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(shí),無法達(dá)到該條件,由此在熄弧處可能有較多的焊接缺陷。
管子在承受內(nèi)壓時(shí),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,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:螺旋焊管發(fā)生時(shí),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,其安全性比直縫焊管高。
當(dāng)螺旋焊縫附近存在與之相平行的缺陷時(shí),由于螺旋焊縫受力較小,故其擴(kuò)展的危險(xiǎn)性不如直焊縫大。由于徑向應(yīng)力是存在于鋼管上的應(yīng)力,所以焊縫處于垂直應(yīng)力這一方向時(shí)承受載荷。即直縫承受的載荷,環(huán)向焊縫承受的載荷小,螺旋縫介于二者之間。
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