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30~100%,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。
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。
而且,根據埋弧焊的工藝規定,每條焊縫均應有引弧處和熄弧處,但每根直縫焊管在焊接環縫時,無法達到該條件,由此在熄弧處可能有較多的焊接缺陷。
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δ和軸向應力δ。焊縫處合成應力δ,其中,α為螺旋焊管焊縫的螺旋角。
螺旋焊管焊縫的螺旋角一般為度,因此螺旋焊縫處合成應力是直縫焊管主應力的。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。
根據以上特點可知:
螺旋焊管發生爆破時,由于焊縫所受正應力與合成應力比較小,爆破口一般不會起源于螺旋焊縫處,其安全性比直縫焊管高。
當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,故其擴展的危險性不如直焊縫大。
由于徑向應力是存在于鋼管上的最大應力,所以焊縫處于垂直應力這一方向時承受最大載荷。即直縫承受的載荷最大,環向焊縫承受的載荷最小,螺旋縫介于二者之間。
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