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螺旋焊管

螺旋焊管:是将低碳碳素结构钢或低合金结构钢钢带按一定的螺旋线的角度(叫成型角)卷成管坯,然后将管缝焊接起来制成,它可以用较窄的带钢生产大直径的钢管。

螺旋焊管与直缝焊管技术特性做一个简单的比较:

材料的冶金性能

直缝埋弧焊管是用钢板生产的,而螺旋焊管是用热轧卷板生产的。热轧带钢机组轧制工艺具有一系列的优点,具有获得生产优质管线钢的冶金工艺能力。例如,在输出台架上装有水冷却系统以加速冷却,这就允许使用低合金成分来达到特殊的强度等级和低温韧性,从而改进钢材的可焊性。但这一系统在钢板生产厂基本没有。卷板的合金含量(碳当量)往往低于相似等级的钢板,这也提高了螺旋焊管的可焊性。

更需要说明的是,由于螺旋焊管的卷板轧制方向不是垂直钢管轴线方向(其夹解取决于钢管的螺旋角),而直缝钢管的钢板轧制方向垂直于钢管轴线方向,因而,螺旋焊管材料的抗裂性能优于直缝钢管。

焊接工艺

从焊接工艺而言,螺旋焊管与直缝钢管的焊接方法一致,但直缝焊管不可避免地会有很多的丁字焊缝,因此存在焊接缺陷的机率也大大提高,而且丁字焊缝处的焊接残余应力较大,焊缝金属往往处于三向应力状态,增加了产生裂纹的可能性。

而且,根据埋弧焊的工艺规定,每条焊缝均应有引弧处和熄弧处,但每根直缝焊管在焊接环缝时,无法达到该条件,由此在熄弧处可能有较多的焊接缺陷。

强度特点

管子在承受内压时,通常在管壁上产生两种主要应力,即径向应力δY和轴向应力δX。焊缝处合成应力δ=δY(l/4sin2α+cos2α)1/2,其中,α为螺旋焊管焊缝的螺旋角。

螺旋焊管焊缝的螺旋角一般为50-75度,因此螺旋焊缝处合成应力是直缝焊管主应力的60-85%。在相同工作压力下,同一管径的螺旋焊管比直缝焊管壁厚可减小。

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