu)二(er)輥或三輥斜(xie)(xie)(xie)軋(ya)(ya)(ya)穿(chuan)孔機(ji)相似(si)，只(zhi)是(shi)輥型不(bu)(bu)(bu)同。與(yu)縱(zong)軋(ya)(ya)(ya)定(ding)徑(jing)(jing)(jing)相比較，斜(xie)(xie)(xie)軋(ya)(ya)(ya)定(ding)徑(jing)(jing)(jing)的不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼管外徑(jing)(jing)(jing)精度高，橢圓度小，更(geng)換品(pin)種規格方便，不(bu)(bu)(bu)需要換輥，只(zhi)要調整軋(ya)(ya)(ya)輥間距(ju)即可；缺點是(shi)生產(chan)率低。
二、減徑機
減(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)除了(le)有定(ding)徑(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)作用外(wai)(wai)，還能(neng)使產品(pin)規(gui)格(ge)范(fan)圍向(xiang)小口徑(jing)(jing)(jing)(jing)發展。減(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)機(ji)工作機(ji)架(jia)數較多(duo)，一(yi)般為9~24架(jia)。減(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)機(ji)就是二輥(gun)或三輥(gun)式縱軋(ya)(ya)(ya)連軋(ya)(ya)(ya)機(ji)，只是連軋(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)是空(kong)心管體。二輥(gun)式前(qian)后相鄰機(ji)架(jia)軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)軸(zhou)線互垂90°,三輥(gun)式軋(ya)(ya)(ya)輥(gun)軸(zhou)線互錯60°,這(zhe)樣空(kong)心荒管在軋(ya)(ya)(ya)制過程中所(suo)有方向(xiang)都受到徑(jing)(jing)(jing)(jing)向(xiang)壓縮，直至達到成品(pin)要求的(de)(de)(de)外(wai)(wai)徑(jing)(jing)(jing)(jing)熱尺寸和橫斷面(mian)形狀。減(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)不(bu)僅擴大(da)了(le)機(ji)組生(sheng)產的(de)(de)(de)品(pin)種規(gui)格(ge)，增加軋(ya)(ya)(ya)制長度，而且減(jian)少前(qian)部工序(xu)要求的(de)(de)(de)毛管規(gui)格(ge)數量、相應(ying)的(de)(de)(de)管坯規(gui)格(ge)和工具備品(pin)等，簡化生(sheng)產管理；另外(wai)(wai)還會減(jian)少前(qian)部工序(xu)更換生(sheng)產規(gui)格(ge)次數，提高機(ji)組的(de)(de)(de)生(sheng)產能(neng)力(li)。正(zheng)是因(yin)為這(zhe)一(yi)點(dian)，新(xin)設計的(de)(de)(de)定(ding)徑(jing)(jing)(jing)(jing)機(ji)架(jia)數很(hen)多(duo)也由原來的(de)(de)(de)5架(jia)變為7~14架(jia)以上，這(zhe)在一(yi)定(ding)程度上也起到減(jian)徑(jing)(jing)(jing)(jing)作用。
減(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)有兩(liang)種(zhong)形式，一(yi)是(shi)微(wei)張(zhang)(zhang)力減(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)，減(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)過程中壁厚(hou)增加，橫截面上的(de)壁厚(hou)均勻性(xing)惡化，所以總減(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