螺旋管焊管区别（浅谈螺旋焊管的螺旋线）

螺旋线是在工程技术等许多领域都有广泛应用的空间曲线，根据它是在何种曲面上生成，可分为圆柱螺旋线、圆锥螺旋线和球面螺旋线三种。螺旋焊管的螺旋线属于圆柱螺旋螺旋线。

某些飞蛾在躲避天敌捕杀时，飞行路线是螺旋线，因为这样它的飞行方向时刻都在变化。军人熟悉螺旋线，因为枪管里凹下去的沟和凸起的棱线总称为膛线就是螺旋线。车工熟悉螺旋线，因为常见的螺杆上密布螺旋线。而我来到PC公司后，印象最深刻的螺旋线就是螺旋焊管的焊缝。

螺旋焊管生产的原则是一定宽度均匀厚度的带钢，在外力作用下发生弹性塑性弯曲变形，并沿一定的螺旋线而成一定直径的钢管。螺旋线的重要意义是不言而喻的，PC公司广大员工日夜奋战在生产第一线，就是为实现这三个一定而努力奋斗。

从数学角度分析螺旋线，它的正面投影是正弦曲线，描述它的参数方程是 X=a cosθ， Y=a sinθ，Z=bθ。钢管表面平行钢管中心线即轴线的直径称为母线。焊缝上一定点沿钢管的母线做等速直线运动，同时钢管又沿轴线作等速回转运动，则定点的运动轨迹就是螺旋线。

确定钢管螺旋线有三个要素：其一是钢管标称外径；二是螺旋线上一定点旋转一周时前进的距离，称为导程，用P表示；三是旋向。按钢管旋转方向不同，可分为左螺旋线和右螺旋线两种。线上定点的运动分别遵循左手定则和右手定则。 PC公司螺旋焊管生产线采用左旋上卷。

来到PC公司后天天和螺旋线打交道。起初觉得它是空间曲线不好把握，后来悟到可以将钢管沿线割开后展开将其转化为直线就简单多了。垂直钢管轴面切割两下，可得到一段短钢管。假定这段钢管长度恰好是一导程，那么钢管焊缝的两个端点的连线就是母线。沿这条母线割开钢管后，展开成矩形，则焊缝就是展开成直线的螺旋线，并恰好是矩形的对角线。这个矩形的任意三个顶点构成一个直角三角形。如果将斜边也就是焊缝的两个端点称为A和C，另一点为B，则三角形的两条直角边分别是用P表示的导程和钢管的周长(用πD表示)。螺旋线的长度由勾股定理可得：

L²= P² (πD)²

螺旋线用字母L表示，钢管直径用字母D表示。把上式两端开平方就得到了螺旋线的长度。

焊缝上任意一点的切线与母线的夹角叫做螺旋升角，螺旋升角的余角叫螺旋角。螺旋升角的值为tan A=P:πD。直角三角形斜边AC上的高度就是板宽。令板宽为F，斜边长度为M，则有 F= PπD:M。就板宽直径和螺旋角三者的关系而言，确定了任意两者也就确定了第三者。

螺旋焊管与直缝焊管相比，优点在于焊缝是斜向，可分散应力，并且一种管径的钢管，可用不同板宽的带钢生产；或者可用一种板宽的带钢，生产各种管径的钢管。缺点在于焊缝较直缝焊管更长。但在调型时，应充分考虑成型最佳角度和宽径比，即板宽:管径。一般而言，宽径比在1.6~2.1之间为好。原因有二：一是钢管质量主要在于焊缝及两侧的热影响区，所以焊缝不能太密；二是带钢扭曲程度和扭矩过大，对焊接质量和钢管质量均有一定不良影响。

研究螺旋线，还有一种很直观的方法，就是折纸条实验。将纸条缠绕在酒瓶上，不留间隙也不重叠，再用透明胶沿螺旋线粘贴好后将纸条从酒瓶上退出。

以上的讨论还相当粗浅，忽略了许多生产中的复杂因素。理论与实际是有距离的。需要从理论到实践，再回到理论再实践，在这样不断深化发展的螺旋式上升过程中，不断摸索总结提炼，才能实现生产工艺水平的不断提高。

PC公司焊管丙班：百科漫谈

2004年11月1日

公司全名是新通PC材料有限公司，有两个生产车间，其中之一就是螺旋焊管车间。

生产机组的主要技术参数如下：（单位：mm）

母材采用热轧板，钢卷外径1300～1600，钢卷内径610～760，厚度4～10，板宽500～800，材质X52（16M），最大重量15吨。

生产工艺流程见上图。

工作范围：D219~D720

产品名称：低压流体输送管道用螺旋缝埋弧焊钢管。

机组关键设备是美国制造的林肯焊机。

科学尚未普及，媒体还需努力。感谢阅读，再见。