Ներածություն. Քառակուսի խոռոչ հատվածների բազմակողմանիությունը
Քառակուսի պողպատե խողովակները, որոնք նաև հայտնի են որպես քառակուսի խոռոչ հատվածներ (SHS), ժամանակակից մետաղների արտադրության մեջ ամենաբազմակողմանի կառուցվածքային պրոֆիլներից են: Այս պրոֆիլները, որոնք բնութագրվում են իրենց հավասարակողմ, խոռոչ խաչմերուկով, համատեղում են ամրության և քաշի բարձր հարաբերակցությունը մաքուր գեղագիտության և կապի հեշտության հետ: Նրանց փակ հատվածի երկրաչափությունը ապահովում է ոլորման բացառիկ կոշտություն, որը զգալիորեն գերազանցում է բաց պրոֆիլները, ինչպիսիք են I-ճառագայթները կամ ալիքները, ինչը նրանց դարձնում է իդեալական ոլորման ուժերին դիմադրություն պահանջող ծրագրերի համար: Հարթ, զուգահեռ մակերեսները հեշտացնում են եռակցումը, պտուտակները և փակագծերի, թիթեղների և այլ բաղադրիչների ամրացումը՝ դարձնելով քառակուսի պողպատե խողովակները նախընտրելի նյութ շինարարության, մեքենաշինության, տրանսպորտի և գյուղատնտեսության ոլորտներում:
Ստանդարտ ծավալային միջակայքեր և գլոբալ բնութագրեր
Քառակուսի պողպատե խողովակները արտադրվում են չափսերի լայն տեսականիով՝ տարբեր կառուցվածքային և մեխանիկական պահանջներին համապատասխանելու համար: Մետրային համակարգերում բնորոշ արտաքին չափերը տատանվում են 10 մմ × 10 մմ-ից մինչև 400 մմ × 400 մմ, իսկ պատերի հաստությունը սովորաբար տատանվում է 0,5 մմ-ից մինչև 20 մմ: Թեթև օգտագործման համար, ինչպիսիք են կահույքը կամ դեկորատիվ կառույցները, սովորաբար նշվում են ավելի փոքր հատվածներ (13 մմ–50 մմ) ավելի բարակ պատերով (0,5 մմ–3 մմ): Միջին հատվածները (50մմ–150մմ) 3մմ–8մմ պատերի հաստությամբ ծառայում են որպես ընդհանուր կառուցվածքային շրջանակների, մեքենաների հիմքերի և հենասյուների աշխատասեղան: 150 մմ-ից ավելի մեծ հատվածներ, հաճախ մինչև 12 մմ կամ ավելի պատերի հաստությամբ, օգտագործվում են ծանր կրող ծրագրերում: Ստանդարտ երկարությունները սովորաբար մատակարարվում են որպես 6 մետր, 12 մետր կամ հատուկ երկարություններ:
ASTM A500. Կառուցվածքային խողովակների ամերիկյան ստանդարտ
Հյուսիսային Ամերիկայում քառակուսի պողպատե խողովակների համար առավել լայնորեն կիրառվող սպեցիֆիկացումը ASTM A500-ն է, որը ծածկում է սառը ձևավորված եռակցված և անխափան ածխածնային պողպատից կառուցվածքային խողովակները կամուրջների և շենքերի եռակցված, գամված կամ պտուտակավոր շինարարության համար: ASTM A500-ի համաձայն, C աստիճանը գերակշռող նյութն է, որն առաջարկում է նվազագույն զիջման ուժ 50 ksi (345 ՄՊա) և առաձգական ուժ 62 ksi (427 ՄՊա): Ստանդարտը ներառում է մինչև 88 դյույմ առավելագույն ընդհանուր պարագծով խողովակներ, ինչը նշանակում է, որ առավելագույն քառակուսի HSS չափը 22 դյույմ × 22 դյույմ է, իսկ պատերի հաստությունը մինչև 1 դյույմ անվանական: Օրինակ, ASTM A500-ի ներքո HSS-ի տիպիկ քառակուսի նշումը արտահայտվում է որպես HSS50x50x3, որը ցույց է տալիս 50 մմ × 50 մմ արտաքին չափսերը 3 մմ պատի հաստությամբ: Ընդհանուր կայսերական չափերը տատանվում են 1/2″ × 1/2″ 0,063″ պատի հաստությամբ մինչև 8″ × 8″ 0,250″ (1/4″) պատի հաստությամբ:
