高频直缝方矩管是将热轧卷板经过成型机成型后,利用高频电流的集肤效应和邻近效应,使管坯边缘加热熔化,在挤压辊的作用下进行压力焊接来实现生产的。焊接方矩管成型是使带钢在横断面上不等曲率弯曲和纵向变形连续运行的复合过程,而带钢的弯曲则是一个多向受力的变形过程。
直缝方矩管成型理论的基本原理是通过外力的作用使钢带产生弹塑性变形制成所需要的管子形状和尺寸。由于钢板在形成管子过程中的变形主要表面在连续的横向和纵向两个方面,而施加其上的约束力则是通过轧辊的孔型和轧机布置两个方面来实施的,轧辊孔型是使钢板产生横向变形,轧机布置是使钢板产生纵向变形,具体操作和机型有多种区别,在工程上就是把钢板的连续变形过程分阶段予以实施,由相应的轧机来实现。纵向变形指平板在轧制方向上变为方矩形的变形,横向变形是指管坯横断面的弯曲变形。焊接方矩管成型过程大致分为三个阶段:粗成型段、中间过渡阶段和精成型阶段。
直缝方矩管具有以下特点:
(一)力学性能好。由于方矩管用钢带易于控制轧制,随着焊接技术和在线热处理技术的发展,对焊缝性能可以控制,因此直缝电阻焊钢管的伸长率更高;
(二)精成型时,成型力是沿上部两端且同时有轧辊边缘对方矩管的挤靠作用力;
(三)由于钢材的延伸性好,直缝方矩管压扁试验比无缝管好;
(四)直缝管没有焊条等异种金属渗入,又经过严格的在线热处理,因此焊缝性能基本与材料性能一致;
(五)由有限元分析可知,在加载处的应力并不是最大,应力的分布是从中间到两端逐渐减小的;
(六)直缝方矩管的同心度高、壁厚均匀。焊缝经热处理后,金相组织均匀,具有较强的挤溃能力;
(七)开口成型时,上轧辊的成型力分布规律是正弦线形,下轧辊是左右两端的集中力;有立辊时,成型力是沿轧辊表面的法向力;
(八)直缝方矩管的直径和壁厚偏差小得多,这是因为钢带轧制和焊管成形易于控制,所以尺寸精度高。 |