)率限制在40%~50%;二(er)是(shi)張(zhang)(zhang)力減(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)機(ji)(ji)，減(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)時(shi)機(ji)(ji)架間存在張(zhang)(zhang)力，使得縮(suo)徑(jing)(jing)的(de)同時(shi)減(jian)(jian)(jian)壁，進(jin)一(yi)步擴大生產產品的(de)規格范圍(wei)，橫截面壁厚(hou)均勻性(xing)也(ye)比同樣減(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)率下的(de)微(wei)張(zhang)(zhang)力減(jian)(jian)(jian)徑(jing)(jing)好(hao)。
三輥式(shi)定減徑(jing)機和二輥式(shi)定減徑(jing)機相(xiang)比，存在(zai)以(yi)下幾(ji)個方面的(de)差異：
1. 機(ji)架間距(ju) 三(san)輥式(shi)定減徑機(ji)機(ji)架間距(ju)比(bi)二輥式(shi)定減徑機(ji)機(ji)小(xiao)，但機(ji)械(xie)結(jie)構復雜；
2. 單機(ji)架變形量 與二輥(gun)式定(ding)減機(ji)相比，三輥(gun)式定(ding)減徑機(ji)每個軋輥(gun)軋制變形量小(xiao)，管端增厚長度小(xiao)、切頭切尾少、金屬損耗少；
3. 不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)質量 三(san)輥(gun)(gun)(gun)(gun)式比二(er)輥(gun)(gun)(gun)(gun)式定減徑(jing)(jing)機(ji)軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)孔型(xing)周(zhou)邊的(de)(de)速度差小(xiao)，從(cong)而減少(shao)軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)與(yu)鋼(gang)管(guan)的(de)(de)相對(dui)滑動(dong)，軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)較(jiao)小(xiao)，沿周(zhou)向每個軋(ya)輥(gun)(gun)(gun)(gun)孔型(xing)與(yu)鋼(gang)管(guan)接觸(chu)弧長較(jiao)小(xiao)，這使周(zhou)向上所受的(de)(de)變形(xing)力比較(jiao)均勻，金(jin)屬(shu)變形(xing)時的(de)(de)流動(dong)趨于(yu)均勻，從(cong)而可以(yi)(yi)減少(shao)橫向壁(bi)厚的(de)(de)不均勻程度，所以(yi)(yi)三(san)輥(gun)(gun)(gun)(gun)式定減徑(jing)(jing)機(ji)與(yu)二(er)輥(gun)(gun)(gun)(gun)式定減徑(jing)(jing)機(ji)相比，生(sheng)產的(de)(de)鋼(gang)管(guan)外(wai)徑(jing)(jing)圓(yuan)度較(jiao)好；
4. 機架布置 三輥式(shi)定減徑機軋輥交叉60°,使軋機結(jie)構簡化(hua)，便于(yu)布置；
5. 張(zhang)力的建立 三(san)輥(gun)式定減徑機軋輥(gun)數目多，則軋制時對鋼管的曳入(ru)性能(neng)較好(hao)，可(ke)在較短的咬入(ru)鋼管長度上建立足夠的張(zhang)力；
6. 可調整性 二輥(gun)式定減(jian)徑(jing)機(ji)容易實現在線孔型尺寸的(de)(de)調整，以滿足標(biao)準(zhun)，規范對外徑(jing)偏差的(de)(de)要(yao)求，而三輥(gun)式定減(jian)徑(jing)機(ji)一般不能實現在線孔型尺寸的(de)(de)調整。
現在廣(guang)泛采用(yong)的(de)是三輥定(ding)減徑機(ji)。
三、張力減徑機
1. 張力減徑機的特點(dian)
