ความแตกต่างระหว่างการเชื่อมตะเข็บและการเชื่อมเกลียวคืออะไร?

ท่อเหล็กเชื่อมเป็นวัสดุที่ขาดไม่ได้ในโครงสร้างพื้นฐานทางอุตสาหกรรมสมัยใหม่ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการขนส่งน้ำมันและก๊าซ โครงการน้ำในเขตเทศบาล วิศวกรรมสะพาน โครงการทางทะเล และการก่อสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกด้านพลังงานลม และอื่นๆ อีกมากมาย

ตามวิธีการเชื่อมและการขึ้นรูปที่แตกต่างกัน ท่อเหล็กเชื่อมส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรงและท่อเหล็กเชื่อมเกลียว ในหมู่พวกเขาท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรงรวมถึงการเชื่อมต้านทาน(ERW)ท่อเหล็กและการเชื่อมอาร์คใต้น้ำตามยาว(LSAW) ท่อเหล็ก. การเชื่อมของท่อเหล็กชนิดนี้เป็นการเชื่อมตามยาวที่ตรงไปตามตัวท่อ ในทางตรงกันข้าม ท่อเหล็กเชื่อมเกลียว (SSAW) นำเทคโนโลยีการขึ้นรูปเกลียวอย่างต่อเนื่องและเทคโนโลยีการเชื่อมอาร์กแบบจุ่ม ทำให้เกิดการเชื่อมรูปทรงเกลียว-ที่เอียงบนพื้นผิวของตัวท่อ

แม้ว่าท่อเหล็กทั้งสองประเภทผลิตขึ้นผ่านการขึ้นรูปแผ่นและกระบวนการเชื่อม และสามารถตอบสนองความต้องการของการขนส่งของไหลและการรับน้ำหนักโครงสร้าง- แต่ก็มีความแตกต่างพื้นฐานในหลักการขึ้นรูป การกระจายรอยเชื่อม กระบวนการผลิต คุณลักษณะความเค้นเชิงกล ประสิทธิภาพขนาด และสภาพการทำงานที่เกี่ยวข้อง ในงานวิศวกรรมและการจัดซื้อวัสดุจริง เป็นสิ่งสำคัญมากที่จะต้องแยกแยะความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการเชื่อมตะเข็บตรงและการเชื่อมเกลียว ซึ่งช่วยหลีกเลี่ยงการเลือกที่ไม่ถูกต้องและความเสี่ยงในการปฏิบัติงานที่ตามมา

คำจำกัดความพื้นฐานและความแตกต่างของหลักการขึ้นรูป

1. หลักการเชื่อมตะเข็บตามยาว

การเชื่อมตะเข็บตรงหมายถึงกระบวนการเชื่อมที่มีการสร้างตะเข็บเชื่อมตรงอย่างต่อเนื่องตามแนวยาวของท่อเหล็ก วัตถุดิบสำหรับท่อเหล็กตะเข็บตรงคือแผ่นเหล็กที่มีความกว้างคงที่-หรือแถบเหล็ก ในระหว่างการผลิตท่อเหล็ก เหล็กแบนจะถูกโค้งงอและรีดเป็นช่องว่างของท่อทรงกระบอกโดยใช้ลูกกลิ้งขึ้นรูปหลายตัว ขอบขนานทั้งสองของแถบเหล็กนั้นเรียงตามแนวยาวของตัวท่อ จากนั้นช่องว่างจะถูกเชื่อมและหลอมรวมกันเพื่อสร้างตะเข็บตรงตามยาวที่เรียบร้อย สำหรับท่อตะเข็บตรงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดกลางและขนาดเล็ก จะใช้การเชื่อมด้วยความต้านทานความถี่สูง (ERW) - โดยที่ขอบแถบเหล็กจะถูกให้ความร้อนด้วยกระแสไฟฟ้าความถี่สูง- เพื่อให้เกิดการรีดขึ้นรูปและการหลอมละลายในทันที โดยไม่จำเป็นต้องใช้โลหะตัวเติม สำหรับท่อตะเข็บตรงที่มีผนังหนาที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่- จะใช้การเชื่อมอาร์กใต้น้ำตามยาว (LSAW) โดยใช้ลวดเชื่อมและฟลักซ์สำหรับการเชื่อมแบบเจาะทะลุ ไม่ว่าจะใช้กระบวนการใดก็ตาม รอยเชื่อมจะขยายออกไปตลอดความยาวของตัวท่อ

