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·焊接工藝 從(cóng)焊(hàn)接(jiē)工藝而言,螺旋焊管與直縫鋼管的焊接方法一致,但直縫焊(hàn)管不可避免地會有很多的丁字焊縫,因此存在(zài)焊接(jiē)缺陷(xiàn)的機率也大大提高,而(ér)且丁字焊縫處的(de)焊接殘餘應力較大,焊縫金屬往往處於三向應力狀態,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(chù)和熄弧處,但每根直縫(féng)焊管在(zài)焊接環縫時,無法達到該條件,由此在熄弧處(chù)可能有較多的焊接缺陷。 ·強度特點 管子在承受內壓時,通常在管壁(bì)上產生兩種(zhǒng)主要應力,即徑向應力δY和軸向應力(lì)δX。焊縫處合成應力δ=δY(l/4sin2α+cos2α)1/2,其中,α為螺(luó)旋焊管焊縫的螺旋角。 螺旋焊管焊縫的(de)螺(luó)旋角(jiǎo)一(yī)般為50-75度,因此螺旋焊縫處合成應力是直(zhí)縫(féng)焊(hàn)管主應力的(de)60-85%。在(zài)相同工作壓(yā)力(lì)下,同一管徑(jìng)的螺旋焊管(guǎn)比直縫焊(hàn)管壁厚可減小。 根據以上特點可知: A?螺旋焊管發生爆破時(shí),由於焊縫所受正應力與合成應力比較小,爆破口一般不會起源於螺旋焊縫處,其安全性比直縫焊管高。 B.當螺旋焊縫附近存在與之相平行的(de)缺陷時,由於螺旋焊縫受力較(jiào)小(xiǎo),故其擴(kuò)展的危險性不如直焊縫大。 C.由於徑向應(yīng)力是(shì)存在於鋼管上(shàng)的最大應力,所(suǒ)以焊縫處於垂直應力這一方向時承受最大載荷。即直縫承(chéng)受的載荷最大,環向焊(hàn)縫承受的載荷最小,螺旋縫介於二(èr)者之(zhī)間。 ·靜壓爆破強度 經有(yǒu)關對比試驗,驗證了螺旋焊管與直縫焊管的屈服壓力與爆破壓力實測值和理(lǐ)論值基本(běn)吻合,偏差接近。但無論是屈(qū)服(fú)壓(yā)力還是爆破壓力,螺旋(xuán)焊管均低(dī)於直縫焊管(guǎn)。爆破試驗還顯示出螺旋(xuán)焊管爆破口的環向(xiàng)變形率明顯大於直縫焊管。由此證實,螺(luó)旋焊管的塑性變形能力優於直縫焊管,爆破口一般隻局限於一個(gè)螺距內,這是螺(luó)旋(xuán)焊縫對裂(liè)口的擴展起了有力的約束作(zuò)用所致。 ·韌性和疲勞強度(dù) 管道發展的趨勢是大口徑、高強度。隨著鋼管直徑的加(jiā)大、所用鋼(gāng)級的提高,產生韌性斷裂尖穩擴展的趨(qū)勢越大。根據美國(guó)有關研究機構的試驗表明,螺旋焊管與直縫焊管雖然同為一個級別,但螺旋焊管具有較高的衝擊韌性。 輸送管線由於輸量的變化,在實際操作過程中,鋼(gāng)管是承受(shòu)隨機交變載(zǎi)荷的作用。了解鋼管的低循環疲勞強度,對判斷管線的(de)使用壽命具有重(chóng)要的意義(yì)。 按測(cè)定結果,螺旋焊管的疲勞強度與無縫管和電阻焊(hàn)管相同,試驗的數(shù)據與無縫管和(hé)電阻(zǔ)管分布在同一區內,而比一般的埋弧直縫(féng)焊管要高(gāo)。
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