螺旋焊是指用钢带或钢板弯曲变形为圆形、方形等形状后再焊接成的,表面有接缝的钢管。按焊接方法不同可分为电弧焊管、高频或低频电阻焊管、气焊管、炉焊管、邦迪管等。
简介
螺旋焊按焊缝形状可分为
直缝焊管和
螺旋焊管。电焊钢管用于石油钻采和机械制造业等。炉焊管可用作水煤气管等,
大口径直缝焊管用于高压油气输送等;螺旋焊管用于油气输送、管桩、桥墩等。
焊接钢管比无缝钢管成本低、生产效率高。
螺旋焊生产工艺简单,生产效率高,成本低,发展较快。螺旋焊管的强度一般比直缝焊管高,能用较窄的坯料生产管径较大的焊管,还可以用同样宽度的坯料生产管径不同的焊管。但是与相同长度的直缝管相比,焊缝长度增加30~100%,而且生产速度较低。因此,较小口径的焊管大都采用直缝焊,大口径焊管则大多采用螺旋焊。
工艺流程
螺旋焊管法是一种采用的电焊管生产方法。它是用螺旋成型机把带钢卷取成螺旋状管筒,然后用埋弧焊接法制造大直径钢管的一种方法。螺旋焊管机组的生产工艺流程如下图1所示。
螺旋焊管法的优点是:用同一尺寸的带钢能制造出多种外径尺寸的钢管;在一套成型机上能成型多种外径尺寸的钢管,设备共用性强、投资少;操作简便,有利于生产大直径的钢管;焊缝
残余应力小,焊接质量高。其缺点是焊缝长,生产效率低。目前螺旋焊管的最大直径已达3 m,厚度达28 mm。
螺旋成型器
螺旋焊管的成型是在螺旋成型器上完成的,其成型方式有上卷成型和下卷成型,如下图2所示。
前者设备简单、操作调整方便、生产产品规格范围广,但目前采用高频电阻焊
焊接钢管却需采用下卷成型法。螺旋成型器有三种基本形式:套筒式、辊式和芯棒式。
套筒式螺旋成型器如下图3所示,只适用于小口径(Φ<520 mm)焊管的成型。
其优点是造价低,易于操作和掌握,更换规格调整工作量小,但其成型阻力大,工具寿命短,对产品表面有擦伤。辊式螺旋成型器是依据三辊弯板机工作原理制成。这种成型器与带钢的接触面呈滚动摩擦,阻力小,工具使用寿命长,对产品表面几乎无擦伤。但其结构复杂,变换产品规格时调整工作量大。在生产产品规格少时,比套筒式成型器具有明显优势。芯棒式螺旋成型器适合于小直 径、薄壁优质螺旋焊管的成型。但钢管内表面可能因摩擦而擦伤。
螺旋焊管特点
螺旋焊管的特点如下:
(1)焊缝成螺旋形,故焊缝部分所承受的应力要比纵向焊缝小。因此,可以承受较大的内压力,同时螺旋形的内外焊缝具有增加钢管的刚性作用,钢管强度一般比
直缝焊管高。
(2)可以用比较窄的板生产管径较大的焊管,一般焊缝的螺旋角为66°~35°,即带钢中心线与钢管中心线的交角,故带钢宽度可以是钢管圆周长的0.4~0.82倍,而且可以用一种宽度的钢板生产多种直径的钢管。
(3)钢管的直径正确,偏差不大于0.12%,笔直度好,不需设置矫直和定径工序。
(4)设备重量轻,投资少,机组有一定的灵活性,可以
工地焊接。
缺点是由于以
热轧带钢作原料,因此在厚度方面和低温韧性方面受到一定的限制;与相同长度的直缝管相比,焊缝长度增加30%~100%;钢管外表面
焊缝处有突出的尖峰,在焊缝高度和外观形状方面,不如直缝焊管。