การเปรียบเทียบคุณลักษณะทางเทคนิคระหว่างท่อเชื่อมแบบเกลียวและท่อเชื่อมแบบตะเข็บตรง

ท่อเชื่อมเกลียวท่อเชื่อมแบบเกลียวและท่อเชื่อมแบบตะเข็บตรงมีลักษณะทางเทคนิคและกระบวนการผลิตที่แตกต่างกัน ส่งผลให้มีความแตกต่างและเอกลักษณ์ที่สำคัญในการผลิต ท่อทั้งสองชนิดมีฟังก์ชันและการใช้งานที่แตกต่างกัน และมีคุณค่าในการใช้งานที่แตกต่างกัน ต่อไปนี้คือการเปรียบเทียบลักษณะทางเทคนิคของท่อเชื่อมแบบเกลียวและท่อเชื่อมแบบตะเข็บตรง:

ต่อไปนี้ เราจะเปรียบเทียบคุณลักษณะทางเทคนิคของท่อเชื่อมแบบเกลียวและท่อเชื่อมแบบตะเข็บตรงโดยสังเขป:
• ประการแรก ความแตกต่างในกระบวนการเชื่อม
ในแง่ของกระบวนการเชื่อม ท่อเหล็กเชื่อมแบบเกลียวและท่อเหล็กเชื่อมแบบตรงใช้วิธีการเชื่อมแบบเดียวกัน อย่างไรก็ตาม ท่อเหล็กเชื่อมแบบตรงย่อมมีรอยเชื่อมรูปตัว T จำนวนมาก ซึ่งเพิ่มโอกาสในการเกิดข้อบกพร่องในการเชื่อมอย่างมาก นอกจากนี้ ความเค้นตกค้างที่รอยเชื่อมรูปตัว T ยังสูง และโลหะเชื่อมมักจะได้รับความเค้นแบบสามมิติ ทำให้มีโอกาสเกิดรอยแตกมากขึ้น ยิ่งไปกว่านั้น ตามข้อกำหนดของกระบวนการเชื่อมแบบจุ่มอาร์ค รอยเชื่อมแต่ละรอยต้องมีจุดเริ่มต้นและจุดดับของอาร์ค แต่ข้อกำหนดนี้ไม่สามารถปฏิบัติตามได้เมื่อเชื่อมรอยเชื่อมรอบวงของท่อเหล็กเชื่อมแบบตรง ส่งผลให้มีโอกาสเกิดข้อบกพร่องในการเชื่อมที่จุดดับของอาร์คสูงขึ้น ดังนั้น คุณภาพของท่อเหล็กเชื่อมแบบเกลียวที่ผลิตขึ้นจึงได้รับการรับประกัน โดยทำให้มั่นใจได้ว่าปราศจากข้อบกพร่อง เช่น รอยแตก

• คุณลักษณะด้านความแข็งแรงของท่อเชื่อมแบบเกลียวและท่อเชื่อมแบบตะเข็บตรง
เมื่อท่อได้รับแรงดันภายใน จะเกิดความเค้นหลักสองอย่างบนผนังท่อ ได้แก่ ความเค้นตามแนวรัศมี δY และความเค้นตามแนวแกน δX ความเค้นลัพธ์ที่รอยเชื่อม δ=δY(l/4sin²α+cos²α)1/2 โดยที่ α คือมุมเกลียวของรอยเชื่อมท่อแบบเกลียว มุมเกลียวของรอยเชื่อมท่อแบบเกลียวโดยทั่วไปอยู่ที่ 50-75 องศา ดังนั้นความเค้นลัพธ์ที่รอยเชื่อมแบบเกลียวจึงคิดเป็น 60-85% ของความเค้นหลักของท่อเชื่อมแบบตรง ภายใต้แรงดันใช้งานเดียวกัน ท่อเชื่อมแบบเกลียวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากันอาจมีผนังบางกว่าท่อเชื่อมแบบตรงได้

• คุณสมบัติทางโลหะวิทยาของวัสดุท่อเชื่อมแบบเกลียวและแบบตะเข็บตรง
ท่อเชื่อมแบบจุ่มอาร์คตะเข็บตรงผลิตจากแผ่นเหล็ก ในขณะที่ท่อเชื่อมแบบเกลียวผลิตจากเหล็กแผ่นรีดร้อน กระบวนการรีดร้อนมีข้อดีหลายประการ ทำให้กระบวนการทางโลหะวิทยาผลิตเหล็กท่อคุณภาพสูงได้ ตัวอย่างเช่น ระบบระบายความร้อนด้วยน้ำบนโครงยกช่วยเร่งการระบายความร้อน ทำให้สามารถใช้ส่วนผสมของโลหะผสมต่ำเพื่อให้ได้เกรดความแข็งแรงและความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำเป็นพิเศษ ซึ่งช่วยปรับปรุงความสามารถในการเชื่อมของเหล็ก อย่างไรก็ตาม ระบบนี้ไม่ค่อยพบในโรงงานผลิตแผ่นเหล็ก ปริมาณโลหะผสม (เทียบเท่าคาร์บอน) ของเหล็กแผ่นรีดร้อนมักจะต่ำกว่าแผ่นเหล็กเกรดเดียวกัน ซึ่งช่วยปรับปรุงความสามารถในการเชื่อมของท่อเชื่อมแบบเกลียวด้วย

นอกจากนี้ เนื่องจากทิศทางการม้วนของท่อเชื่อมแบบเกลียวไม่ตั้งฉากกับแกนท่อ (มุมการหนีบถูกกำหนดโดยมุมเกลียวของท่อ) ในขณะที่แผ่นเหล็กถูกม้วนตั้งฉากกับแกนท่อสำหรับท่อเหล็กแบบตะเข็บตรง ท่อเชื่อมแบบเกลียวจึงแสดงความต้านทานต่อการแตกร้าวที่เหนือกว่าเมื่อเทียบกับท่อเหล็กแบบตะเข็บตรง
บทความนี้เปรียบเทียบอย่างเป็นระบบระหว่างท่อเหล็กเชื่อมเกลียวและท่อเหล็กเชื่อมตรงในแง่ของกระบวนการเชื่อม คุณสมบัติทางโลหะวิทยา และลักษณะความแข็งแรง โดยเน้นที่ความแตกต่างและจุดแตกต่างที่สำคัญระหว่างทั้งสองประเภท มีการอธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับกระบวนการและวิธีการเชื่อม คุณสมบัติความแข็งแรง คุณสมบัติทางโลหะวิทยา และกระบวนการสำหรับท่อแต่ละประเภท