在附加應(yīng)力冷拉結(jié)果無縫鋼管的不均勻變形，成為冷拉拔后的殘余應(yīng)力。精密無縫鋼管用途很廣泛。一般用途的無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。鋼管與圓鋼等實心鋼材相比，在抗彎抗扭強度相同時，重量較輕，是一種經(jīng)濟截面鋼材。無縫鋼管廠家的生產(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，管坯首先要進行三輥連軋，擠壓后要進行定徑測試，如果表面沒有響應(yīng)裂紋后圓管要經(jīng)過割機進行切割，切割成長度約一米的坯料。無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。無縫鋼管的冷拔變形是由其變形特性決定的。因為有在拉拔過程中無芯棒，與管壁厚度變化不多后變形，變形條件和無縫鋼管的內(nèi)、外兩層變形狀態(tài)有很大的不同，產(chǎn)生不均勻變形。在變形過程中，在無縫鋼管內(nèi)表面的金屬首先進入塑性變形狀態(tài)，并沿軸向金屬流動不受摩擦，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)生在無縫鋼管外層達到 值；相反，額外的壓縮變形和壓縮應(yīng)力層內(nèi)產(chǎn)生的無縫鋼管也達到 值，附加應(yīng)力變成殘余應(yīng)力變形后，留在管中?？傊?，無縫鋼管拉拔后的不均勻變形導致無縫鋼管的殘余應(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。

在以往的無縫管線管標準中，如API 5L(美國石油協(xié)會標準)制定的無縫管線管的 強度為X80(屈服強度下限為555MPa)，幾乎沒有強度更高的無縫管線管的實用例子。一般說來，隨著強度的提高，會擔心母材及圓周焊接部的韌性會下降。因此，為使母材同時達到高強度、高韌性和具有良好的圓周焊接性，必須開發(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直接連接起來，保護生產(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。為解決上述問題，新日鐵開發(fā)了管線管和上升管用X90-X100高強度無縫鋼管。 新日鐵開發(fā)的的高強度可焊接的X90-X100無縫管線管通過合金設(shè)計既確保了母材強度，又確保了韌性，同時通過降低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。為評價圓周焊接部的特性，對整個焊接金屬部進行了拉伸試驗、維氏硬度試驗、CVN試驗和CTOD試驗。試驗表明，在HAZ中看成不到明顯的硬化。