2. การเชื่อมแบบเกลียวหลักการ

การเชื่อมแบบเกลียวเป็นกระบวนการผลิตท่อแบบพิเศษที่ผสมผสานการขึ้นรูปต่อเนื่องแบบเอียงและการเชื่อมอาร์กแบบจมอยู่ใต้น้ำ แตกต่างจากการดัดตรงของท่อเหล็กตะเข็บตรง แถบเหล็กจะถูกป้อนเข้าไปในอุปกรณ์ขึ้นรูปที่มุมคงที่ และถูกรีดอย่างต่อเนื่องลงในท่อทรงกระบอกที่ว่างเปล่าผ่านการรีดแบบเกลียว ทำให้เกิดช่องว่างเกลียวสม่ำเสมอ ต่อจากนั้น ระบบการเชื่อมอาร์กที่จมอยู่ใต้น้ำจะทำการเชื่อมอย่างต่อเนื่องตามเส้นทางเกลียว จนทำให้เกิดการเชื่อมเกลียวที่เรียบและหนาแน่นในที่สุด การเชื่อมแบบเกลียวมีความเอียงในมุมหนึ่งและความยาวของการเชื่อมเกินความยาวของท่อ หลักการสำคัญของการเชื่อมแบบเกลียวคือการประมวลผลแถบเหล็กที่มีความกว้างคงที่-ให้เป็นท่อเหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกันโดยการปรับมุม ทำให้ได้การผลิตเส้นผ่านศูนย์กลางที่ยืดหยุ่นซึ่งไม่สามารถทำได้โดยการเชื่อมตะเข็บตรง

ความแตกต่างในกระบวนการผลิต

1. กระบวนการเชื่อมตะเข็บตรง

กระบวนการผลิตท่อตะเข็บตรงนั้นเรียบง่ายและเป็นอัตโนมัติสูง กระบวนการทั้งหมดรวมถึงการคลายม้วนเหล็ก การทำให้เรียบ การตัดขอบ การยืดผม การเชื่อมแนวยาว การเก็บผิวการเชื่อม การระบายความร้อน การปรับขนาด การยืดผม และการตัดตามความยาว- ท่อตะเข็บตรงของ ERW เชื่อมโดยใช้การให้ความร้อนแบบต้านทานความถี่สูง- โดยมีความเร็วในการเชื่อมที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพในการผลิตสูง ท่อตะเข็บตรงของ LSAW ใช้การขึ้นรูปแผ่นเหล็กหนาและการเชื่อมอาร์กใต้น้ำหลายรอบ พร้อมการควบคุมความแม่นยำของช่องและความลึกของการเจาะอย่างเข้มงวด พารามิเตอร์การขึ้นรูปของสายการผลิตตะเข็บตรงได้รับการแก้ไข การขึ้นรูปมีความเสถียร และความแม่นยำของมิติสูง อย่างไรก็ตาม ความยืดหยุ่นในการผลิตมีจำกัด ความกว้างของแถบเหล็กแต่ละเส้นจะสัมพันธ์กับเส้นผ่านศูนย์กลางท่อเพียงเส้นเดียว ดังนั้นช่วงการผลิตของท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่พิเศษ-จึงถูกจำกัดด้วยความกว้างของแถบเหล็ก

2. กระบวนการเชื่อมแบบเกลียว

กระบวนการเชื่อมแบบเกลียวใช้การขึ้นรูปเกลียวแบบไดนามิกอย่างต่อเนื่องและการเชื่อมอาร์กใต้น้ำสอง-ด้าน ผังกระบวนการประกอบด้วยการคลี่คลาย การยืดแถบ การกัดปาดหน้าอย่างแม่นยำ -การขึ้นรูปแบบเกลียวมุมที่ปรับได้ การเชื่อมอาร์กแบบจมอยู่ใต้น้ำสอง-ด้านทั้งด้านในและด้านนอก การขัดตะเข็บเชื่อม การระบายความร้อนแบบหมุนเวียน การแก้ไขขนาด การตัด-การบิน และการทดสอบตะเข็บเชื่อมแบบเต็มโดยไม่- คุณลักษณะที่โดดเด่นที่สุดของกระบวนการนี้คือมุมการขึ้นรูปที่ปรับได้ ด้วยการเปลี่ยนมุมป้อนของแถบเหล็ก ผู้ผลิตสามารถผลิตท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกต่างกันโดยใช้วัตถุดิบเดียวกัน ซึ่งช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นในการผลิตได้อย่างมาก กระบวนการผลิตทั้งหมดดำเนินไปอย่างต่อเนื่องและไม่หยุดชะงัก เหมาะสำหรับการผลิตขนาดใหญ่-ท่อที่มีผนังมีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ - หนาปานกลาง- อย่างไรก็ตาม ระบบการขึ้นรูปเกลียวและการเชื่อมมีข้อกำหนดสูงสำหรับการจับคู่พารามิเตอร์ และการควบคุมมุมการขึ้นรูป ความเร็วในการเชื่อม กระแส และแรงดันไฟฟ้าอย่างแม่นยำ เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อหลีกเลี่ยงการชดเชยการเชื่อมและการเสียรูปของการขึ้นรูป

