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螺旋缝焊管一般是以热轧钢带卷作管坯,经螺旋成型,再采用高频电阻焊法或埋弧焊接成型。该工艺能用较窄的坯料生产较大管径的焊管,还可以用同样宽度的坯料生产不同管径的焊管。焊缝长度比直缝焊管焊缝长增加30%~100%。焊管的缺陷主要体现在焊缝上,焊缝长就意味着可靠性差,并且成型与焊接同时进行,焊缝缺陷几率明显偏高,焊缝质量不易保证。螺旋缝焊管生产线普遍不具有扩径工序,无法降低成型和焊接残余应力,致使焊管内部具有较大的残余应力,其残余应力为拉应力(可达200~300 MPa)。而焊管受内压后,管壁亦产生环向拉应力,二者叠加,使焊管承压能力减弱。并且残余拉应力,特别是焊缝位置残余拉应力的存在也大大降低了焊管抗应力腐蚀的能力,在酸性油气输送管线中必须严格限制残余拉应力。螺旋缝焊管在曲面上进行焊接,焊缝形状欠佳,内焊缝的马鞍形和外焊缝的脊背形难以克服,应力集中难以避免。螺旋缝焊管焊缝热影响区大,且硬度高,韧性和抗应力腐蚀能力下降。



机械扩径埋弧焊直缝钢管变形过程
根据钢管机械扩径过程的不同阶段,整个变形过程可以分为以弹性变形为主的整圆,塑性变形为主的扩胀变形和卸载回弹3个主要阶段。
1、整圆:钢管在扩径前经过成形、焊接等多道工序,其截面形状大多为近似椭圆,还存在一定的直线段和棱角。整圆就是将钢管截面由近似椭圆变成圆。
管壁在扩径头作用下,发生弯曲变形,随着扩径头的不断径向扩胀,椭圆长轴不断缩短,短轴不断伸长,终扩径头与钢管内壁完全贴合。这个阶段钢管的变形主要为弹性变形,只有形状变化。
2、扩胀变形:钢管在扩径头作用下,直径不断扩大,管壁不断减薄。开始时,钢管处于弹性变形阶段,当管体的应力达到管材屈服强度时,钢管便进入塑性变形阶段,发生变形。
3、卸载回弹:扩径头回撤,钢管变形有一定的弹性回复。



直缝埋弧焊管
直缝埋弧焊管(LSAW)在我国应用于油气输送工程比较晚,但起步迅速,发展步子大,成绩显著。因为它有下列优点:①直缝管成型工艺比较容易,有预焊及精焊,焊接质量比较容易保证;②大口径厚壁直缝钢管有全管扩径工艺,比较容易应力,残余应力较小;③几何精度和力学性能较好,质量稳定,可靠性高;④直缝焊管应用广泛,可以应用于油气管线,可以用于陆上二、三、四类地区、穿越段及海底管线;⑤可以达到高钢级≥X120,大壁厚≥40mm。它的局限性有:①直径一般在≤1422mm,受到板宽的限制;②UOE成型方式投资昂贵,JCOE成型方式适用于中型企业。③直径≤406mm时,制作上不够经济。



ERW管在国内发展很快。高频电阻焊直缝钢管要强化几何无缝化(刮去内、外毛刺)和物理无缝化(焊缝和热影响区的应力及改善物理性能)工艺优势,使焊缝包括热影响区达到或接近母材的性能,从而赶上无缝管的水平。这就拓宽了高频电阻焊直缝钢管的使用范围。例如:全世界一年消耗石油套管约800万t,其中一半是高频电阻焊直缝钢管。国外海洋用管、极地管线也是用高频电阻焊直缝钢管。欧洲锅炉管乃至一部分高压锅炉管也用高频电阻焊直缝钢管。在国外,城市中小口径燃气管线、中小口径油气管线 ERW管。此外,汽车管、机械管、网架结构管(圆、方矩形管)大量使用ERW管。这是由于ERW管尺寸精度高,并且与无缝管强度相同时,塑性、韧性更优良。国内高频电阻焊直缝钢管应当向高质量、高附加值方向发展。
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