ความแตกต่างระหว่างท่อเหล็กตะเข็บตรงกับท่อเหล็กเกลียวคืออะไร

อันดับแรก: กระบวนการเชื่อม
ในด้านกระบวนการเชื่อม วิธีการเชื่อมของท่อเหล็กเกลียวและท่อเหล็กตะเข็บตรงก็เหมือนกัน แต่ท่อเหล็กตะเข็บตรงจะต้องมีรอยเชื่อมรูปตัว T จำนวนมากอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ดังนั้นจึงมีความน่าจะเป็นที่จะเกิดข้อบกพร่องในการเชื่อมเพิ่มขึ้นอย่างมาก และเศษวัสดุจากการเชื่อมที่รอยเชื่อมรูปตัว T นั้นมีความเครียดมาก และโลหะเชื่อมมักอยู่ในสถานะความเครียดสามมิติ ซึ่งเพิ่มความเสี่ยงที่จะเกิดรอยแตกร้าวได้

ท่อเหล็กเกลียวเชื่อมจากแผ่นเหล็ก 16mn 16Mn เป็นแบรนด์เก่าแก่ระดับชาติ ปัจจุบันจัดเป็นเหล็กโครงสร้างความแข็งแรงสูงผสมต่ำ แบรนด์ปัจจุบันเรียกว่า Q345 แต่เหล็ก Q345 เป็นแบรนด์เก่าแก่ของ 12MnV, 14MnNb และ 18Nb, 16MnRE, 16Mn และเหล็กประเภทอื่นๆ แทนที่จะใช้แทนเหล็ก 16Mn เพียงอย่างเดียว ในแง่ขององค์ประกอบทางเคมี 16Mn และ Q345 ก็แตกต่างกันเช่นกัน สิ่งที่สำคัญกว่าคือมีความแตกต่างกันอย่างมากในขนาดกลุ่มความหนาของวัสดุเหล็กสองชนิดตามจุดครากที่แตกต่างกัน ซึ่งจะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของความเค้นที่ยอมรับได้ของวัสดุที่มีความหนาบางอย่างอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ดังนั้น การใช้ความเค้นที่ยอมรับได้ของเหล็ก 16Mn กับเหล็ก Q345 เพียงอย่างเดียวจึงไม่เหมาะสม ในทางกลับกัน ตามข้อกำหนดกระบวนการเชื่อมท่อเหล็กแบบจุ่มอาร์กใหม่ รอยเชื่อมแต่ละจุดควรมีจุดเริ่มต้นอาร์กและจุดดับอาร์ก อย่างไรก็ตาม ท่อเหล็กตะเข็บตรงแต่ละเส้นไม่สามารถปฏิบัติตามเงื่อนไขนี้เมื่อเชื่อมตะเข็บรอบวง ดังนั้นอาจมีข้อบกพร่องในการเชื่อมที่จุดดับอาร์กมากขึ้น

ประการที่สอง: ภายใต้แรงกดดัน
ความเค้นที่ยอมรับได้จะถูกกำหนดใหม่ตามขนาดกลุ่มความหนาของวัสดุ สัดส่วนขององค์ประกอบหลักของเหล็กกล้า Q345 เท่ากับของเหล็กกล้า 16Mn ความแตกต่างคือการเติมธาตุผสมเล็กน้อย ได้แก่ V, Ti และ Nb ธาตุผสม V, Ti และ Nb ในปริมาณเล็กน้อยสามารถทำให้เกรนละเอียดขึ้น ปรับปรุงความเหนียวของเหล็ก และปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลโดยรวมของเหล็กได้อย่างมาก ด้วยเหตุนี้เองจึงทำให้ความหนาของแผ่นเหล็กเพิ่มขึ้น ดังนั้นคุณสมบัติเชิงกลโดยรวมของเหล็กกล้า Q345 จึงน่าจะดีกว่าเหล็กกล้า 16Mn โดยเฉพาะอย่างยิ่งคุณสมบัติที่อุณหภูมิต่ำ ซึ่งเหล็กกล้า 16Mn ไม่มี ความเค้นที่ยอมรับได้ของเหล็กกล้า Q345 สูงกว่าเหล็กกล้า 16Mn เล็กน้อย โดยมีปริมาณคาร์บอนน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.2% เหล็กกล้าชนิดนี้รับประกันความแข็งแรงเชิงกลเมื่อออกจากโรงงานโดยไม่ต้องกำหนดส่วนผสมของโลหะผสมใดๆ กล่าวคือ เมื่อท่อเหล็กตามข้อกำหนดการออกแบบได้รับแรงกดดันภายใน มักจะเกิดความเค้นหลักสองประการบนผนังท่อ ได้แก่ ความเค้นในแนวรัศมี δ และความเค้นในแนวแกน δ ความเค้นผลลัพธ์ δ ที่รอยเชื่อมคือ โดยที่ α คือมุมเกลียวของรอยเชื่อมท่อเหล็กเกลียว โดยทั่วไปมุมเกลียวของรอยเชื่อมท่อเหล็กเกลียวจะเป็นองศา ดังนั้นความเค้นผลลัพธ์ที่รอยเชื่อมเกลียวจึงเป็นความเค้นหลักของท่อเหล็กตะเข็บตรง ภายใต้แรงดันใช้งานเดียวกัน ความหนาของผนังท่อเชื่อมเกลียวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากันสามารถลดลงได้เมื่อเทียบกับท่อเหล็กตะเข็บตรง

ความแข็งแรงเชิงกลถูกเลือกโดยตรงโดยไม่ต้องผ่านกระบวนการอบด้วยความร้อน Q345 หมายความว่าความแข็งแรงครากของวัสดุนี้สามารถสูงถึง 345 MPa