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影響大直徑直縫埋弧焊管全長機(jī)械擴(kuò)徑質(zhì)量的因素有很多,其中與擴(kuò)徑成型質(zhì)量直接相關(guān)的關(guān)鍵因素有擴(kuò)徑率、軸向重疊量、扇形塊的數(shù)目和邊緣圓角、扇形塊與鋼管內(nèi)壁間的摩擦與潤滑、鋼管的形狀誤差、擴(kuò)脹速度以及擴(kuò)徑機(jī)的矯直設(shè)置等。
  (1)在擴(kuò)徑率較小時,隨著擴(kuò)徑率增大,鋼管的圓度誤差減小,但當(dāng)擴(kuò)徑率增大到一定值以后,隨著擴(kuò)徑率的增大,鋼管橫截面上的變形不均勻程度加劇,鋼管的圓度誤差將大幅增加,在實際生產(chǎn)中,擴(kuò)徑率 控制在0.8%~1.5%之間。
  (2)軸向重疊量對鋼管全長擴(kuò)徑的縱向變形均勻性和擴(kuò)徑效率具有一定的影響,零重疊量和較小的正向重疊量有利于減輕過渡段的“竹節(jié)”現(xiàn)象和提高擴(kuò)徑效率。
  (3)增加扇形塊的數(shù)目,提高擴(kuò)脹速度,增強(qiáng)扇形塊與鋼管內(nèi)壁間的摩擦與潤滑,使接觸區(qū)的摩擦系數(shù)減小等均有利于管壁應(yīng)力趨于均勻分布。
  (4)擴(kuò)徑對改善鋼管的圓度效果明顯。經(jīng)過擴(kuò)徑后,鋼管的圓度誤差變得非常小。



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螺旋縫焊管一般是以熱軋鋼帶卷作管坯,經(jīng)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(chǎn)較大管徑的焊管,還可以用同樣寬度的坯料生產(chǎn)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(xiàn)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(jìn)行,焊縫缺陷幾率明顯偏高,焊縫質(zhì)量不易保證。螺旋縫焊管生產(chǎn)線普遍不具有擴(kuò)徑工序,無法降低成型和焊接殘余應(yīng)力,致使焊管內(nèi)部具有較大的殘余應(yīng)力,其殘余應(yīng)力為拉應(yīng)力(可達(dá)200~300 MPa)。而焊管受內(nèi)壓后,管壁亦產(chǎn)生環(huán)向拉應(yīng)力,二者疊加,使焊管承壓能力減弱。并且殘余拉應(yīng)力,特別是焊縫位置殘余拉應(yīng)力的存在也大大降低了焊管抗應(yīng)力腐蝕的能力,在酸性油氣輸送管線中必須嚴(yán)格限制殘余拉應(yīng)力。螺旋縫焊管在曲面上進(jìn)行焊接,焊縫形狀欠佳,內(nèi)焊縫的馬鞍形和外焊縫的脊背形難以克服,應(yīng)力集中難以避免。螺旋縫焊管焊縫熱影響區(qū)大,且硬度高,韌性和抗應(yīng)力腐蝕能力下降。



焊縫間隙:將帶鋼送入焊管機(jī)組,經(jīng)多道軋輥滾壓,帶鋼逐漸卷起,形成有開口間隙的圓形管坯,調(diào)整擠壓輥的壓下量,使焊縫間隙控制在1~3mm,并使焊口兩端齊平。如間隙過大,則造成鄰近效應(yīng)減少,渦流熱量不足,焊縫晶間接合不良而產(chǎn)生未熔合或開裂。如間隙過小則造成鄰近效應(yīng)增大,焊接熱量過大,造成焊縫燒損;或者焊縫經(jīng)擠壓、滾壓后形成深坑,影響焊縫表面質(zhì)量。

焊接溫度:低碳鋼材質(zhì),焊接溫度控制在1250~1460℃,可滿足管壁厚3~5mm焊透要求。焊接溫度主要通過調(diào)節(jié)高頻渦流熱功率和焊接速度來控制。當(dāng)輸入熱量不足時,被加熱的焊縫邊緣達(dá)不到焊接溫度,金屬組織仍然保持固態(tài),形成未熔合或未焊透;當(dāng)輸入熱量過大時,被加熱的焊縫邊緣超過焊接溫度,產(chǎn)生過燒或熔滴,使焊縫形成熔洞。




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