張(zhang)力減(jian)(jian)(jian)(jian)徑機(ji)(ji)實際上是一(yi)種空(kong)心軋制(zhi)的(de)多機(ji)(ji)架連(lian)軋機(ji)(ji)，被軋制(zhi)的(de)鋼管不僅受(shou)到徑向壓(ya)縮(suo)，同時還受(shou)到縱(zong)向拉伸，即存在(zai)張(zhang)力，故稱為張(zhang)力減(jian)(jian)(jian)(jian)徑。在(zai)張(zhang)力的(de)作(zuo)用下，鋼管在(zai)減(jian)(jian)(jian)(jian)徑的(de)同時，還利用各架間建(jian)立(li)足(zu)夠大(da)的(de)張(zhang)力來實現減(jian)(jian)(jian)(jian)壁的(de)目(mu)的(de)，進一(yi)步(bu)擴大(da)生產(chan)產(chan)品的(de)規格(ge)范圍，橫截面壁厚(hou)均勻性也比同樣減(jian)(jian)(jian)(jian)徑率(lv)下的(de)微張(zhang)力減(jian)(jian)(jian)(jian)徑好。總減(jian)(jian)(jian)(jian)徑率(lv)最(zui)大(da)達(da)(da)75%~80%,減(jian)(jian)(jian)(jian)壁率(lv)一(yi)般可(ke)達(da)(da)35%~40%,總延伸系數一(yi)般在(zai)6~8,最(zui)大(da)可(ke)達(da)(da)9以(yi)上，因此其工作(zuo)機(ji)(ji)架數更多，一(yi)般為14~24架，甚至多達(da)(da)28架。
在無(wu)縫鋼管機(ji)(ji)組特(te)別是連續軋管機(ji)(ji)組中配(pei)置張力減徑機(ji)(ji)具(ju)有以下特(te)點：
a. 可以大(da)大(da)減少(shao)減徑(jing)前的(de)鋼(gang)管(guan)(guan)規(gui)格(ge)，提(ti)高軋管(guan)(guan)機組(zu)生產效率，軋管(guan)(guan)機組(zu)只生產少(shao)數幾個(ge)外徑(jing)規(gui)格(ge)，而經張(zhang)力減徑(jing)后可以得到各種尺(chi)寸規(gui)格(ge)的(de)成品鋼(gang)管(guan)(guan)；
b. 可以減少(shao)前部工(gong)序（穿孔和軋管）生產(chan)工(gong)具的(de)數量，提高機組作(zuo)業(ye)率，由于管坯和荒(huang)管規(gui)格的(de)減少(shao)，工(gong)具、備品備件和更換時間大(da)大(da)減少(shao)，生產(chan)更加穩定，從(cong)而增加了(le)機組的(de)作(zuo)業(ye)時間；
c. 可以擴大品種規格，減徑量(liang)高達(da)80%,減壁(bi)量(liang)達(da)45%,通(tong)過張力(li)減徑可以直接(jie)生產小(xiao)口(kou)徑無(wu)縫鋼管(guan)；
d. 張力減徑(jing)的(de)(de)延伸系數6~9,故可以生(sheng)產長(chang)達(da)165m的(de)(de)鋼管。
張(zhang)(zhang)力(li)(li)減徑的(de)缺點是在張(zhang)(zhang)力(li)(li)減徑機軋(ya)制(zhi)中鋼管中間部分的(de)管壁(bi)受到(dao)張(zhang)(zhang)力(li)(li)作(zuo)用而減薄，頭尾兩端的(de)管壁(bi)由于(yu)受不(bu)到(dao)張(zhang)(zhang)力(li)(li)或受到(dao)的(de)張(zhang)(zhang)力(li)(li)由小(xiao)變大(da)，出(chu)現(xian)增(zeng)厚段，這部分增(zeng)厚超過公差(cha)，需切(qie)掉(diao)，增(zeng)加(jia)了切(qie)頭尾損(sun)失，所以一般(ban)要(yao)求進入張(zhang)(zhang)力(li)(li)減徑機的(de)管子來料長度要(yao)足夠長，在經濟上(shang)才(cai)合理。
近年來張力(li)減徑的發(fa)展趨勢是：
a. 三(san)輥式張力減徑機采(cai)用日漸普遍(bian)，二輥式只用于壁厚(hou)大于10~12mm的(de)厚(hou)壁管；
b. 減(jian)徑(jing)(jing)率(lv)有所(suo)提高(gao)，入(ru)口荒管管徑(jing)(jing)日益增大，最大直徑(jing)(jing)現(xian)在已達300mm;
c. 出口速(su)度日益提高，現已(yi)到16~18m/s;
d. 近年來投產的張力(li)減徑機架數不斷增加，目前最(zui)多達到28~30架。
2. 張(zhang)力(li)減徑機的管(guan)端偏厚
