在附加應(yīng)力冷拉結(jié)果無(wú)縫鋼管的不均勻變形，成為冷拉拔后的殘余應(yīng)力。精密無(wú)縫鋼管用途很廣泛。一般用途的無(wú)縫鋼管由普通的碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼或合金結(jié)構(gòu)鋼軋制，產(chǎn)量多，主要用作輸送流體的管道或結(jié)構(gòu)零件。無(wú)縫鋼管具有中空截面，大量用作輸送流體的管道，如輸送石油、天然氣、煤氣、水及某些固體物料的管道等。鋼管與圓鋼等實(shí)心鋼材相比，在抗彎抗扭強(qiáng)度相同時(shí)，重量較輕，是一種經(jīng)濟(jì)截面鋼材。無(wú)縫鋼管廠家的生產(chǎn)工藝可以分為冷拔與熱軋兩種，冷軋無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)流程一般要比熱軋要復(fù)雜，管坯首先要進(jìn)行三輥連軋，擠壓后要進(jìn)行定徑測(cè)試，如果表面沒(méi)有響應(yīng)裂紋后圓管要經(jīng)過(guò)割機(jī)進(jìn)行切割，切割成長(zhǎng)度約一米的坯料。無(wú)縫鋼管的非均勻變形程度決定了殘余應(yīng)力的大小和分布。無(wú)縫鋼管的冷拔變形是由其變形特性決定的。因?yàn)橛性诶芜^(guò)程中無(wú)芯棒，與管壁厚度變化不多后變形，變形條件和無(wú)縫鋼管的內(nèi)、外兩層變形狀態(tài)有很大的不同，產(chǎn)生不均勻變形。在變形過(guò)程中，在無(wú)縫鋼管內(nèi)表面的金屬首先進(jìn)入塑性變形狀態(tài)，并沿軸向金屬流動(dòng)不受摩擦，所以沿壁厚方向發(fā)生軸向變形不均勻，造成在無(wú)縫鋼管外層的自然延伸率明顯低于內(nèi)層。這樣，附加軸向和切向拉伸變形和附加應(yīng)力的產(chǎn)生在無(wú)縫鋼管外層達(dá)到 值；相反，額外的壓縮變形和壓縮應(yīng)力層內(nèi)產(chǎn)生的無(wú)縫鋼管也達(dá)到 值，附加應(yīng)力變成殘余應(yīng)力變形后，留在管中。總之，無(wú)縫鋼管拉拔后的不均勻變形導(dǎo)致無(wú)縫鋼管的殘余應(yīng)力較大。因此，有必要尋求減少在拔管，殘余應(yīng)力降低縱向裂縫損傷的一種有效方法。

在以往的無(wú)縫管線管標(biāo)準(zhǔn)中，如API 5L(美國(guó)石油協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn))制定的無(wú)縫管線管的 強(qiáng)度為X80(屈服強(qiáng)度下限為555MPa)，幾乎沒(méi)有強(qiáng)度更高的無(wú)縫管線管的實(shí)用例子。一般說(shuō)來(lái)，隨著強(qiáng)度的提高，會(huì)擔(dān)心母材及圓周焊接部的韌性會(huì)下降。因此，為使母材同時(shí)達(dá)到高強(qiáng)度、高韌性和具有良好的圓周焊接性，必須開(kāi)發(fā)新的鋼管材質(zhì)。另外，頂張力立管起著將井口和海上平臺(tái)直接連接起來(lái)，保護(hù)生產(chǎn)流體流通管子的作用，因此要求其必須具有抵御海浪和海潮沖擊的抗疲勞特性。為解決上述問(wèn)題，新日鐵開(kāi)發(fā)了管線管和上升管用X90-X100高強(qiáng)度無(wú)縫鋼管。 新日鐵開(kāi)發(fā)的的高強(qiáng)度可焊接的X90-X100無(wú)縫管線管通過(guò)合金設(shè)計(jì)既確保了母材強(qiáng)度，又確保了韌性，同時(shí)通過(guò)降低C含量改善了焊接部韌性，因此滿足了包括圓周焊接性在內(nèi)的性能要求。 鋼管的外徑和壁厚分別為323.9mm和20.0mm。為評(píng)價(jià)圓周焊接部的特性，對(duì)整個(gè)焊接金屬部進(jìn)行了拉伸試驗(yàn)、維氏硬度試驗(yàn)、CVN試驗(yàn)和CTOD試驗(yàn)。試驗(yàn)表明，在HAZ中看成不到明顯的硬化。