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·焊接工藝 從焊接工藝而言,螺旋焊管與直縫(féng)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(cún)在焊接缺陷的機率也大大提高(gāo),而且丁字焊縫處的焊接殘餘(yú)應力較大,焊縫金屬往往處(chù)於三向應力狀態,增加了產生裂紋的可能性(xìng)。 而且,根據埋弧焊的工藝(yì)規定,每條焊縫均應有引弧處和熄弧處,但(dàn)每根直縫焊管(guǎn)在焊接環(huán)縫時,無法達到該條件,由此(cǐ)在熄弧處可能有較多的焊(hàn)接缺(quē)陷。 ·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(lì)δX。焊縫(féng)處合(hé)成(chéng)應力δ=δY(l/4sin2α+cos2α)1/2,其中,α為螺旋焊管焊縫的螺旋角。 螺(luó)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(shì)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(guǎn)比直縫焊管壁厚(hòu)可減小。 根據以(yǐ)上特點可知(zhī): A?螺旋焊管發(fā)生爆破時,由於(yú)焊縫所受正應力(lì)與合成應(yīng)力比較小,爆破口一(yī)般不會起(qǐ)源於螺旋焊縫處,其安全性比直縫焊管高。 B.當(dāng)螺旋(xuán)焊縫附近存在與之相平行的缺陷時,由(yóu)於螺旋焊縫受力較小,故其(qí)擴展(zhǎn)的危險性不(bú)如直焊縫大。 C.由於徑向應力是(shì)存(cún)在於鋼管上的最大應力,所以焊縫處於垂直應力這一方向(xiàng)時承受最(zuì)大載(zǎi)荷。即直縫承受的載荷最大,環向焊縫承受(shòu)的載荷最小,螺旋縫(féng)介於二者之間。 ·靜壓爆破強(qiáng)度 經有關對比試驗,驗證了(le)螺旋焊管與直縫焊管的屈服壓力與爆破壓力實測值和理論值基本吻合,偏差接近。但無論是屈(qū)服壓力還是爆破壓力,螺旋焊(hàn)管均低於直(zhí)縫(féng)焊管。爆破試驗還顯示出螺旋(xuán)焊管(guǎn)爆破口的環向變形率明顯大於直縫焊(hàn)管。由此(cǐ)證實,螺旋焊(hàn)管的塑性變形能力優(yōu)於直縫焊管,爆破口一般隻(zhī)局限於一個螺距內,這是(shì)螺旋(xuán)焊縫對裂口的擴展起了有力的約束作用所(suǒ)致。 ·韌性和疲勞強度 管道發展的趨勢(shì)是大口徑、高(gāo)強度(dù)。隨著鋼管直徑的加大、所用鋼級的提高,產生韌性斷裂(liè)尖穩(wěn)擴(kuò)展的趨勢越大。根據美國有關研究(jiū)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(gāo)的衝擊韌性。 輸送管線(xiàn)由於(yú)輸量的變化,在實際操作過程中,鋼管是承受(shòu)隨機交變載荷的作(zuò)用。了解鋼管的低循環疲勞強度,對判斷管(guǎn)線的使用壽命具有重要的意義。 按測定結果,螺旋焊管的疲勞(láo)強度與無縫管和電阻焊(hàn)管相同,試驗的數據(jù)與無縫管和電阻管分布(bù)在同一區內,而比一般的埋弧直縫焊管要高。
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