斜軋擴徑（也稱斜軋擴管）屬於軋管的形式之一，是(shi)到目前為止(zhi)通過軋製獲(huo)得最大口徑不鏽鋼管的方法。鋼管斜軋擴徑工藝是(shi)一古老(lao)、成熟的工藝，早在1925~1933年間美國和德國就相繼(ji)研製出不鏽鋼管斜軋擴徑機並投入(ru)了生產；1993年意大利的INNSE 公司將(jiang)現代的計(ji)算機、液壓小艙(cang)等控(kong)製技術應用(yong)於斜軋熱擴徑技術中，為意大利的達爾明(ming)公司提供了一台ф610mm斜軋擴徑機，使得斜軋擴徑工藝得到了翻(fan)新和複蘇。前世界上有4台斜軋擴徑機在生產運行中，即美國Lorain廠1930年投產的ф660mm機組，年產15萬噸，捷克Chomutov廠有2台斜軋擴徑機，即1928年投產的ф545mm機組，年產10萬t和隨(sui)後投產的Φ610mm機組；意大利1993年投產的ф610mm機組，年產15萬噸，德國Rath廠1933年建的ф1500mm機組早已停產。
斜軋擴徑一般一個(ge)道次的擴徑率為35%~65%,最大可達75%甚至80%,可生產的品種有：套管、鍋(guo)爐(lu)電站用(yong)管、氣瓶管、管線管、液壓支架管、結構管、機加工管、石(shi)油裂化(hua)管和高壓化(hua)肥管等。
一、工藝描述
斜軋擴徑機組母管有兩種：一種是(shi)來自軋管機組（自動軋管機、連續(xu)軋管機等）的成品管；另一種是(shi)來自穿孔(kong)機後的毛(mao)管。斜軋擴徑機既(ji)可與主軋機成在線布置，也可離線布置。根據來料母管的壁厚和溫度，在線布置的可直接送擴徑機加工；離線布置或溫度較(jiao)低的不鏽鋼管送入(ru)加熱爐(lu)中加熱至1100~1250℃,由輥道送出，經高壓水(shui)進行外表麵除鱗後，以螺旋的運動方式送入(ru)斜軋擴徑機進行擴徑軋製；溫度損失較(jiao)少的厚壁管經橫移台架輸送和高壓水(shui)除鱗後可直接送斜軋擴徑機組進行擴徑軋製。
斜軋擴徑機主要是(shi)由兩個(ge)位於不重合的水(shui)平(ping)麵上同向轉動的錐形輥、一對上下布置的固定導(dao)板以及一個(ge)錐形頂頭和一個(ge)沿軋製中心線方向支撐(cheng)頂頭的頂杆組成，在軋製過程中，管徑擴大、壁厚減薄，延伸係數(shu)接近1。軋輥軸(zhou)布置在兩個(ge)偏(pian)離的水(shui)平(ping)麵上，沿軸(zhou)向有一個(ge)大交(jiao)叉(cha)角度。軋輥軸(zhou)線的空間交(jiao)叉(cha)和垂直偏(pian)移量將(jiang)產生喂(wei)入(ru)角並使軋件作(zuo)螺旋運動，如圖 4-25 所示。調整軋輥軸(zhou)向位置可以改變(bian)軋件的咬入(ru)條(tiao)件及荒(huang)管的外徑，頂頭位置決定擴徑後荒(huang)管的壁厚。軋輥由計(ji)算機進行設計(ji)。
在斜軋擴徑機軋製過程中，通過頂頭內壁噴嘴(zui)噴鹽溶液來去(qu)除管子(zi)內表麵氧化(hua)鐵皮及起潤(run)滑作(zuo)用(yong)，以優化(hua)表麵質量，並保證頂頭有足夠長的使用(yong)壽命(ming)。軋製時(shi)頂頭和頂杆是(shi)相連接的，但可以快速地裝拆，擴徑結束後，頂杆從管中抽出，頂頭在軋機出口位置冷卻、檢查和潤(run)滑後重複使用(yong)。
斜軋擴徑機的調整依(yi)靠在線的軟(ruan)件包(bao)，基於少數(shu)基礎(chu)數(shu)據（管徑、鋼種、溫度等），計(ji)算機對整個(ge)軋製線計(ji)算出所有的調整參數(shu)。此外，這一軟(ruan)件包(bao)也對軋製時(shi)的動力參數(shu)（如力能、電流、電機功率等）進行估算。
現代斜軋擴徑機的頂杆采(cai)用(yong)液壓小艙(cang)控(kong)製定位，液壓小艙(cang)也可以在軋製過程中調整頂頭位置，以實現控(kong)製係統對因頂杆彈性(xing)和膨脹(zhang)延伸所產生的長度變(bian)化(hua)進行補償，從而保證產品質量的穩定性(xing)。軋製過程管子(zi)受到上下導(dao)板的約束。
