不銹鋼無(wú)縫鋼管生產(chǎn)發(fā)展史和曼內(nèi)斯曼兄弟的發(fā)明所起的作用

  20世紀(jì)80年代初，Pfeiffer博士任曼內(nèi)斯曼鋼管公司總經(jīng)理，他在1984年德國(guó)鋼鐵學(xué)會(huì)上作報(bào)告詳細(xì)介紹了自從1970年與Thyssen公司作產(chǎn)品分工后公司的發(fā)展，第二年9月他在東京第三屆國(guó)際軋鋼會(huì)議上作了題為“不銹鋼無(wú)縫鋼管生產(chǎn)發(fā)展和曼內(nèi)斯曼兄弟的發(fā)明所起的作用”的報(bào)告，報(bào)告一開(kāi)始他說(shuō)：“不銹鋼無(wú)縫鋼管制造技術(shù)史的報(bào)告，本不應(yīng)由在相應(yīng)產(chǎn)品范圍方面的專家來(lái)做，但是二十多年來(lái)從事不銹鋼無(wú)縫鋼管生產(chǎn)及不銹鋼管廠建設(shè)的技術(shù)生涯使我對(duì)這個(gè)問(wèn)題產(chǎn)生了濃厚的興趣，在斜軋穿孔機(jī)上用實(shí)心鋼錠制造不銹鋼無(wú)縫鋼管獲得專利權(quán)100年后的今天，對(duì)于這項(xiàng)發(fā)明所顯示出的智慧以及現(xiàn)代化水平，我們有著一種偏愛(ài)，曼內(nèi)曼兄弟1885年的發(fā)明是一個(gè)劃時(shí)代的創(chuàng)造性的成就”。

1. 發(fā)明的淵源

  銼刀鍛造廠是由Reinhard曼內(nèi)斯曼和他的三個(gè)兄弟創(chuàng)辦的。這個(gè)廠以第一流質(zhì)量的產(chǎn)品而著稱于世。在1851年和1856年的世界博覽會(huì)上都獲得了產(chǎn)品金質(zhì)獎(jiǎng)。

  Reinhard曼內(nèi)斯曼（1814~1848)酷愛(ài)工程技術(shù)，是他將先進(jìn)的英國(guó)工業(yè)引進(jìn)銼刀生產(chǎn)中。在德國(guó)，他第一個(gè)具有了自己的鋼鐵基地和蒸汽動(dòng)力，為他的銼刀生產(chǎn)提供原材料及動(dòng)力。他的六個(gè)兒子都畢業(yè)于工科大學(xué)。

  老曼內(nèi)斯曼在他兒子的那項(xiàng)發(fā)明中，所起的作用如何尚不完全清楚。但人們知道，老曼內(nèi)斯曼在世時(shí)就忙于思考如何生產(chǎn)不銹鋼無(wú)縫鋼管，他的設(shè)想肯定啟發(fā)了他的兒子馬科斯（1857~1915)和Reinhard(1856~1922)這方面的思想。

  兄弟倆曾是Franz Renleaux 教授（1829~1905)的學(xué)生。Franz Renleaux是世界著名的運(yùn)動(dòng)學(xué)理論創(chuàng)始人。

  我們不知道曼氏兄弟是何時(shí)開(kāi)始設(shè)想制造不銹鋼無(wú)縫鋼管并著手進(jìn)行試驗(yàn)的，但肯定早于過(guò)去人們所認(rèn)為的1884年。幾個(gè)月前發(fā)現(xiàn)馬科斯·曼內(nèi)斯曼的一本日記，其中有1882年記錄的關(guān)于用穿孔頂頭來(lái)斜軋不銹鋼無(wú)縫鋼管的想法。這個(gè)想法基于在生產(chǎn)銼刀的過(guò)程中所作的觀察。他們發(fā)現(xiàn)，對(duì)銼刀鋼進(jìn)行拋光時(shí)，夾在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軋輥之間的工件中間就會(huì)出現(xiàn)空心部分。

  經(jīng)過(guò)多年的夜間試驗(yàn)，才軋出了第一根樣品管。1884年，曼氏兄弟起草了一份專利申請(qǐng)。由于曼氏兄弟不愿讓工業(yè)界過(guò)早明白過(guò)來(lái)，因而這項(xiàng)專利申請(qǐng)的署名是他們的表兄弟，住在Strassburg 的 Fritz Koegel 博士（參見(jiàn)圖29-1)。

2. 發(fā)明家的夢(mèng)想

  曼內(nèi)斯曼兄弟身上具備了偉大發(fā)明家所具有的重要特點(diǎn)，刻苦工作、堅(jiān)韌及勇氣，而且還富有想象力，甚至?xí)龄显诨孟胫?，一切都是?chuàng)造性所必備的。

  曼氏兄弟當(dāng)時(shí)沒(méi)有對(duì)斜軋穿孔技術(shù)中的各種工藝參數(shù)進(jìn)行分析研究，甚至連工藝參數(shù)的意義及數(shù)學(xué)表達(dá)式也沒(méi)有搞出來(lái)，這些都是由后人來(lái)完成的。如果我們想到在當(dāng)時(shí)的情況下，普通鋼從現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)看來(lái)各有難以置信的雜質(zhì)含量，因而如果要在當(dāng)時(shí)實(shí)現(xiàn)具有很大限制性的這項(xiàng)工藝，則很可能會(huì)熄滅曼氏兄弟欲在工業(yè)上取得突破的熱情。

  與焊管工藝相比，斜軋穿孔工藝的突出特點(diǎn)就是看起來(lái)簡(jiǎn)單，容易控制。在曼氏兄弟的想象中，他們的穿孔機(jī)好像具有魔力。進(jìn)行專利開(kāi)發(fā)第一年的情況表明，當(dāng)時(shí)完全低估了技術(shù)上的困難。

  專利注冊(cè)后不到兩年半的時(shí)間，即1886年8月22日，發(fā)明家將第一根完好的不銹鋼無(wú)縫鋼管交給他們的父親，后僅九個(gè)月，Re-inhard曼內(nèi)斯曼由其雇員Ralph Stiefel陪同來(lái)到了紐約。

  在紐約，G.H.Babcok給美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)做了關(guān)于用斜軋穿孔法來(lái)生產(chǎn)不銹鋼無(wú)縫鋼管的專題報(bào)告。

  當(dāng)時(shí)，曼氏兄弟已在美國(guó)申請(qǐng)注冊(cè)了專利。他們想抓住機(jī)會(huì)在美國(guó)開(kāi)辟市場(chǎng)，當(dāng)時(shí)美國(guó)的粗鋼產(chǎn)量約為500萬(wàn)噸，而且將要取代英國(guó)成為世界主要鋼鐵國(guó)。

  曼氏兄弟沒(méi)等工藝在工業(yè)生產(chǎn)中成熟，就匆匆忙忙地在德國(guó)、法國(guó)及英國(guó)推銷他們的專利。

  當(dāng)時(shí)，幾乎世界上所有的技術(shù)人員對(duì)這種工藝都抱有過(guò)高的期望，人們對(duì)其短期內(nèi)實(shí)用的可能性估計(jì)得太樂(lè)觀了。