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直縫管是指焊縫與鋼管縱向平行的鋼管。一般也稱(chēng)為直縫焊管或直縫鋼管。直縫管是通過(guò)高頻焊接機(jī)組將一定規(guī)格的長(zhǎng)條形鋼帶卷制并采用直縫焊接而成。直縫管規(guī)格用公稱(chēng)口徑表示，按壁厚可分為薄壁直縫管和厚壁直縫管兩種。按形狀可分為圓形、方形或異形管等。
 直縫管一般采用高頻焊接，高頻焊接是一種感應(yīng)焊（或壓力接觸焊），它無(wú)需焊縫填充料，無(wú)焊接飛濺，焊接熱影響區(qū)窄，焊接成型美觀，焊接機(jī)械性能良好等優(yōu)點(diǎn)，因此在鋼管的生產(chǎn)中受到廣泛的應(yīng)用。根據(jù)電磁感應(yīng)原理和交流電荷在導(dǎo)體中的趨膚效應(yīng)、鄰近效應(yīng)和渦流熱效應(yīng)，使焊縫邊緣的鋼材局部加熱到熔融狀態(tài)，經(jīng)滾輪的擠壓，使對(duì)接焊縫實(shí)現(xiàn)晶間接合，從而達(dá)到焊縫焊接之目的，冷卻后形成一條牢固的直縫焊縫。



影響大直徑直縫埋弧焊管全長(zhǎng)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(rùn)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(shí)，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(shí)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(duì)鋼管全長(zhǎng)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(guò)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(rùn)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(duì)改善鋼管的圓度效果明顯。經(jīng)過(guò)擴(kuò)徑后，鋼管的圓度誤差變得非常小。




直縫埋弧焊管以其性能優(yōu)、尺寸精度高等特點(diǎn)，適用于自然條件惡劣的三、四類(lèi)地區(qū)。目前，國(guó)產(chǎn)直縫焊管的焊縫余高普遍偏高，對(duì)鋼管生產(chǎn)、使用造成不利影響。因此，研究如何降低焊縫余高，對(duì)控制焊縫質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本、焊管后期使用中的隱患等具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
  焊縫余高控制不當(dāng)，造成的不利影響具體表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：①焊縫余高過(guò)高會(huì)加大焊接材料的消耗，增加人工修磨成本。焊接時(shí)，焊接材料用于填充坡口及形成焊縫余高，壁厚越薄，則坡口尺寸越小，焊縫余高所占填充金屬的比例就越大。對(duì)壁厚10 mm以下的鋼管，余高所占焊縫金屬填充材料的比例在70％以上，降低焊縫余高可大幅度節(jié)約焊接材料，節(jié)約人工修磨成本；②焊縫余高過(guò)高會(huì)增加防腐成本，降低防腐質(zhì)量。過(guò)高的焊縫余高使防腐層在焊縫頂部明顯減薄，不僅大幅度增加了防腐涂料的消耗量，并且降低了焊縫附近防腐層的附著性，管線服役中易產(chǎn)生剝離；③焊縫余高過(guò)高會(huì)增加鋼管的質(zhì)量隱患。焊趾是鋼管應(yīng)力、應(yīng)變集中及組織弱化區(qū)，焊縫余高過(guò)大，增大了焊趾處的應(yīng)力集中系數(shù)，易誘發(fā)徑向裂紋等缺陷。由于無(wú)損檢測(cè)條件的限制，當(dāng)焊趾處幾何形狀不規(guī)則時(shí)，容易使淺表層的擴(kuò)徑裂紋被漏檢，對(duì)鋼管的后期使用帶來(lái)隱患。




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UOE法是生產(chǎn)大直徑直縫焊管的主要方法。是以熱軋厚鋼板為原料，經(jīng)過(guò)刨邊、開(kāi)坡口和預(yù)彎邊等預(yù)處理工序后，依次進(jìn)入U(xiǎn)成型壓力機(jī)和0成型壓力機(jī)壓制成管筒，經(jīng)焊接后，對(duì)焊接管坯進(jìn)行擴(kuò)徑的一種工藝。至今世界上已有這種成型焊管機(jī)組40多套。UOE制管法的O成型壓力機(jī)噸位由20世紀(jì)50年代的18000t(180MN)發(fā)展到現(xiàn)在的60000t(600 MN)。隨著壓力機(jī)噸位的提高，UOE焊管也向大直徑、大壁厚和高強(qiáng)度方向發(fā)展。我國(guó)有數(shù)家企業(yè)已建成UOE生產(chǎn)線，研制出具有國(guó)際先進(jìn)水平的大直徑高鋼級(jí)的管線用鋼管，滿足國(guó)內(nèi)管線建設(shè)的需要。但是UOE成型設(shè)備造價(jià)大，設(shè)備較多，維護(hù)量大。且在圓周方向用1％以下的壓縮量制管時(shí)，邊緣部分容易殘留有直線段，得不到良好的管形。




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