軋製時(shi)數(shu)據存儲(chu)係統對整個(ge)軋線的最主要的工藝、操作(zuo)參數(shu)進行測量、顯示和記錄。這有利於提高產品質量和軋製效率，因為數(shu)據存儲(chu)係統測得的實際值和由調整數(shu)學(xue)模型(xing)進行計(ji)算所得的預期值兩者進行比較(jiao)，若有差異，控(kong)製係統或操作(zuo)者可以立即得知軋線的不正常功能和不正常狀態(tai)，並加以調整。此外，每一根熱擴徑鋼管的主要數(shu)據均(jun)加以存儲(chu)，可以用(yong)於進一步的工藝操作(zuo)分析，以便改進實際操作(zuo)。
斜軋擴徑機的一個(ge)主要特(te)點是(shi)產品質量穩定，保持壁厚精度不變(bian)，這是(shi)由於液壓小艙(cang)可以對軋機和紮製時(shi)頂頭位移而造(zao)成的任何(he)長度尺寸變(bian)異進行補償。主要是(shi)針對頂頭、頂杆的熱膨脹(zhang)，機因利履算出所要求的液壓小艙(cang)運動規律(lv)，根據軋機的實際操作(zuo)對頂頭位移量進行數(shu)字模擬並加以放大，而由液壓小艙(cang)控(kong)製係統進行實時(shi)補償。
出斜軋擴徑機後的管子(zi)由橫移裝置和輥道運送至均(jun)整機進行均(jun)整，以進一步改善(shan)管子(zi)的表麵質量。均(jun)整後的鋼管由專(zhuan)用(yong)設備送至步進梁式再加熱爐(lu)中加熱，加熱好的鋼管經高壓水(shui)除鱗後在定徑機組定徑，得到成品尺寸的不鏽鋼管。定徑後的鋼管送往冷床冷卻，收集後在中間庫存放。
根據生產品種的要求，需(xu)要矯直的鋼管由吊(diao)車從中間庫吊(diao)運到壓力矯直機上進行矯直，之後再吊(diao)運到精整線進行精整。首先由輥道送到切割裝置處切頭尾，然後經橫移台架送至銑頭、倒棱處加工。經過銑頭、倒棱的鋼管再送往超聲波(bo)探傷(shang)處探傷(shang)，有缺陷的鋼管被(bei)打上標記並被(bei)撥(bo)入(ru)缺陷管收集料筐，合格鋼管則運送至測長、稱重、打標裝置處進行測長、稱重和打標，然後運送到中間庫或成品庫轉運或發貨(huo)。
對於需(xu)要水(shui)壓試(shi)驗的不鏽鋼管，倒棱後直接送入(ru)水(shui)壓試(shi)驗機進行水(shui)壓試(shi)驗，對節奏(zou)來不及的鋼管由吊(diao)車吊(diao)運至中間庫存放，然後根據生產計(ji)劃安排，再自中間庫吊(diao)出送至水(shui)壓試(shi)驗機的上料台架，進行水(shui)壓試(shi)驗，之後測長、稱重及打標，運人成品庫存放。
對於需(xu)要熱處理和管加工的鋼管，則經過矯直、切頭尾、銑頭、探傷(shang)及稱重打標後送往中間庫存放，再轉運至公司相應車間進行處理和加工。
對於超聲探傷(shang)後認為可以修磨的缺陷管送入(ru)修磨台架上進行修磨、複探；不可修磨的缺陷或由再切鋸(ju)改尺，切除有缺陷的部(bu)分（剩(sheng)餘部(bu)分作(zuo)為短(duan)尺管收集、存放、發運），或直接判為廢(fei)品。對於水(shui)壓試(shi)驗後的不合格鋼管直接判為廢(fei)品或在再切鋸(ju)上改尺。
二、各種生產工藝的特(te)點及設備選(xuan)型(xing)
目前，國內外直徑大於460mm熱軋無縫不鏽鋼管的生產方式主要有：擠壓法、頂管法、周期軋管法、二次穿孔(kong)法和擴徑法。
擠壓法主要用(yong)於低塑性(xing)難變(bian)形高合金鋼管的生產；頂管機、擠壓機適(shi)於高合金特(te)殊(shu)專(zhuan)用(yong)管材生產，其年產量低，軋製批量小。
