ความแตกต่างระหว่างท่อเหล็กตะเข็บตรงกับท่อเหล็กเกลียวคืออะไร

อันดับแรก: กระบวนการเชื่อม
ในส่วนของกระบวนการเชื่อม วิธีการเชื่อมของท่อเหล็กเกลียวท่อเหล็กตะเข็บตรงก็เหมือนกัน แต่ท่อเหล็กตะเข็บตรงย่อมมีรอยเชื่อมรูปตัว T จำนวนมากอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ดังนั้นจึงมีความเป็นไปได้ที่จะเกิดข้อบกพร่องในการเชื่อมเพิ่มขึ้นอย่างมาก และเศษเชื่อมที่รอยเชื่อมรูปตัว T นั้นมีแรงเค้นสูง และโลหะเชื่อมมักอยู่ในสถานะแรงเค้นสามมิติ ซึ่งเพิ่มโอกาสในการแตกร้าว ท่อเหล็กเกลียวเชื่อมด้วยแผ่นเหล็ก 16mn 16Mn เป็นเกรดมาตรฐานแห่งชาติเก่า ปัจจุบันจัดเป็นเหล็กโครงสร้างความแข็งแรงสูงผสมต่ำ เกรดปัจจุบันเรียกว่า Q345 แต่เหล็ก Q345 เป็นเกรดเก่า 12MnV, 14MnNb, 18Nb, 16MnRE, 16Mn และเหล็กประเภทอื่นๆ แทนที่จะมาแทนที่เหล็ก 16Mn ในแง่ขององค์ประกอบทางเคมี 16Mn และ Q345 ก็แตกต่างกันเช่นกัน ที่สำคัญยิ่งกว่านั้น ขนาดกลุ่มความหนาของแผ่นเหล็กทั้งสองแผ่นมีความแตกต่างกันอย่างมากตามความแตกต่างของความแข็งแรงจุดคราก ซึ่งย่อมนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของความเค้นที่ยอมรับได้ของวัสดุที่มีความหนาบางระดับ ดังนั้น การใช้ความเค้นที่ยอมรับได้ของเหล็ก 16Mn กับเหล็ก Q345 จึงไม่เหมาะสม ตามกฎข้อบังคับใหม่ของกระบวนการเชื่อมอาร์กใต้น้ำ รอยเชื่อมแต่ละจุดควรมีจุดเริ่มต้นของอาร์กและจุดดับอาร์ก แต่เมื่อเชื่อมท่อเหล็กตะเข็บตรงเข้ากับตะเข็บวงกลม เงื่อนไขนี้ไม่สามารถบรรลุได้ จึงอาจมีข้อบกพร่องในการเชื่อมมากขึ้นที่จุดดับอาร์ก

ประการที่สอง: ภายใต้ความกดดัน
ความเค้นที่ยอมรับได้จะถูกกำหนดใหม่โดยขนาดกลุ่มความหนาของเหล็ก สัดส่วนขององค์ประกอบหลักของเหล็กกล้า Q345 เท่ากับเหล็กกล้า 16Mn ความแตกต่างคือการเติมธาตุโลหะผสม V, Ti และ Nb ลงไป ธาตุโลหะผสม V, Ti และ Nb ในปริมาณเล็กน้อยสามารถทำให้เกรนละเอียดขึ้น ปรับปรุงความเหนียวของเหล็ก และปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลโดยรวมของเหล็กได้อย่างมาก ด้วยเหตุนี้จึงทำให้ความหนาของแผ่นเหล็กเพิ่มขึ้น ดังนั้น คุณสมบัติเชิงกลโดยรวมของเหล็กกล้า Q345 น่าจะดีกว่าเหล็กกล้า 16Mn โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากเหล็กกล้า 16Mn ไม่มีประสิทธิภาพที่อุณหภูมิต่ำ เหล็กกล้า Q345 มีความเค้นที่ยอมรับได้สูงกว่าเหล็กกล้า 16Mn เล็กน้อย โดยมีปริมาณคาร์บอนน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.2% เหล็กกล้าชนิดนี้รับประกันความแข็งแรงเชิงกลเมื่อออกจากโรงงาน และไม่จำเป็นต้องมีส่วนผสมของโลหะผสม กล่าวคือ เมื่อท่อเหล็กตามข้อกำหนดการออกแบบได้รับแรงกดดันภายใน มักจะเกิดความเค้นหลักสองประการบนผนังท่อ ได้แก่ ความเค้นในแนวรัศมี δ และความเค้นในแนวแกน δ ความเค้นที่เกิดขึ้น ณ รอยเชื่อม โดยที่ α คือมุมเกลียวของรอยเชื่อมท่อเหล็กเกลียว โดยทั่วไปมุมเกลียวของรอยเชื่อมท่อเหล็กเกลียวจะอยู่ที่ 100° ดังนั้นความเค้นสังเคราะห์ ณ รอยเชื่อมเกลียวจึงเป็นความเค้นหลักของท่อเหล็กตะเข็บตรง ภายใต้แรงกดดันการทำงานเดียวกัน ความหนาของผนังของท่อเชื่อมเกลียวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางท่อเท่ากันสามารถลดลงได้เมื่อเทียบกับท่อเหล็กตะเข็บตรง ความแข็งแรงเชิงกลจะถูกเลือกโดยตรงโดยไม่ต้องผ่านกระบวนการอบร้อน ความหมายของ Q345 คือความแข็งแรงครากของวัสดุสามารถสูงถึง 345 MPa