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影響大直徑直縫埋弧焊管全長機械擴徑質量的因素有很多，其中與擴徑成型質量直接相關的關鍵因素有擴徑率、軸向重疊量、扇形塊的數(shù)目和邊緣圓角、扇形塊與鋼管內壁間的摩擦與潤滑、鋼管的形狀誤差、擴脹速度以及擴徑機的矯直設置等。
  (1)在擴徑率較小時，隨著擴徑率增大，鋼管的圓度誤差減小，但當擴徑率增大到一定值以后，隨著擴徑率的增大，鋼管橫截面上的變形不均勻程度加劇，鋼管的圓度誤差將大幅增加，在實際生產(chǎn)中，擴徑率 控制在0.8%～1.5%之間。
  (2)軸向重疊量對鋼管全長擴徑的縱向變形均勻性和擴徑效率具有一定的影響，零重疊量和較小的正向重疊量有利于減輕過渡段的“竹節(jié)”現(xiàn)象和提高擴徑效率。
  (3)增加扇形塊的數(shù)目，提高擴脹速度，增強扇形塊與鋼管內壁間的摩擦與潤滑，使接觸區(qū)的摩擦系數(shù)減小等均有利于管壁應力趨于均勻分布。
  (4)擴徑對改善鋼管的圓度效果明顯。經(jīng)過擴徑后，鋼管的圓度誤差變得非常小。



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對大直徑、高輸送壓力、長距離輸送鋼管來說，焊接工藝非常關鍵。從生產(chǎn)工藝上來分，焊接鋼管主要分為電阻焊(Electric Resistance Welding，ERV)管、螺旋埋弧焊(Spirally Submerged Arc Welding，SSAW)管和直縫雙面埋弧焊(Longitudinally Submerged Arc Welding，LSAW)管。雖然ERW發(fā)展很快，但仍然屬于中小直徑的焊管，例如日本的Φ610mm、Φ660mm ERW生產(chǎn)線，我國2006年在大慶建成的Φ660 mm ERW生產(chǎn)線。目前大直徑焊管仍然要由SSAW和LSAW工藝生產(chǎn)，但是螺旋縫埋弧焊管在工藝上存在一定缺陷。



機械擴徑埋弧焊直縫鋼管變形過程
  根據(jù)鋼管機械擴徑過程的不同階段，整個變形過程可以分為以彈性變形為主的整圓，塑性變形為主的擴脹變形和卸載回彈3個主要階段。
  1、整圓：鋼管在擴徑前經(jīng)過成形、焊接等多道工序，其截面形狀大多為近似橢圓，還存在一定的直線段和棱角。整圓就是將鋼管截面由近似橢圓變成圓。
  管壁在擴徑頭作用下，發(fā)生彎曲變形，隨著擴徑頭的不斷徑向擴脹，橢圓長軸不斷縮短，短軸不斷伸長，終擴徑頭與鋼管內壁完全貼合。這個階段鋼管的變形主要為彈性變形，只有形狀變化。
  2、擴脹變形：鋼管在擴徑頭作用下，直徑不斷擴大，管壁不斷減薄。開始時，鋼管處于彈性變形階段，當管體的應力達到管材屈服強度時，鋼管便進入塑性變形階段，發(fā)生變形。
  3、卸載回彈：擴徑頭回撤，鋼管變形有一定的彈性回復。




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