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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δ和轴向应力δ。焊缝处合成应力δ,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度,因此螺旋焊缝处合成应力是直缝焊管主应力的。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。



直缝高频电阻焊管(ElectricResistanceWelding,简称为ERW)与无缝钢管 的区别在于ERW有条焊缝,这也是ERW钢管质量的关键所在。现代化的ERW钢管生产工艺和设备,由于国际上,尤其是美国等多年的不懈努力,使得ERW钢管的无缝化已经有了比较满意的解决。有人把ERW钢管的无缝化分为几何无缝化和物理无缝化。几何无缝化就是ERW钢管的内外焊缝毛刺。由于内毛刺系统的结构和刀具的不断改进和完善,大中口径的钢管内毛刺的已有了较好的处理。内毛刺可控制在-0.2mm~+0.5mm左右。物理无缝化是指焊缝内部的金相组织与母材之间存在差别而导致焊缝区域机械性能下降,需要采取措施使其均化、一致化。ERW钢管的高频焊接热过程,造成了管坯边缘附近温度分布梯度,并形成了熔化区、半熔化区、过热组织、正火区、不完全正火区、回火区等特征区域。其中过热区组织由于焊接温度在1100℃以上,奥氏体晶粒急速长大,在冷却条件下会形成硬而脆的粗晶相,此外温度梯度的存在会产生焊接应力。



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管道发展的趋势是大口径、高强度。随着钢管直径的加大、所用钢级的提高,产生韧性断裂尖稳扩展的趋势越大。根据美国有关研究机构的试验表明,螺旋焊管与直缝焊管虽然同为一个级别,但螺旋焊管具有较高的冲击韧性。
输送管线由于输量的变化,在实际操作过程中,钢管是承受随机交变载荷的作用。了解钢管的低循环疲劳强度,对判断管线的使用寿命具有重要的意义。
按测定结果,螺旋焊管的疲劳强度与无缝管和电阻焊管相同,试验的数据与无缝管和电阻管分布在同一区内,而比一般的埋弧直缝焊管要高。
直缝焊管是用钢板或钢带经过弯曲成型,然后经焊接制成。按焊缝形式分为直缝焊管和螺旋焊管。按用途又分为一般焊管、镀锌焊管、吹氧焊管、电线套管、公制焊管、托辊管、深井泵管、汽车用管、变压器管、电焊薄壁管、电焊异型管和螺旋。



JCOE成型法设备简单,模具较少,更换方便;UOE机组模压成型,JCOE成型后的管筒开口较大,焊后宏观整体应力较大。
通过对比分析UOE管线管和JCOE管线管的生产工艺与生产成本,可得到以下结论:
(1)UOE成型的生产效率高,产能大,但是更换模具周期较长,比较适合生产大批量、单一规格的产品;JCOE生产效率较低,而一套模具可对应多种规格,比较适合生产小批量、多规格的产品。
(2)UOE成型可生产产品的直径壁厚范围都要小于JCOE成型。
(3)从性能上看,UOE管线管相比JCOE管线管有残余应力小、外形尺寸精度高、屈强比小的优点。
(4)生产成本方面,UOE生产线的一次性投资高,为30亿元左右,而JCOE生产线为4亿元左右;二者的成材率基本相同,UOE管线管的加工成本相对JCOE管线管每吨要高200~300元。
