20世紀70年代以前的連軋管機,都是采用全浮動式芯棒操作。從穿孔機出來的毛管,在穿人芯棒后進人連軋管機進行軋制,在軋管機的后臺將軋出的荒管撥到芯棒回送輥道上,由脫樺機將荒管從芯棒中抽出,進人下一工序,而芯棒回送到軋管機前臺,經冷卻后重新進人下一個工作循環。
在整個軋制過程中對芯棒速度不加控制,芯棒自由地隨荒管一起通過機架。由于芯棒長,軋制直徑較大的荒管所用的芯棒重量大,不易制造和維護,因此限制了全浮動芯棒連軋管機所生產的無縫鋼管規格,其最大直徑僅在φ168mm左右。
全浮動芯棒連軋管機,芯棒的運行速度在不同的軋制階段是變化的。在毛管咬人階段,因芯棒速度不加控制,當毛管前端進人第一個機架后直至倒數第二機架,隨著作用在芯棒上的機架相繼增多,芯棒速度會不斷提高;在毛管穩定軋制階段,隨著毛管頭部進入最后一個機架,整個毛管處在連軋管機的全部機架之中,芯棒速度維持不變;在毛管軋出階段,毛管尾部離開第一個機架后,芯棒速度又逐級提高,直至毛管軋出倒數第二個機架。
軋輥速度是按毛管穩定軋制狀態設定的,而在毛管穩定軋制狀態下,芯棒的速度也處于穩定狀態。軋制過程中,變形金屬應遵循體積秒流債相等定律。但是,在毛管咬人階段和毛管軋出階段,芯棒速度是增加的,由此會引起毛管的速度升高,使流人后面機架的金屬增多,這就出現了進人后一機架的毛管橫截面積增大的金屬積累。
這種因逐漸流人的附加金屬量的增多而造成的毛管較大截面,盡管在其后的機架上得到了加工,但仍然會導致荒管在一些部位上的直徑變大和管壁增厚,產生“竹節”狀缺陷。