擠壓方法生產(chǎn)的管材的形狀可以很復(fù)雜,而復(fù)雜斷面的管材是用軋制方法根本無法生產(chǎn)的。(1)擠壓方法生產(chǎn)的管材的形狀可以很復(fù)雜,而復(fù)雜斷面的管材是用軋制方法根本無法生產(chǎn)的。
(2)在擠壓過程中,金屬處于三向受壓的應(yīng)力狀態(tài),金屬可以發(fā)揮大的塑性,還可以消除管坯內(nèi)部的微小缺陷,甚至可使用離心澆注鋼壞和連鑄坯料。
(3)擠壓方法有很大的靈活性,只要更換工具便可生產(chǎn)不同形狀和尺寸的管材,尤其適合于小批量的特殊材料的加工。
(4)與軋管方法相比,擠壓不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn),生產(chǎn)率很低,戒材率低,工具消耗很大,生產(chǎn)成本很高,加之?dāng)D壓溫度很高,管子表面質(zhì)量和尺寸精度難于控制。
(5)鑒于上述情況,擠壓法生產(chǎn)管材的數(shù)量很小,主要用于生,各種高合金、低塑性、難變形的鋼種,如不銹鋼和特殊合金鋼,甚至金屬陶瓷、硬質(zhì)合金、粉末以及雙金屬復(fù)合管等。
螺旋焊管發(fā)生時(shí)，由于焊縫所受正應(yīng)力與合成應(yīng)力比較小口一般不會(huì)起源于螺旋焊縫處，其性比直縫焊管高。
當(dāng)螺旋焊縫附近存在與之相平行的缺陷時(shí)，由于螺旋焊縫受力較小，故其擴(kuò)展的危險(xiǎn)性不如直焊縫大。
由于徑向應(yīng)力是存在于鋼管上的大應(yīng)力，所以焊縫處于垂直應(yīng)力這一方向時(shí)承受大載荷。即直縫承受的載荷大，環(huán)向焊縫承受的載荷小，螺旋縫介于二者之間。
靜壓強(qiáng)度
經(jīng)有關(guān)對(duì)比試驗(yàn)，驗(yàn)證了螺旋焊管與直縫焊管的屈服壓力與壓力實(shí)測(cè)值和理論值基本吻合，偏差接近。但無論是屈服壓力還是壓力，螺旋焊管均低于直縫焊管試驗(yàn)還顯示出螺旋焊管口的環(huán)向變形率明顯大于直縫焊管。由此證實(shí)，螺旋焊管的塑性變形能力優(yōu)于直縫焊管口一般只局限于一個(gè)螺距內(nèi)，這是螺旋焊縫對(duì)裂口的擴(kuò)展起了有力的約束作用所致。
韌性和疲勞強(qiáng)度
管道發(fā)展的趨勢(shì)是大口徑、高強(qiáng)度。隨著鋼管直徑的加大、所用鋼級(jí)的提高，產(chǎn) 生韌性斷裂尖穩(wěn)擴(kuò)展的趨勢(shì)越大。根據(jù)美國(guó)有關(guān)研究機(jī)構(gòu)的試驗(yàn)表明，螺旋焊管與直縫焊管雖然同為一個(gè)級(jí)別，但螺旋焊管具有較高的沖擊韌性。
輸送管線由于輸量的變化，在實(shí)際操作過程中，鋼管是承受隨機(jī)交變載荷的作用。了解鋼管的低循環(huán)疲勞強(qiáng)度，對(duì)判斷管線的使用壽命具有重要的意義。
按測(cè)定結(jié)果，螺旋焊管的疲勞強(qiáng)度與無縫管和電阻焊管相同，試驗(yàn)的數(shù)據(jù)與無縫管和電阻管分布在同一區(qū)內(nèi)，而比一般的埋弧直縫焊管要高。
鋼材長(zhǎng)度尺寸舉例
1.型鋼的長(zhǎng)度尺寸
⑴火車軌的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度有12.5m和25m兩種。
⑵圓鋼、線材、鋼絲尺寸以直徑 d 的毫米(mm)數(shù)標(biāo)定。
⑶方鋼尺寸以邊長(zhǎng)a的毫米(mm)數(shù)標(biāo)定。
⑷六角鋼、八角鋼尺寸以對(duì)邊距離s的毫米(mm)數(shù)標(biāo)定。
⑸扁鋼的尺寸以寬度b和厚度d的毫米(mm)數(shù)標(biāo)定。
⑹工字鋼、槽鋼的尺寸以腰高h(yuǎn)、腿寬b和腰厚d的毫米(mm)數(shù)標(biāo)定。
