Первый этап: процесс сварки
Что касается процесса сварки, то методы сварки включают в себя следующее:спиральные стальные трубыТрубы с прямым швом и стальные трубы с прямым швом одинаковы, но в таких трубах неизбежно много Т-образных сварных швов, поэтому вероятность сварочных дефектов также значительно возрастает, а остатки сварки в Т-образных швах находятся под большим напряжением, и металл сварного шва часто находится в трехмерном напряженном состоянии, что увеличивает вероятность образования трещин.
Спиральные стальные трубы свариваются из стальных листов 16Mn. 16Mn — это старая национальная марка. Сейчас она классифицируется как низколегированная высокопрочная конструкционная сталь. Современная марка называется Q345, но сталь Q345 — это старая марка 12MnV, 14MnNb и 18Nb, 16MnRE, 16Mn и других типов стали, а не просто замена стали 16Mn. По химическому составу 16Mn и Q345 также различаются. Что еще важнее, существуют большие различия в размерах групп толщины этих двух материалов в зависимости от их пределов текучести, что неизбежно приводит к изменению допустимого напряжения материалов определенной толщины. Поэтому нецелесообразно просто применять допустимое напряжение стали 16Mn к стали Q345. Вместо этого, согласно новым правилам сварки стальных труб под флюсом, каждый сварной шов должен иметь точку начала дуги и точку её затухания. Однако, при сварке кольцевого шва каждая стальная труба с прямым швом не может соответствовать этому условию, поэтому в точке затухания дуги может быть больше сварочных дефектов.
Второе: Под давлением
Допустимое напряжение переопределяется на основе размера группы толщины материала. Соотношение основных составляющих элементов стали Q345 такое же, как у стали 16Mn. Разница заключается в добавлении следовых количеств легирующих элементов V, Ti и Nb. Небольшое количество легирующих элементов V, Ti и Nb может измельчить зерна, улучшить ударную вязкость стали и значительно повысить ее комплексные механические свойства. Именно поэтому толщина стальной пластины может быть больше. Следовательно, комплексные механические свойства стали Q345 должны быть лучше, чем у стали 16Mn, особенно ее низкотемпературные свойства, которыми сталь 16Mn не обладает. Допустимое напряжение стали Q345 немного выше, чем у стали 16Mn. Содержание углерода составляет менее или равно 0,2%. Этот тип стали гарантирует механическую прочность при выходе с завода без каких-либо требований к составу легирующих элементов. Иными словами, когда стальная труба, согласно проектным требованиям, подвергается внутреннему давлению, на стенке трубы обычно возникают два основных напряжения: радиальное напряжение δ и осевое напряжение δ. Результирующее напряжение δ в сварном шве определяется формулой, где α — угол наклона спирали сварного шва спиральной стальной трубы. Угол наклона спирали сварного шва спиральной стальной трубы обычно составляет градусов, поэтому результирующее напряжение в спиральном сварном шве является главным напряжением прямошовной стальной трубы. При одинаковом рабочем давлении толщина стенки спирально-сварных труб одинакового диаметра может быть уменьшена по сравнению с прямошовными стальными трубами.
Механическая прочность выбирается напрямую, без термической обработки. Q345 означает, что предел текучести этого материала может достигать 345 МПа.
Дата публикации: 28 сентября 2023 г.