直縫方矩管是把熱軋卷板經過成形機成型后,運用高頻電流的集膚效應和鄰近效應,使管料邊沿加溫熔融,在擠壓輥的影響下開展壓力焊接來達到制造的。直縫方矩管成形是讓帶鋼在橫剖面上不等曲率彎折和豎向變形連續運行的復合過程,而帶鋼的彎折乃是一個多向受力的形變過程。
直縫方矩管成形理論的基本原理是由外力的功效使鋼鏈產生彈塑性變形制成所需的管道形狀規格。因為鋼板在形成管道過程中的變形關鍵表層在連續的橫向和縱向兩方面,而施加其上的約束力則是通過軋輥的板孔和軋機布局兩方面來實施的,軋輥板孔是讓鋼板產生橫著變形,軋機布局是讓鋼板產生豎向變形,具體步驟和型號有多種差別,在工程上就是把鋼板的連續變形過程階段性給予實施,由對應的軋機來達到。豎向變形指平板在軋制方向上變成方矩形的變形,橫著變形是指管料橫剖面的彎曲變形。焊接方矩管成形過程主要分為三個階段:粗成形段、中間轉折期和精成形階段。
直縫方矩管具有以下特性:
(一)力學性能好。因為方矩管用鋼鏈便于控制軋制,隨著焊接工藝和在線熱處理技術的發展,對焊縫特性能控制,因此直縫電阻焊鋼管的延伸率更高;
(二)精成形時,成形力是沿上端兩邊且同時有軋輥邊沿對方矩管的擠靠作用力;
(三)因為直縫方矩管的延展性好,直縫方矩管壓扁試驗比無縫管好;
(四)直縫方矩管沒有焊絲等異種金屬滲入,又經過嚴格的線上熱處理,因此焊縫特性基本與材料性能一致;
(五)由有限元可知,在載入處應力并非較大,應力的遍布是從中間到兩邊慢慢減小的;
(六)直縫方矩管的同軸度高、厚度勻稱。焊縫經熱處理后,合金成分勻稱,具有較強的擠潰能力;
(七)張口成形時,上軋輥的成形力分布規律是正弦線型,下軋輥是左右兩端的集中力;有立輥時,成形力是沿軋輥表層的法向力;
(八)直縫方矩管的直徑和厚度誤差小得多,這是因為鋼鏈冷軋和焊管成型易于控制,因此尺寸精度高。