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，由于焊縫所受正應(yīng)力與合成應(yīng)力比較小口一般不會起源于螺旋焊縫處，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，由于螺旋焊縫受力較小，故其擴(kuò)展的危險性不如直焊縫大。
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)對比試驗，驗證了螺旋焊管與直縫焊管的屈服壓力與壓力實測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，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螺距內(nèi)，這是螺旋焊縫對裂口的擴(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)展的趨勢是大口徑、高強(qiáng)度。隨著鋼管直徑的加大、所用鋼級的提高，產(chǎn) 生韌性斷裂尖穩(wěn)擴(kuò)展的趨勢越大。根據(jù)美國有關(guān)研究機(jī)構(gòu)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沖擊韌性。
輸送管線由于輸量的變化，在實際操作過程中，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，對判斷管線的使用壽命具有重要的意義。
按測定結(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。
鋼材長度尺寸舉例
1.型鋼的長度尺寸
⑴火車軌的標(biāo)準(zhǔn)長度有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a的毫米(mm)數(shù)標(biāo)定。
⑷六角鋼、八角鋼尺寸以對邊距離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，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，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，由于焊縫所受正應(yīng)力與合成應(yīng)力比較小口一般不會起源于螺旋焊縫處，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，由于螺旋焊縫受力較小，故其擴(kuò)展的危險性不如直焊縫大。
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。
