當(dāng)圓鋼斜軋時(shí)，不少人發(fā)現(xiàn)由于工件中心撕裂而產(chǎn)生孔腔的現(xiàn)象，但是大多數(shù)人對此現(xiàn)象不假思索地把它擱置一旁，不作進(jìn)一步的探究?！堵鼉?nèi)斯曼（公司）100年》一書列舉了具有代表性的兩位不銹鋼管界知名人士，，一位是在Dusseldorf Benrath 開有工廠的巴爾克，他在1888年《工程師》上著文稱：“看到了圓鋼斜軋時(shí)出現(xiàn)孔腔的現(xiàn)象，但沒有想到生產(chǎn)無縫不銹鋼管的事情”；另一位是當(dāng)時(shí) Dussel Dorf的工廠主，后來發(fā)明頂管工藝的艾哈德先生，由于他對這一現(xiàn)象不夠敏感，另辟蹊徑，發(fā)展水壓沖孔工藝，因此他在 Dusseldorf 的 Reisholz 建立 Rheinmetall 工廠，采用頂管環(huán)以延伸沖孔坯，由此正式誕生了艾哈德工藝，即“頂管工藝”。

 德文資料稱 Heinrich Ehrhardt為發(fā)明家，與曼內(nèi)斯曼兄弟、斯蒂弗爾并列為三，他早在1893年就發(fā)表論文，論述用水壓沖孔機(jī)生產(chǎn)空心坯的工藝，1899年在Reisholz建立不銹鋼管廠，所建Rheinmetall 廠生產(chǎn)的無縫鋼管可與曼內(nèi)斯曼建立不銹鋼管公司的產(chǎn)品抗衡。他所發(fā)明的頂管工藝是生產(chǎn)無縫不銹鋼管比較簡單的方法，他在英、美兩國申請獲準(zhǔn)的關(guān)于無縫鋼管生產(chǎn)的專利共有11項(xiàng)之多。

 艾哈德于1891年發(fā)明方坯沖孔工藝，以繞過斜軋穿孔工藝，沖孔坯通過拔管加以延伸，制成無縫鋼管，圖6-1示出在水壓沖孔機(jī)上的變形過程，將加熱至軋制溫度的方坯放在水壓沖孔機(jī)的圓形沖孔模中，沖孔模的內(nèi)徑比方坯的對角線大幾毫米，沖頭在沖模中對方坯沖壓出一個孔，并且使金屬將圓形沖模和方坯截面之間的空隙充滿，這一空隙的面積均等于沖孔頭的截面積（參見圖6-1)。

 在沖孔過程終結(jié)時(shí)，在沖孔模內(nèi)留有具有一定厚度的沖孔坯杯底，形成一個厚壁的底部封閉的筒狀沖孔坯，在水壓機(jī)上可生產(chǎn)φ50~350mm 鋼管所需的空心坯或杯狀體，這種穿孔工藝的一個極限值是L/D≤7(D為空心坯的內(nèi)徑；L為空心坯的長度）。

 最原始的 Ehrhardt 工藝是：沖孔坯在式壓力機(jī)中延伸拔制，推桿插入沖孔坯后將后者推向并通過拔管環(huán)，拔管模的內(nèi)徑和沖孔坯延伸后的外徑相等。采用現(xiàn)代化的沖孔壓力機(jī)和拔管壓力機(jī)，艾哈德工藝可用于壓力容器和大直徑厚壁管的生產(chǎn)，其尺寸為內(nèi)徑1m,長度8m。

 頂管工藝的特征是：“惰輥連軋”，軋制功率來自與工字梁（一般稱為大齒條，即在工字梁上、下兩面所嵌的近百塊齒板）端部相連的推桿，推桿的頭部和芯棒后端的孔穴相配合，以便施以向前的頂推力，推桿前進(jìn)到一定位置時(shí)，芯棒和管件繼續(xù)向前，推桿則后退，與芯棒脫開。因此沖孔坯的一端必須封閉，成為杯狀體，其底部（即杯底）承受來自芯棒的頂推力，以使空心坯通過各孔型延伸成管，這個杯底，最后被鋸掉，杯底約重3.5~4.5kg,這是這種工藝的一大缺點(diǎn)，對收得率有不良影響。