周期式軋管機產品尺寸精度低，缺陷多，效率和成材率不高，故使用(yong)批量較(jiao)大的大直徑無縫鋼管通常采(cai)用(yong)擴徑的方式來生產，即由已有的熱軋管機組提供荒(huang)管為原料，經加熱擴徑、減壁軋製生產，斜軋擴徑機可以是(shi)離線布置的，也可以在線布置。周期軋管法可以生產直徑426mm 以上的大直徑厚壁鋼管（如德國Rath廠的周期軋管機組可生產φ711.2mm鋼管），但產品表麵質量不佳，生產效率不高。隨(sui)著其他更先進的軋管技術的出現，周期軋管法因其產品的壁厚精度不高，已不再是(shi)生產大口徑厚壁管的最佳生產方式，目前國內最大的周期軋管機是(shi)攀成鋼的ф318mm機組，產品規格範圍(wei)為ф168~377mm,設計(ji)生產能力12萬噸，改造(zao)後外徑擴大到ф508mm,產量達到17萬噸。
二次穿孔(kong)法是(shi)將(jiang)已在穿孔(kong)機穿出的毛(mao)管在另一台穿孔(kong)機上進行第二次穿孔(kong)，以達到擴徑減壁的目的。在世界鋼管發展史上，美國Gary廠采(cai)用(yong)二次穿孔(kong)法曾生產出外徑為φ339.7~508mm,最薄壁厚為6.35mm的不鏽鋼管。近年來，我國江都誠德鋼管公司在同一台ф1000mm巨(ju)龍穿孔(kong)機上進行二次穿孔(kong)，生產出直徑約Φ600mm特(te)大口徑厚壁鋼管，用(yong)於二次穿孔(kong)的另一台ф600mm穿孔(kong)機最近已試(shi)車投產。
目前使用(yong)的擴徑機有拉拔(ba)式擴徑機、推製式擴徑機和輥式斜軋擴徑機三種生產方式。前兩種擴徑機由於受應力狀態(tai)和變(bian)形特(te)點的限製，管材表麵細(xi)微缺陷擴大，易(yi)產生裂紋和內直道缺陷，外徑、壁厚偏(pian)差及彎曲度均(jun)要變(bian)大，生產鋼管的尺寸精度、表麵質量不及輥式斜軋擴徑機好。拉拔(ba)式擴徑機因成材率低、生產效率低及工具費(fei)用(yong)高等缺點。現在許多國家(jia)一般都不再新。建拉拔(ba)式擴徑機進行擴徑生產。
國際上采(cai)用(yong)斜軋擴徑法（也稱盤式擴徑法或旋轉擴徑法）生產大口徑無縫不鏽鋼管的主要廠家(jia)包(bao)括(kuo)：美國的USS/Kobe-Lorain廠，由自動軋管機供坯，產品規格：外徑Φ406.4~660.4mm、壁厚8~10mm、最大長度13m,生產能力15萬t/a;
捷克的VFChomutov廠，在兩台周期軋管機後各配一台斜軋擴徑機，最大管徑分別(bie)是(shi)ф530mm和ф720mm,生產能力10萬t/a.
特(te)別(bie)值得一提的是(shi)1993年投產的意大利達爾明(ming)鋼管廠的斜軋擴徑機組，采(cai)用(yong)了液壓小艙(cang)工藝軟(ruan)件包(bao)等最新技術使得產品質量、成材率、工具消耗等指標全麵得到了優化(hua)。該擴徑機由MPM供坯，產品規格範圍(wei)為：外徑φ355.6~622.3mm(可擴大到ф711.2mm)。
據不完(wan)全統計(ji)，國際上共有7台拉拔(ba)擴徑機，其中意大利2台、法國2台、委內瑞拉1台、中國1台，阿根廷1台，除法國的1台安裝在Φ400mm自動軋管機之後外，其餘6台均(jun)配置在周期軋管機之後，生產能力一般為3萬t/a.由於拉拔(ba)擴徑法生產效率低，金屬消耗大，產品質量不佳，沒(mei)有得到進一步發展。
近年來，推製擴徑法在我國得到了廣泛(fan)應用(yong)。天津鋼管實業開發公司的4台推製式擴徑機可生產φ(273~800)mm×(5.4~30)mm的無縫鋼管，生產能力約1萬～2萬噸/a.在采(cai)用(yong)了嚴格管理、改進工具設計(ji)、優化(hua)生產工藝等一係列措施後，產品質量得到了明(ming)顯改善(shan)，但國內其他機組的產品質量難以保證。
斜軋擴徑機於20世紀20年代隨(sui)著石(shi)油天然氣工業對大直徑熱軋無縫不鏽鋼管的需(xu)求增加而用(yong)於工業生產的，主要應用(yong)在美國、德國和捷克，目前有4套機組在生產運行，生產鋼管的最大外徑為711.2mm。
新型(xing)輥式斜軋擴徑機產品表麵質量好，鋼管金屬組織均(jun)勻，尺寸精度高。鋼管壁厚精度可達到±4.5%~8%,生產效率高，金屬消耗小。上述優點已使新型(xing)斜軋擴徑工藝成為當今(jin)一種經濟靈活的大口徑不鏽鋼管生產工藝。
斜軋擴徑的產品規格為：外徑Φ323~720mm、壁厚9.5~40mm、長度6000~12500mm。
