不锈钢无缝钢管生产工艺的进一步发展

  随后几年不锈钢无缝钢管的生产技术领域中，曾作为曼内斯曼兄弟雇员的发明家们显然是受到曼内斯曼兄弟思想的影响。当曼内斯曼兄弟于1893年被迫离开德国－奥地利曼内斯曼钢管公司后，形势发生了很大的变化。经过艰苦的创业阶段后，该公司还必须进行巩固和充实，以求生存。尽管曼氏兄弟的技术观点在该公司外仍然起着作用，曼氏兄弟的技术观点在美国的早期传播并未引起新的发展，或至少未引起加速其发展。

 这里还得提一下不幸失败的先驱者 Charles Kellogg的作用。Charles Kellogg 于1887年在弗吉尼亚的Findley 创办了一座轧钢厂，并首次试图采用连轧技术生产不锈钢管，这在当时的条件下显得太遥远了。1890年，发明家Heckert申请了连轧技术专利，该技术是用十架二辊高速轧机固定芯棒轧制空心管坯。可见，在Calmes之前80年，多机架轧管机就已有了雏形。

 可以认为，在斜轧穿孔专利的有效期内，Relph Stiefel 同曼氏兄弟及 Privy Coucnillor Ehrhardt共同努力，对于不锈钢无缝管工业的发展起了决定性的作用。

 瑞士人 Relph Stiefel与他的同胞及上司Pfau一起在Landore的曼内斯曼工厂供职了好几年。当Pfau于1897年离开该厂后，这位富于想象力的设计师失去了他的老师，因此，他也离开了Landore,接受了“自行车大王”Lozier的邀请到了美国。当时Lozier一直采用于1891年建在俄亥俄州的Shelby 钢管公司生产的无缝钢管加工产品。他们用瑞典进口的空心锻坯在Larsson 二辊轧机上用顶头来轧制钢管。

 Lozier 任命 Stiefel 为新建的 Elwood 无缝钢管公司的技术经理。Stiefel充分利用了他在曼内斯曼公司所获得的知识，他在他的第一个专利中声称，他用二个平行的圆盘轧制出的毛管不会出现曼内斯曼所申请的专利所产生的金属扭转变形，他与曼内斯曼关于专利问题的纠纷持续了多年，但并没妨碍 Stiefel在Ellwood城建造了几台斜轧穿孔机。

从他的第一个设计方案起，Stiefel 就同 John Hancock Nichol-son合作，搞出了带有铸造导板、用于延伸的斜轧穿孔机，并提高了轧制速度。Stiefel还用皮尔格轧机来轧制空心管坯。1897年当 Ellwood 无缝钢管公司与Shelby钢管公司合并后，Stiefel 又受雇于新的公司工作。当时，用皮尔格轧制工艺和基于Larsson法的顶头轧制工艺用来延伸空心管坯。

 1898年，Reinhard曼内斯曼的早年同事 Otto Heer 对 Larsson的二辊轧机做出重大改进，Heer向Poensgn建议，当二辊轧机轧制第一道后，抬起上辊，并且用回送辊将毛管从孔型中送回，这样就避免了毛管传送过程中时间的浪费。Poensgn 采纳了他的建议，这样，加热一次就可以轧好几道，又快又经济。

 1898年Poensgn 在美国与Stiefel认识后，将Stiefel 在斜轧方面的技术突破与Heer的高效轧制技术相结合，便发展成现代Stiefel轧机，Stiefel在Elwood城他自己的标准工程公司进一步成熟和完善了现代Stiefel轧机的想法。这个公司后来改名为艾特纳标准工程公司。Stiefel到1932年70岁时才退休。他对发展无缝钢管及扩大其市场做出了最重要的贡献。

 自从Kellogg的尝试失败后，几个发明家在使用间断轧制技术的同时，还吸取了连轧管的想法。Alois曾是Komotau和Rems-cheid的曼内斯曼公司的设计师。1899年，他到Mülheim 为Augnst Thyssen的公司工作。1900年，当穿孔机的专利有效期届满时，他为Thyssen设计了第一台斜轧穿孔机。同时，他建造了一套12机架的二辊高速钢管连轧机，1901年这套由蒸汽机驱动的轧机在Dinslaken投入生产，并采用全浮动芯棒工艺轧出了8～10m长的管子，1904~1907年间又建造了三套同样的轧机，而且使用了20多年，轧机的发展最终导致了美钢联在Lorain和Gary建成现代连轧管机，这种轧机首次采用了单独传动方式。

 不锈钢无缝钢管生产工艺已完全成熟，但仍将继续发展。对于斜轧穿孔工艺中的穿孔、延伸及扩径过程的理论研究经过了几个阶段。Siebel对斜轧辊的效应的原理进行了透彻和带结论性的研究。Friedrich Kock解释了延伸工序与其他环节的关系。许多研究人员试图对金属流动情况做进一步的理论分析。但是，对于各种情况下的斜轧穿孔过程，目前还不能预先进行可靠的计算。人们要求无缝管的尺寸偏差向焊管看齐，在工程技术人员都普遍使用价格适应的无损探伤设备的情况下更是如此。斜轧穿孔机用作延伸机又成为讨论的课题。用Assel 和 Diescher轧机轧制时，由于辊缝处产生的强烈的径向拉伸力，补偿了毛管的壁厚不均，因此，生产出的管子壁厚偏差特别小。

  斜轧工艺与纵轧工艺相比，其缺点是轧制速度较低，而且由于辊缝处交替产生的弯曲应力，使管子的内外表面有产生裂纹的危险。对目前不锈钢无缝管的规格来讲，人们要求最新式轧管机能将目前无缝管规格范围内的管子壁厚偏差范围缩小一半，这样，斜轧穿孔机显示出其重要性，人们正积极对其不足之处进行研究。经过100年的实践，不锈钢无缝管制造工艺确实发展成熟了，但还没有达到尽善尽美的境界。