ความแตกต่างของโครงสร้าง

1. ลักษณะโครงสร้างการเชื่อม

สำหรับท่อเชื่อมตะเข็บตรง โครงสร้างโดยรวมจะมีตะเข็บเชื่อมตามยาวเพียงอันเดียว โดยมีเส้นทางเชื่อมสั้นและเป็นเส้นตรง โครงสร้างจุลภาคของการเชื่อมมีความเสถียร โซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนมีความเข้มข้นและแคบ และความสม่ำเสมอของโครงสร้างโดยรวมของตัวท่อก็ดี สำหรับท่อเชื่อมแบบเกลียว จะใช้ตะเข็บเชื่อมรูปทรงเกลียวต่อเนื่อง- เมื่อเทียบกับท่อตะเข็บตรงที่มีสเปคเดียวกัน ความยาวตะเข็บเชื่อมจะยาวกว่า ตะเข็บเชื่อมที่ยาวขึ้นจะเพิ่มพื้นที่การเชื่อมโดยรวม และในทางทฤษฎียังเพิ่มความเป็นไปได้ของข้อบกพร่องในการเชื่อมที่มีอยู่อีกด้วย อย่างไรก็ตาม รอยเชื่อมแบบเกลียวต่อเนื่องจะหลีกเลี่ยงช่องว่างของรอยเชื่อมเฉพาะที่ นอกจากนี้ ตะเข็บเชื่อมแบบเกลียวยังมีลักษณะของการทับซ้อนกันและต่อเนื่อง ซึ่งจะช่วยเพิ่มความสมบูรณ์ของโครงสร้างโดยรวมของตัวท่อ

ความแม่นยำของขนาดและความยืดหยุ่นในการผลิต

ท่อเชื่อมตะเข็บตรงมีความแม่นยำของขนาดและคุณภาพพื้นผิวที่ดีกว่า กระบวนการขึ้นรูปมีความเสถียร โดยมีความคลาดเคลื่อนเล็กน้อยสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก ความหนาและความกลมของผนัง ผนังด้านในและด้านนอกเรียบ และความตรงสม่ำเสมอ พารามิเตอร์การขึ้นรูปที่ได้มาตรฐานทำให้ท่อตะเข็บตรงเหมาะสำหรับการติดตั้งที่แม่นยำและโครงการไปป์ไลน์ที่มีความต้องการตรงสูง- อย่างไรก็ตาม ข้อเสียคือความยืดหยุ่นในการผลิตไม่ดี ถูกจำกัดด้วยความกว้างของแถบเหล็ก และไม่สามารถเปลี่ยนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางท่อได้อย่างยืดหยุ่นในระหว่างกระบวนการผลิต ในทางตรงกันข้าม ท่อเชื่อมแบบเกลียวมีความแม่นยำของขนาดต่ำกว่าท่อตะเข็บตรงเล็กน้อย โดยมีความทนทานต่อวงรีน้อยกว่า แต่มีความยืดหยุ่นในการผลิตสูงมาก ด้วยการปรับมุมเกลียว เหล็กเส้นข้อกำหนดเดียวสามารถผลิตข้อกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางท่อที่แตกต่างกันได้หลายสิบรายการ ซึ่งช่วยลดต้นทุนแม่พิมพ์ได้อย่างมาก และทำให้วงจรการผลิตสั้นลงสำหรับท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่-แบบกำหนดเอง

ข้อดีและข้อจำกัดทางเทคนิค

1. ข้อดีและข้อเสียของการเชื่อมตะเข็บตรง

การเชื่อมตะเข็บตรงมีข้อดีคือ ความเร็วในการเชื่อมที่รวดเร็ว ประสิทธิภาพการผลิตสูง อัตราคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์สูง การเกิดรอยเชื่อมสม่ำเสมอ พื้นที่รับความร้อนแคบ และคุณสมบัติทางกลที่มั่นคง ส่วนใหญ่จะนำไปใช้ในกระบวนการผลิตของวัสดุท่อที่มีผนัง-ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางปานกลาง -ผนังบาง และ-หนาปานกลาง- รอยเชื่อมที่น้อยลงสามารถลดความน่าจะเป็นของการเกิดข้อบกพร่องและอำนวยความสะดวกในการตรวจสอบและบำรุงรักษาที่ครอบคลุม ข้อเสียเปรียบหลักอยู่ที่ความยืดหยุ่นต่ำ กำลังการผลิตที่จำกัดสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ และความสามารถในการกระจายความเค้นต่ำ ภายใต้สภาวะแรงดันสูงพิเศษ-และสภาวะการเปลี่ยนแปลงโหลด การเชื่อมตะเข็บตรงมีแนวโน้มที่จะเกิดความล้มเหลวในการรวมตัวของความเครียด