⑺等邊角鋼的尺寸以相等邊寬b和邊厚d的毫米(mm)數(shù)標(biāo)定。不等邊角鋼的尺寸以邊寬B、b和邊厚d的毫米(mm)數(shù)標(biāo)定。
⑻H型鋼的尺寸以腹板高度h、翼板寬度b和腹板厚度t1、翼板厚度t2的毫米(mm)數(shù)標(biāo)定。
2.鋼板、鋼帶的長(zhǎng)度尺寸
⑴一般以鋼板的厚度 d 的毫米(mm)數(shù)標(biāo)定。而鋼帶則以鋼帶的寬度b和厚度d的毫米(mm)數(shù)標(biāo)定。
⑵單張鋼板有規(guī)定的不同尺寸，如熱軋鋼板有：1mm 厚的鋼板，有寬度600＆#215;長(zhǎng)度2000 mm ；650＆#215;2000 mm ；700＆#215;1420 mm ；750＆#215;1500 mm ；900＆#215;1800 mm ；1000＆#215;2000 mm 等。
3.鋼管的長(zhǎng)度尺寸
⑴一般以鋼管的外徑D、內(nèi)徑和壁厚S的毫米(mm)數(shù)標(biāo)定。
⑵每種鋼管有規(guī)定的不同尺寸，如無縫鋼管外徑50mm的，壁厚有2.5-10mm的15種；或者說相同壁厚5mm的，外徑有32-195mm的29種。又如焊接鋼管公稱口徑25mm的壁厚有3.25mm的普通鋼管和4mm的加厚鋼管。
材料的冶金性能
直縫埋弧焊管是用鋼板生產(chǎn)的，而螺旋焊管是用熱軋卷板生產(chǎn)的。熱軋帶鋼機(jī)組軋制工藝具有一系列的優(yōu)點(diǎn)，具有獲得生產(chǎn)**管線鋼的冶金工藝能力。例如，在輸架上裝有水冷卻系統(tǒng)以加速冷卻，這就允許使用低合金成分來達(dá)到**的強(qiáng)度等級(jí)和低溫韌性，從而改進(jìn)鋼材的可焊性。但這一系統(tǒng)在鋼板生產(chǎn)廠基本沒有。卷板的合金含量(碳當(dāng)量)往往**相似等級(jí)的鋼板，這也提高了螺旋焊管的可焊性。*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(yōu)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(huì)有很多的丁字焊縫，因此存在焊接缺陷的機(jī)率也大大提高，而且丁字焊縫處的焊接殘余應(yīng)力較大，焊縫金屬往往處于三向應(yīng)力狀態(tài)，增加了產(chǎn)生裂紋的可能性。而且，根據(jù)埋弧焊的工藝規(guī)定，每條焊縫均應(yīng)有引弧處和熄弧處，但每根直縫焊管在焊接環(huán)縫時(shí)，無法達(dá)到該條件，由此在熄弧處可能有較多的焊接缺陷。
強(qiáng)度特點(diǎn)
管子在承受內(nèi)壓時(shí)，通常在管壁上產(chǎn)生兩種主要應(yīng)力，即徑向應(yīng)力δY和軸向應(yīng)力δX。焊縫處合成應(yīng)力δ=δY(l/4sin2α+cos2α)1/2，其中，α為螺旋焊管焊縫的螺旋角。
南昌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(yīng)力是直縫焊管主應(yīng)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(jù)以上特點(diǎn)可知：
A螺旋焊管發(fā)生時(shí)，由于焊縫所受正應(yīng)力與合成應(yīng)力比較小口一般不會(huì)起源于螺旋焊縫處，其**性比直縫焊管高。
B.當(dāng)螺旋焊縫附近存在與之相平行的缺陷時(shí)，由于螺旋焊縫受力較小，故其擴(kuò)展的危險(xiǎn)性不如直焊縫大。
C.由于徑向應(yīng)力是存在于鋼管上的較大應(yīng)力，所以焊縫處于垂直應(yīng)力這一方向時(shí)承受較大載荷。即直縫承受的載荷較大，環(huán)向焊縫承受的載荷較小，螺旋縫介于二者之間。