高頻直縫方矩管是將熱軋卷板經(jīng)過成型機成型后,利用高頻電流的集膚效應和鄰近效應,使管坯邊緣加熱熔化,在擠壓輥的作用下進行壓力焊接來實現(xiàn)生產(chǎn)的。焊接方矩管成型是使帶鋼在橫斷面上不等曲率彎曲和縱向變形連續(xù)運行的復合過程,而帶鋼的彎曲則是一個多向受力的變形過程。
直縫方矩管成型理論的基本原理是通過外力的作用使鋼帶產(chǎn)生彈塑性變形制成所需要的管子形狀和尺寸。由于鋼板在形成管子過程中的變形主要表面在連續(xù)的橫向和縱向兩個方面,而施加其上的約束力則是通過軋輥的孔型和軋機布置兩個方面來實施的,軋輥孔型是使鋼板產(chǎn)生橫向變形,軋機布置是使鋼板產(chǎn)生縱向變形,具體操作和機型有多種區(qū)別,在工程上就是把鋼板的連續(xù)變形過程分階段予以實施,由相應的軋機來實現(xiàn)?v向變形指平板在軋制方向上變?yōu)榉骄匦蔚淖冃,橫向變形是指管坯橫斷面的彎曲變形。焊接方矩管成型過程大致分為三個階段:粗成型段、中間過渡階段和精成型階段。
直縫方矩管具有以下特點:
(一)力學性能好。由于方矩管用鋼帶易于控制軋制,隨著焊接技術(shù)和在線熱處理技術(shù)的發(fā)展,對焊縫性能可以控制,因此直縫電阻焊鋼管的伸長率更高;
(二)精成型時,成型力是沿上部兩端且同時有軋輥邊緣對方矩管的擠靠作用力;
(三)由于鋼材的延伸性好,直縫方矩管壓扁試驗比無縫管好;
(四)直縫管沒有焊條等異種金屬滲入,又經(jīng)過嚴格的在線熱處理,因此焊縫性能基本與材料性能一致;
(五)由有限元分析可知,在加載處的應力并不是最大,應力的分布是從中間到兩端逐漸減小的;
(六)直縫方矩管的同心度高、壁厚均勻。焊縫經(jīng)熱處理后,金相組織均勻,具有較強的擠潰能力;
(七)開口成型時,上軋輥的成型力分布規(guī)律是正弦線形,下軋輥是左右兩端的集中力;有立輥時,成型力是沿軋輥表面的法向力;
(八)直縫方矩管的直徑和壁厚偏差小得多,這是因為鋼帶軋制和焊管成形易于控制,所以尺寸精度高。 |