鋼管(Steelpipe)生產技術的發(fā)展開始于自行車制造業(yè)的興起、19世紀初期石油的開發(fā)、兩次世界大戰(zhàn)期間艦船、鍋爐、飛機的制造,第二次世界大戰(zhàn)后火電鍋爐的制造,化學工業(yè)的發(fā)展以及石油天然氣的鉆采和運輸?shù),都有力地推動著鋼管工業(yè)在品種、產量和質量上的發(fā)展。
鋼管不僅用于輸送流體和粉狀固體、交換熱能、制造機械零件和容器,它還是一種經濟鋼材。用鋼管制造建筑結構網(wǎng)架、支柱和機械支架,可以減輕重量,節(jié)省金屬20~40%,而且可實現(xiàn)工廠化機械化施工。用鋼管制造公路橋梁不但可節(jié)省鋼材、簡化施工,而且可大大減少涂保護層的面積,節(jié)約投資和維護費用。
鋼管分類
鋼管可按軋制工藝、是否有縫以及截面形狀等方法進行分類。按軋制工藝分類,鋼管可分為熱軋鋼管和冷軋鋼管;按鋼管是否有縫分類,鋼管分為無縫鋼管和焊接鋼管,其中常用焊接鋼管按焊縫種類又可分為高頻焊管、直縫埋弧焊管、螺旋埋弧焊管等3種。
各類鋼管的優(yōu)缺點是:
1、無縫鋼管
無縫鋼管的壁厚比較厚,徑厚比較小。但管徑受到限制,其應用也受到限制,而且生產成本,特別是大口徑無縫鋼管的生產成本相對較高。
2、高頻焊鋼管
高頻焊管管形好,壁厚均勻,焊接產生的內外毛刺通過相應刀具刮平,在線通過無損檢測嚴格控制焊縫質量,自動化程度很高,生產成本低廉。但壁厚相對較薄,管徑相對較小,壁厚一般不超過12mm,管徑一般不超過610mm,鋼結構中特別適合制作管衍架結構。
3、直縫埋弧焊管
直縫埋弧焊管采用雙面埋弧焊焊接工藝,在靜態(tài)條件下焊接,焊縫質量高,焊縫短,產生缺陷的幾率很小。鋼管通過全長擴徑,管形好,尺寸精確,鋼管壁厚范圍和管徑范圍寬,管徑范圍可達406-1829mm,壁厚范圍可達6.0-60mm,自動化程度較高,與無縫鋼管相比,生產成本較低,適合建筑、橋梁、堤壩、海洋平臺等鋼結構承載用立柱、超大跨度建筑結構以及要求抗風抗震的電桿塔桅結構。
4、螺旋埋弧焊管
螺旋埋弧焊管焊縫呈螺旋線分布,焊縫長,尤其是處于動態(tài)條件下焊接時,焊縫還來不及冷卻就離開了成型點,極易產生焊接熱裂紋。裂紋的方向和焊縫平行,和鋼管軸線成一定夾角,一般在30-70°之間。這個角度剛好與剪切破壞角度相一致,因此其抗彎、抗拉、抗壓和抗扭性能遠不如直縫埋弧焊管,同時由于焊接位置限制,產生的馬鞍形和魚脊形焊縫影響美觀。另外,施工過程中,螺旋焊母管節(jié)點處的相貫線焊縫割裂了螺旋縫,產生較大的焊接應力,因而大大削弱構件的安全性能,因此應加強焊螺旋焊管縫的無損檢測力度,確保焊接質量,否則在重要的鋼結構場合不宜使用螺旋埋弧焊管
補充20世紀30年代以來,隨著優(yōu)質帶鋼連軋生產的迅速發(fā)展以及焊接和檢驗技術的進步,焊縫質量不斷提高,焊接鋼管的品種規(guī)格日益增多,并在越來越多的領域代替了無縫鋼管。焊接鋼管按焊縫的形式分為直縫焊管和螺旋焊管。