ความแตกต่างระหว่างท่อเหล็กตะเข็บตรงและท่อเหล็กเกลียวคืออะไร

ขั้นแรก: กระบวนการเชื่อม
ในแง่ของกระบวนการเชื่อม วิธีการเชื่อมของท่อเหล็กเกลียวและท่อเหล็กตะเข็บตรงจะเหมือนกัน แต่ท่อเหล็กตะเข็บตรงจะมีรอยเชื่อมรูปตัว T จำนวนมากอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ดังนั้นความน่าจะเป็นของข้อบกพร่องในการเชื่อมจึงเพิ่มขึ้นอย่างมากเช่นกัน และสารตกค้างจากการเชื่อมที่รอยเชื่อมรูปตัว T ก็มีความเครียดมาก และโลหะเชื่อมมักจะอยู่ในสภาวะความเค้นสามมิติ ซึ่งเพิ่มโอกาสที่จะเกิดรอยแตกร้าว

ท่อเหล็กเกลียวเชื่อมจากแผ่นเหล็กขนาด 16 ล้านแผ่น16Mn เป็นแบรนด์ระดับชาติเก่าปัจจุบันจัดเป็นเหล็กโครงสร้างความแข็งแรงสูงผสมต่ำแบรนด์ปัจจุบันเรียกว่า Q345 แต่เหล็ก Q345 เป็นยี่ห้อเก่า 12MnV, 14MnNb และ 18Nb, 16MnRE, 16Mn และเหล็กประเภทอื่นๆ แทนที่จะเปลี่ยนแค่เหล็ก 16Mnในแง่ขององค์ประกอบทางเคมี 16Mn และ Q345 ก็แตกต่างกันเช่นกันสิ่งที่สำคัญกว่าคือขนาดการจัดกลุ่มความหนาของวัสดุเหล็กทั้งสองมีความแตกต่างกันมากตามความแข็งแรงของผลผลิตที่แตกต่างกัน ซึ่งจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในความเค้นที่ยอมรับได้ของวัสดุที่มีความหนาบางระดับอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ดังนั้นจึงไม่เหมาะสมที่จะใช้ความเค้นที่อนุญาตของเหล็ก 16Mn กับเหล็ก Q345ตามกฎข้อบังคับกระบวนการเชื่อมอาร์คที่จมอยู่ใต้น้ำของท่อเหล็กใหม่ การเชื่อมแต่ละอันควรมีจุดเริ่มต้นส่วนโค้งและจุดดับส่วนโค้งอย่างไรก็ตาม ท่อเหล็กตะเข็บตรงแต่ละท่อไม่สามารถตอบสนองเงื่อนไขนี้ได้เมื่อทำการเชื่อมตะเข็บเส้นรอบวง ดังนั้นจุดดับอาร์คอาจมีข้อบกพร่องในการเชื่อมมากขึ้น

ประการที่สอง: ภายใต้ความกดดัน
ความเค้นที่อนุญาตจะถูกกำหนดใหม่โดยพิจารณาจากขนาดกลุ่มความหนาของวัสดุสัดส่วนขององค์ประกอบองค์ประกอบหลักของเหล็ก Q345 นั้นเหมือนกับเหล็ก 16Mnข้อแตกต่างคือมีการเพิ่มองค์ประกอบโลหะผสมของ V, Ti และ Nbองค์ประกอบโลหะผสม V, Ti และ Nb จำนวนเล็กน้อยสามารถปรับเกรน ปรับปรุงความเหนียวของเหล็ก และปรับปรุงคุณสมบัติทางกลที่ครอบคลุมของเหล็กได้อย่างมากด้วยเหตุนี้เองที่ทำให้ความหนาของแผ่นเหล็กมีขนาดใหญ่ขึ้นดังนั้นคุณสมบัติทางกลที่ครอบคลุมของเหล็ก Q345 ควรดีกว่าเหล็ก 16Mn โดยเฉพาะคุณสมบัติอุณหภูมิต่ำซึ่งเหล็ก 16Mn ไม่มีความเค้นที่อนุญาตของเหล็ก Q345 นั้นสูงกว่าเหล็ก 16Mn เล็กน้อยปริมาณคาร์บอนน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.2%เหล็กชนิดนี้รับประกันว่าจะมีความแข็งแรงทางกลเมื่อออกจากโรงงานโดยไม่มีข้อกำหนดเกี่ยวกับองค์ประกอบของโลหะผสมกล่าวคือ เมื่อท่อเหล็กตามข้อกำหนดการออกแบบอยู่ภายใต้แรงดันภายใน มักจะเกิดความเค้นหลักสองประการบนผนังท่อคือความเค้นในแนวรัศมี δ และความเครียดในแนวแกน δความเค้นผลลัพธ์ δ ที่รอยเชื่อมคือ โดยที่ α คือมุมเกลียวของการเชื่อมท่อเหล็กเกลียวมุมเกลียวของการเชื่อมท่อเหล็กเกลียวโดยทั่วไปจะเป็นองศา ดังนั้นความเค้นผลลัพธ์ที่การเชื่อมแบบเกลียวจึงเป็นความเค้นหลักของท่อเหล็กตะเข็บตรงภายใต้แรงกดดันการทำงานเดียวกัน ความหนาของผนังของท่อเชื่อมเกลียวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากันสามารถลดลงได้เมื่อเทียบกับท่อเหล็กตะเข็บตรง

ความแข็งแรงทางกลถูกเลือกโดยตรงโดยไม่ต้องใช้ความร้อนQ345 หมายความว่าความแข็งแรงของผลผลิตของวัสดุนี้สามารถเข้าถึง 345MPa