2. ข้อดีและข้อเสียของการเชื่อมแบบเกลียว

ข้อได้เปรียบหลักของการเชื่อมแบบเกลียวอยู่ที่ความสามารถในการปรับเส้นผ่านศูนย์กลางได้อย่างยืดหยุ่น ประสิทธิภาพการกระจายความเค้นที่ดีเยี่ยม ความสามารถในการผลิตที่แข็งแกร่งสำหรับท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่- และความปลอดภัยของโครงสร้างสูง การเชื่อมแบบเกลียวสามารถยับยั้งการแพร่กระจายของรอยแตกร้าวได้อย่างมีประสิทธิภาพ และเหมาะสำหรับการขนส่งแรงดันสูง-ระยะไกล- ข้อเสียเปรียบหลักคือเวลาในการเชื่อมที่นานขึ้น ประสิทธิภาพการผลิตเครื่องจักรเดี่ยว-ลดลง ความเสี่ยงที่จะเกิดข้อบกพร่องเล็กน้อยมากขึ้นเมื่อความยาวของการเชื่อมเพิ่มขึ้น และความแม่นยำของขนาดลดลงเล็กน้อย

ความแตกต่างในการใช้งานทางอุตสาหกรรม

เนื่องจากคุณลักษณะด้านประสิทธิภาพที่แตกต่างกัน ท่อเชื่อมตะเข็บตรงและท่อเชื่อมเกลียวจึงได้กำหนดขอบเขตการใช้งานที่ชัดเจนในด้านวิศวกรรมอุตสาหการ ท่อเชื่อมตะเข็บตรงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการจัดหาน้ำและการระบายน้ำในเมือง ท่อป้องกันอัคคีภัย การสร้างเสาเข็มท่อโครงสร้าง การขนส่งก๊าซแรงดันต่ำ- และอุปกรณ์สนับสนุนท่อเครื่องจักรกล เนื่องจากความแม่นยำของมิติสูงและคุณภาพการเชื่อมที่มั่นคง ท่อตะเข็บตรง ERW และ LSAW เกรดสูง-จึงเหมาะสำหรับโครงการท่อส่งแรงดันสูงในระยะสั้น-ระยะไกล-ด้วย ในขณะที่ท่อเชื่อมแบบเกลียวส่วนใหญ่จะใช้สำหรับท่อส่งน้ำมันและก๊าซหลักข้าม-ของภูมิภาค ท่อส่งน้ำขนาดใหญ่-ของเทศบาล เสาเข็มท่อวิศวกรรมทางทะเล โครงสร้างพื้นฐานของพลังงานลม และท่อส่งแรงดันไฮดรอลิก ซึ่งเป็นโครงการ-การขนส่งทางไกล

ความแตกต่างหลักระหว่างการเชื่อมตะเข็บตรงและการเชื่อมแบบเกลียวอยู่ที่วิถีการขึ้นรูปที่แตกต่างกัน รูปแบบการกระจายการเชื่อม ฯลฯ การเชื่อมตะเข็บตรงมีการเชื่อมเชิงเส้นตรง ความแม่นยำของมิติสูง ประสิทธิภาพการผลิตสูง และโครงสร้างที่เรียบง่าย และเหมาะสำหรับโครงการท่อมาตรฐานที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางปานกลางถึงเล็ก และ-โครงการท่อที่มีความแม่นยำสูง การเชื่อมแบบเกลียวใช้การเชื่อมแบบเกลียวแบบเอียงและสามารถปรับเส้นผ่านศูนย์กลางได้อย่างยืดหยุ่น เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในการก่อสร้างท่อขนาดใหญ่-เส้นผ่านศูนย์กลาง ยาว- และท่อแรงดันสูง- กระบวนการเชื่อมทั้งสองกระบวนการมีความเหนือกว่าหรือด้อยกว่าโดยสิ้นเชิง มูลค่าการใช้งานขึ้นอยู่กับสภาพทางวิศวกรรมที่เกิดขึ้นจริง ระดับแรงดัน ข้อมูลจำเพาะของเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ และงบประมาณต้นทุน ด้วยการอัปเกรดระบบการเชื่อมอัตโนมัติและเทคโนโลยีการตรวจจับอัจฉริยะอย่างต่อเนื่อง ช่องว่างด้านประสิทธิภาพระหว่างทั้งสองจึงค่อยๆ ลดลง ในอนาคต การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการเชื่อมตะเข็บตรงและการเชื่อมแบบเกลียวที่ได้รับการขัดเกลาและแตกต่างจะช่วยส่งเสริม-การพัฒนาคุณภาพสูงของอุตสาหกรรมการผลิตท่อเหล็กและวิศวกรรมท่อส่ง