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螺旋焊管與直縫焊管技術特性做一個簡單的比較:
材料的冶金性能
直縫埋弧焊管是用鋼板生產的,而螺旋焊管是用熱軋卷板生產的。熱軋帶鋼機組軋制工藝具有一系列的優點,具有獲得生產優質管線鋼的冶金工藝能力。例如,在輸出臺架上裝有水冷卻系統以加速冷卻,這就允許使用低合金成分來達到特殊的強度等級和低溫韌性,從而改進鋼材的可焊性。但這一系統在鋼板生產廠基本沒有。卷板的合金含量(碳當量)往往低于相似等級的鋼板,這也提高了螺旋焊管的可焊性。
更需要說明的是,由于螺旋焊管的卷板軋制方向不是垂直鋼管軸線方向(其夾解取決于鋼管的螺旋角),而直縫鋼管的鋼板軋制方向垂直于鋼管軸線方向,因而,螺旋焊管材料的抗裂性能優于直縫鋼管。
焊接工藝
從焊接工藝而言,螺旋焊管與直縫鋼管的焊接方法一致,但直縫焊管不可避免地會有很多的丁字焊縫,因此存在焊接缺陷的機率也大大提高,而且丁字焊縫處的焊接殘余應力較大,焊縫金屬往往處于三向應力狀態,增加了產生裂紋的可能性。
而且,根據埋弧焊的工藝規定,每條焊縫均應有引弧處和熄弧處,但每根直縫焊管在焊接環縫時,無法達到該條件,由此在熄弧處可能有較多的焊接缺陷。
Q195焊管用來輸送低壓流體。一般焊管用Q195A、Q215A、Q235A鋼制造。也可采用易于焊接的其它軟鋼制造。鋼管要進行水壓、彎曲、壓扁等實驗,對表面質量有一定要求,通常交貨長度為4-10m,常要求定尺(或倍尺)交貨。焊管的規格用公稱口徑表示(毫米或英寸)公稱口徑與實際不同,焊管按規定壁厚有普通鋼管和加厚鋼管兩種,鋼管按管端形式又分帶螺紋和不帶螺紋兩種。 Q195焊管在冷拔的時候,還會產生許多塑性變形的,進而會引發很明顯的晶格畸變的,讓晶格能量能夠得到,金屬內能也就能夠增加了,造成金屬的內部應力也都不均勻,還會出現參與內應力的。會讓金屬的硬度增加的,而韌性就會下降。 金屬硬度變高,冷拔時殘余內應力是會增大的,加工硬化情況會很明顯。而殘余應力都達到一定數值以后,金屬是會沿著晶粒界面來撕裂,終就產生冷拔無縫Q195焊管的開裂。受氫脆情況的影響來使用酸液除氧化皮時,與鐵產生反應,是會析出的。 氫又是以原子或離子的形式,滲透到鋼中,終會形成固溶體。氫還會對鋼力學性能的影響時,典型的就屬于氫脆現象了。自然會發生在冷拔無縫Q195焊管上,因此使用時需多多注意。但是呢,什么東西也得要保養才會使用的長久,就像家里的冰箱、電視機和微波爐之類的,其實這些家電就是需要保養才會使用的長久。
強度特點
管子在承受內壓時,通常在管壁上產生兩種主要應力,即徑向應力δY和軸向應力δX。焊縫處合成應力δ=δY(l/4sin2α+cos2α)1/2,其中,α為螺旋焊管焊縫的螺旋角。
螺旋焊管焊縫的螺旋角一般為50-75度,因此螺旋焊縫處合成應力是直縫焊管主應力的60-85%。在相同工作壓力下,同一管徑的螺旋焊管比直縫焊管壁厚可減小。
根據以上特點可知:
A?螺旋焊管發生爆破時,由于焊縫所受正應力與合成應力比較小,爆破口一般不會起源于螺旋焊縫處,其性比直縫焊管高。
B.當螺旋焊縫附近存在與之相平行的缺陷時,由于螺旋焊縫受力較小,故其擴展的危險性不如直焊縫大。
C.由于徑向應力是存在于鋼管上的大應力,所以焊縫處于垂直應力這一方向時承受大載荷。即直縫承受的載荷大,環向焊縫承受的載荷小,螺旋縫介于二者之間。
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