張力(li)減(jian)徑(jing)機(ji)的(de)工藝特點(dian)是應(ying)用(yong)相(xiang)互緊靠(kao)及串列(lie)(lie)的(de)軋制機(ji)架序列(lie)(lie)使(shi)鋼管(guan)(guan)的(de)外徑(jing)遞減(jian)，同(tong)時利用(yong)該序列(lie)(lie)中(zhong)軋制速(su)度差在鋼管(guan)(guan)上(shang)形成縱向拉應(ying)力(li)，張力(li)，通(tong)過控制張力(li)的(de)大(da)小來使(shi)鋼管(guan)(guan)壁(bi)厚(hou)(hou)按要求(qiu)值變化。因此現(xian)代(dai)張力(li)減(jian)徑(jing)機(ji)不僅(jin)可以減(jian)徑(jing)，同(tong)時可以減(jian)壁(bi)，而且橫截面上(shang)壁(bi)厚(hou)(hou)分布(bu)比較均勻。但它有(you)個突出的(de)缺點(dian)，就是首尾管(guan)(guan)壁(bi)相(xiang)對中(zhong)部偏(pian)厚(hou)(hou)，增(zeng)加了切頭損失。
a. 管端偏(pian)厚(hou)成因(yin)
影響(xiang)管端(duan)偏厚的(de)(de)因素很多，但造成張減管端(duan)偏厚的(de)(de)主要(yao)原因是(shi)軋件首尾軋制時都是(shi)處(chu)于(yu)過(guo)程(cheng)的(de)(de)不穩(wen)定(ding)(ding)階段。首先(xian)，軋件兩端(duan)總(zong)有相當于(yu)機架(jia)(jia)間(jian)距的(de)(de)一段長度，一直都是(shi)在無(wu)(wu)張力(li)狀(zhuang)態(tai)下減徑；其次，前端(duan)在進入(ru)機組的(de)(de)前3~5機架(jia)(jia)之后，軋機間(jian)的(de)(de)張力(li)才逐漸由零增加到(dao)穩(wen)定(ding)(ding)軋制的(de)(de)最(zui)(zui)大(da)值(zhi)(zhi)，而尾部在離開最(zui)(zui)后3~5機架(jia)(jia)時，軋機間(jian)的(de)(de)張力(li)又從(cong)穩(wen)定(ding)(ding)軋制的(de)(de)最(zui)(zui)大(da)值(zhi)(zhi)降(jiang)到(dao)零。這樣軋件相應的(de)(de)前端(duan)壁厚就由最(zui)(zui)厚逐漸降(jiang)到(dao)穩(wen)定(ding)(ding)軋制時的(de)(de)最(zui)(zui)薄(bo)值(zhi)(zhi)，尾端(duan)又由穩(wen)定(ding)(ding)軋制的(de)(de)最(zui)(zui)薄(bo)值(zhi)(zhi)逐漸增厚到(dao)無(wu)(wu)張力(li)減徑時的(de)(de)最(zui)(zui)大(da)厚度。
b. 影響管端偏厚(hou)因素
首尾厚壁段(duan)的切損率(lv)，主要取決(jue)于以下因(yin)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(ling)一方面看，加大張力可以使用較厚(hou)的(de)毛(mao)管提高(gao)機(ji)組(zu)產率，所以實際生產中應(ying)當摸索(suo)合(he)理的(de)張力制度，以求得最佳的(de)經濟效果。實踐證明(ming)，進入減徑機(ji)的(de)來料長度應(ying)在(zai)18~20m以上，在(zai)經濟上才(cai)是合(he)理的(de)。因此張力減徑機(ji)多(duo)用于連(lian)續軋管機(ji)、皮(pi)爾格軋機(ji)和(he)連(lian)續焊(han)管機(ji)組(zu)之后。
目前試圖用分析公式計算管端偏厚段的長度(du)尚(shang)有一定困難，實(shi)際生產中多以(yi)經(jing)驗公式估(gu)算。式（5-1)適用于總延伸為(wei)1.5~7.0的情(qing)況(kuang)：
c. 改善管端偏厚措施
為(wei)了減(jian)少張力減(jian)徑機的(de)切頭損失(shi)，主要可以從下面幾方面著手：
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(xian)代張(zhang)力減徑(jing)機軋后(hou)成(cheng)品長度(du)一般在120~180m,進人(ren)冷床前由飛鋸或飛剪切(qie)成(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。
