??? 環(huán)切法是從焊接鋼管上切取一長約300mm的管段,然后沿軸向切開,利用該環(huán)在周向、軸向、徑向的變形計算殘余應(yīng)力。管段應(yīng)具有一定的寬度,尤其是螺旋焊接鋼管,如果管段寬度過窄,切取可能會造成較大的應(yīng)力釋放,切取及剖開的過程均可采用火焰切割。由于焊接鋼管的管徑及厚度越來越大,其重力的影響是不窩忽視的,在測量變形尺寸時,應(yīng)尺量減小重力的作用。
???? 各種測方法的測量結(jié)果性質(zhì)不同,盲孔法測量結(jié)果反映了表層及其附近區(qū)域約2mm范圍內(nèi)的殘余應(yīng)力;切塊法結(jié)果反映的是在切塊范圍內(nèi)、整個厚度方向應(yīng)力釋放平均的結(jié)果;切環(huán)法結(jié)果反映了在切環(huán)寬度整個厚度方向的平無度應(yīng)力;X射線法僅能反映表面幾十微米的殘余應(yīng)力,磁測法能夠測量幾個毫米深度的殘余應(yīng)力,中子衍射和超聲波法的測量厚度可以達到幾十毫米。機械測量方法可靠性高、數(shù)據(jù)穩(wěn)定性、可重復(fù)性優(yōu)于物理測量方法,但對構(gòu)件有破壞性,而且一般的物理測量只能對小試樣進行測量,但小試樣的殘余應(yīng)力狀態(tài)與整體結(jié)構(gòu)是有差別的。
??? 在焊接鋼管殘余應(yīng)力研究中采用的測量方法主要包括:盲孔法、切塊法、切環(huán)法、X射線法,另外超聲漢波法、磁測法、中子衍射法也有應(yīng)用。盲孔法、切塊法、X射線法在研究領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,由于切環(huán)法簡單、易行,在工程領(lǐng)域應(yīng)用較多。
2 焊接鋼管殘余應(yīng)力研究的主要成果
??? 焊接鋼管的成型方式可以分為UOE、JCOE、HSAW 成型方,由于在不同的成型方式中材料的變形流動方向和程度不同,所以其殘余應(yīng)力也有較大的差別。
??? 螺旋焊接鋼管外控成型焊接鋼管的殘余應(yīng)力為外表面接應(yīng)力、內(nèi)表面壓應(yīng)力的分布特點,內(nèi)脹成型螺旋焊接鋼管的外表面為壓應(yīng)力,面內(nèi)表面為拉應(yīng)力。螺旋焊接鋼管成型下壓量也是一個重要指標,有文獻指出獲得低結(jié)構(gòu)應(yīng)力焊接鋼管的途徑,可以通過加大下壓量,使板料過量變形,獲得管徑小于標準管徑的管坯,在外控輥的摩擦作用下使其直徑增大,獲得標準管徑,同時其內(nèi)部的殘余應(yīng)力將為壓應(yīng)力或低值接應(yīng)力。
結(jié)語
????焊接鋼管在油氣輸送中起著至關(guān)重要的作用。在焊接鋼管制造中進行了過彎曲成型、焊拉接、水壓、彎管、防腐等工藝過程,由于加工造成的殘余應(yīng)力是關(guān)系到焊接鋼管服役可靠性的重要因素。焊接鋼管的殘余應(yīng)力與其成型工藝有非常重要因素。焊接鋼管的殘余應(yīng)力與其成型工藝有非常大的關(guān)系,一般直徑焊接鋼管的殲余應(yīng)力水平低、分布均勻,螺旋焊接鋼管的殲余應(yīng)力水平高,且分布均勻性差。水壓試驗和擴徑可以有效降低殘余應(yīng)力,便是水壓和擴徑的具體參數(shù)還需要進行大量研究才能確定。