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直縫高頻電阻焊管(ElectricResistanceWelding,簡稱為ERW)與無縫鋼管 的區別在于ERW有條焊縫,這也是ERW鋼管質量的關鍵所在。現代化的ERW鋼管生產工藝和設備,由于國際上,尤其是美國等多年的不懈努力,使得ERW鋼管的無縫化已經有了比較滿意的解決。有人把ERW鋼管的無縫化分為幾何無縫化和物理無縫化。幾何無縫化就是ERW鋼管的內外焊縫毛刺。由于內毛刺系統的結構和刀具的不斷改進和完善,大中口徑的鋼管內毛刺的已有了較好的處理。內毛刺可控制在-0.2mm~+0.5mm左右。物理無縫化是指焊縫內部的金相組織與母材之間存在差別而導致焊縫區域機械性能下降,需要采取措施使其均化、一致化。ERW鋼管的高頻焊接熱過程,造成了管坯邊緣附近溫度分布梯度,并形成了熔化區、半熔化區、過熱組織、正火區、不完全正火區、回火區等特征區域。其中過熱區組織由于焊接溫度在1100℃以上,奧氏體晶粒急速長大,在冷卻條件下會形成硬而脆的粗晶相,此外溫度梯度的存在會產生焊接應力。



直縫焊管生產工藝相對簡單,主要生產工藝有高頻焊直縫鋼管和埋弧焊直縫鋼管,直縫管生產效率高,成本低,發展較快。 螺旋焊管的強度一般比直縫焊管高,主要生產工藝是埋弧焊,螺旋鋼管能用同樣寬度的坯料生產管徑不同的焊管,還可以用較窄的坯料生產管徑較大的焊管。但是與相同長度的直縫管相比,焊縫長度增加30~,而且生產速度較低。因此,較小口徑的焊管大都采用直縫焊,大口徑焊管則大多采用螺旋焊。 在業內生產較大口徑直縫鋼管時會使用丁字焊技術,即將一段段短的直縫鋼管再進行對接,接成符合工程需要的長度,丁字焊直縫鋼管缺陷的機率也大大提高,而且丁字焊縫處的焊接殘余應力較大,焊縫金屬往往處于三向應力狀態,增加了產生裂紋的可能性。




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螺旋縫焊管一般是以熱軋鋼帶卷作管坯,經螺旋成型,再采用高頻電阻焊法或埋弧焊接成型。該工藝能用較窄的坯料生產較大管徑的焊管,還可以用同樣寬度的坯料生產不同管徑的焊管。焊縫長度比直縫焊管焊縫長增加30%~100%。焊管的缺陷主要體現在焊縫上,焊縫長就意味著可靠性差,并且成型與焊接同時進行,焊縫缺陷幾率明顯偏高,焊縫質量不易保證。螺旋縫焊管生產線普遍不具有擴徑工序,無法降低成型和焊接殘余應力,致使焊管內部具有較大的殘余應力,其殘余應力為拉應力(可達200~300 MPa)。而焊管受內壓后,管壁亦產生環向拉應力,二者疊加,使焊管承壓能力減弱。并且殘余拉應力,特別是焊縫位置殘余拉應力的存在也大大降低了焊管抗應力腐蝕的能力,在酸性油氣輸送管線中必須嚴格限制殘余拉應力。螺旋縫焊管在曲面上進行焊接,焊縫形狀欠佳,內焊縫的馬鞍形和外焊縫的脊背形難以克服,應力集中難以避免。螺旋縫焊管焊縫熱影響區大,且硬度高,韌性和抗應力腐蝕能力下降。


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