大口径和高强度是输送管发展的主要方向,厚壁大口径螺旋焊管制造过程中最大的问题在于其焊接残余应力的控制。研究螺旋焊管焊接残余应力,可以有效的分析焊接残余应力分布情况,评价螺旋焊管焊接质量,同时为减小和消除焊接残余应力提供理论依据。首先以ABAQUS有限元模拟软件为平台,建立了大口径X80螺旋焊管成型过程有限元分析模型,优选出管径1219mm、壁厚18.4mm螺旋焊管最优化的成型参数(成型角61°、下压量7.5mm),得出可在最优选成型参数下管内各个方向上(周向、径向和轴向)成型过程中的应力分布规律。其次建立了管径1219mm、壁厚18.4mm大口径螺旋焊管三丝埋弧焊焊接残余应力模型,模拟得到了螺旋焊管三丝埋弧焊焊接温度场和应力场,模拟结果与理想获得的结果相一致。通过盲孔法对管径1219mm、壁厚22.0mm的螺旋焊管三丝埋弧焊水压和防腐处理后焊接残余应力进行测量,得到水压和防腐处理对螺旋焊管焊接残余应力的影响。最后对管径1219mm,不同壁厚(18.4mm、25.4mm)的螺旋焊管焊接残余应力对比,得到了焊接残余应力大小与螺旋焊管壁厚之间的关系。影响焊接残余应力的因素很多(焊接工艺、焊管几何尺寸、焊接材料等)。其中,焊接热输入对螺旋焊管焊接残余应力的影响较为显著,通过模拟管径为1219mm、壁厚25.4mm螺旋焊管在不同焊接热输入下焊接残余应力,提出了焊接热输入对焊接残余应力的影响规律,优选出最优化的三丝埋弧焊接参数。