Остаточные напряжения в трубах LSAW в основном обусловлены неравномерным охлаждением. Остаточные напряжения – это внутренние напряжения, возникающие при самофазном равновесии без воздействия внешней силы. Эти остаточные напряжения присутствуют в горячекатаных профилях различных сечений. Чем больше размер сечения проката общего назначения, тем выше остаточные напряжения.
Хотя остаточное напряжение самоуравновешивается, оно все же оказывает определенное влияние на характеристики стальных элементов под действием внешней силы. Например, оно может оказывать неблагоприятное воздействие на деформацию, стабильность и усталостную прочность. После сварки неметаллические включения в трубе LSAW спрессовываются в тонкие листы, что приводит к расслоению. Затем расслоение значительно ухудшает прочность трубы LSAW на растяжение вдоль направления толщины, и может произойти межслойный разрыв при усадке сварного шва. Локальная деформация, вызванная усадкой сварного шва, часто в несколько раз превышает деформацию предела текучести, которая намного больше, чем вызванная нагрузкой. Кроме того, труба LSAW неизбежно будет иметь много Т-образных сварных швов, поэтому вероятность дефектов сварки значительно увеличивается. Более того, остаточное сварочное напряжение в Т-образном шве велико, и металл шва часто находится в состоянии трехмерного напряжения, что увеличивает вероятность образования трещин.
Сварной шов спиральной трубы, сваренной под флюсом, распределен по спиральной линии, а сварные швы длинные. Особенно при сварке в динамических условиях сварной шов покидает точку формования до охлаждения, что легко приводит к образованию горячих трещин при сварке. Направление трещины параллельно сварному шву и образует прилежащий угол с осью стальной трубы, как правило, угол составляет от 30 до 70 °. Этот угол как раз соответствует углу разрушения при сдвиге, поэтому его свойства при изгибе, растяжении, сжатии и против скручивания не так хороши, как у трубы LSAW. В то же время из-за ограничения положения сварки сварной шов седловой и рыбий гребень влияют на внешний вид. Поэтому неразрушающий контроль сварных швов труб SSAW должен быть усилен, чтобы гарантировать качество сварки, в противном случае трубы SSAW не следует использовать в важных случаях стальных конструкций.
Время публикации: 13 июля 2022 г.