早在1905 年,隨著熱軋方管工藝和設(shè)備的成熟,為了能夠直接生產(chǎn)熱軋方管,美國賓州的格林威治鋼管廠,在自動軋管機(jī)后增加了均整機(jī)和定徑機(jī)。1906 年美國埃爾伍德的國家標(biāo)準(zhǔn)廠在其增建的3套自動軋管機(jī)后建了均整機(jī)、定徑及減徑機(jī)。后來,美鋼聯(lián)的國家鋼管公司,為了滿足市場大量需要薄壁方管和解決在減徑過程中壁厚增厚問順,經(jīng)多年對方管減徑鋼管的管端壁厚增厚難題的研究,于1949年在其格里廠的連軋管機(jī)后建造了世界上第一臺減徑機(jī)。
生產(chǎn)實(shí)踐證明,減徑不僅減徑量大,單架減徑量可達(dá)12%~14%,為一般減徑機(jī)的3~4倍,而且在減徑過程中可以保持壁厚不變或使壁厚減薄,并且可使壁厚不均減小。因而,減徑工藝就成為熱軋生產(chǎn)小直徑薄壁鋼管的較佳工藝,從此得到了極大的重視,并促進(jìn)了其工藝和設(shè)備的開發(fā)和發(fā)展。
熱軋、減徑機(jī)依其結(jié)構(gòu)形式分為二輥和三輥式,均采用多機(jī)架組成。定徑(帶微張力)機(jī)組通常由3~14個機(jī)架組成。當(dāng)需要大減徑量時,即為減徑機(jī)和張力減徑機(jī),簡稱減徑機(jī),多達(dá)24~28架。定、減徑機(jī)一般采用二輥式,微定徑機(jī)和張力減徑機(jī)多采用三輥式。
為了保證熱定、減徑后鋼管幾何尺寸的精度和力學(xué)性能,熱軋方管定、減徑前的溫度視鋼種和機(jī)架數(shù)量而定,一般為950~980℃士10℃;出定、減徑機(jī)的溫度一般為830~900℃。達(dá)不到這一溫度的軋管機(jī),一般都建有再加熱爐。
定、減徑前的鋼管,需要除去輸送和再加熱過程中所產(chǎn)生的氧化鐵皮,以保證熱定、減徑后鋼管的表面質(zhì)量。除鱗的高壓水壓力,一般碳素鋼采用15~16Mpa,合金鋼18Mφa以上,要保證除鱗效果,一般采用20Mpa。高壓水除鱗對鋼管產(chǎn)生的溫降控制在10℃左右。
定、減徑量是定、減徑的重要工藝參數(shù)。定徑機(jī)的單架減徑量最大可達(dá)3.5%,總減徑量以不超過35%為宜,否則管壁增厚及精度將不易控制。當(dāng)采用方管減徑時,單機(jī)架的減徑量最大可達(dá)17%,通常為6%~12%,而總減徑量可達(dá) 90%。