EN 10210 և EN 10219. Եվրոպական ստանդարտներ տաք ձևավորված և սառը ձևավորված հատվածների համար
Եվրոպայում քառակուսի խոռոչ հատվածները կարգավորվում են երկու հիմնական ստանդարտներով՝ EN 10210՝ տաք ավարտված կառուցվածքային խոռոչ հատվածների համար և EN 10219՝ սառը ձևավորված եռակցված կառուցվածքային խոռոչ հատվածների համար: EN 10219-ը ներառում է սառը ձևավորված եռակցված շրջանաձև, քառակուսի և ուղղանկյուն կառուցվածքային խոռոչ հատվածներ, որոնք արտադրվում են մինչև 40 մմ պատի հաստությամբ, իսկ քառակուսի հատվածներով, որոնք հասանելի են մինչև 500 մմ × 500 մմ արտաքին չափսերով: Տիպիկ EN 10219 քառակուսի հատվածները տատանվում են 20 մմ × 20 մմ-ից 2,0 մմ պատի հաստությամբ մինչև 300 մմ × 300 մմ, մինչև 12,5 մմ կամ ավելի պատի հաստությամբ: Ստանդարտը սահմանում է չափերի թույլատրելիությունը, հատվածային հատկությունները և մակնշման պահանջները՝ 6, 8 և 12 մետր ստանդարտ երկարություններով: Նշված են նաև անկյունային շառավիղները. 20 մմ × 20 մմ × 2,0 մմ հատվածի համար արտաքին անկյունի շառավիղը 4 մմ է, իսկ ներքին անկյունային շառավիղը՝ 2 մմ:
JIS G3466 և այլ միջազգային ստանդարտներ
Ճապոնական արդյունաբերական ստանդարտ JIS G3466-ը սահմանում է պահանջներ ածխածնային պողպատից քառակուսի և ուղղանկյուն խողովակների համար, որոնք օգտագործվում են քաղաքացիական ճարտարագիտության, ճարտարապետության և այլ կառույցների համար: JIS G3466-ի չափային թույլատրելիությունը պահանջում է, որ 100 մմ-ից ցածր կողմերի երկարությունների դեպքում թույլատրելիությունը լինի ±1,5 մմ; 100 մմ-ից ավելի կողային երկարությունների դեպքում հանդուրժողականությունը ±1,5% է: Պատերի հաստության թույլատրելիությունը ±10%, իսկ քաշի թույլատրելիությունը ±10% է: Չինական ստանդարտ GB/T 6728-ը ներառում է սառը ձևավորված պողպատե խոռոչ հատվածներ, որոնք սովորաբար տատանվում են 20 մմ × 20 մմ-ից մինչև 600 մմ × 600 մմ, ընդհանուր նյութերի դասակարգերով, ներառյալ Q235B և Q345B: Այս ստանդարտների մեջ նյութի ընդհանուր դասակարգերը ներառում են ASTM A500 դասարաններ B և C, S235JR, S355J0H, Q235B և Q345B:
Քառակուսի խողովակների արտադրության գործընթացը՝ կծիկից մինչև պատրաստի պրոֆիլ
Քառակուսի պողպատե խողովակների արտադրությունը հետևում է արտադրության համակարգված աշխատանքի ընթացքին, որը հարթ պողպատե կծիկը վերածում է ճշգրիտ խոռոչի հատվածների: Գործընթացը սկսվում է հումքի պատրաստումից, որտեղ պողպատե ժապավենը (սովորաբար տաք գլորված կամ սառը գլանվածքով պտտվող պարույրներ, ինչպիսիք են Q195, Q235 կամ Q345), ստուգվում են մակերեսային թերությունների համար և մաքրվում՝ ժանգը, յուղը կամ այլ կեղտերը հեռացնելու համար: Այնուհետև կծիկը հանվում է և անցնում հարթեցնող մեքենայի միջով՝ շերտը հարթեցնելու և ներքին լարվածությունը թոթափելու համար: Եզրերի կտրումը կտրում է պողպատե ժապավենը քառակուսի խողովակի արտադրության համար անհրաժեշտ լայնությամբ:
Ձևավորման փուլը կիրառում է գլանաձև ձևավորման պրոգրեսիվ գործընթաց. ձևավորող գործարանը շերտը աստիճանաբար թեքում է կլոր խողովակի, որն այնուհետև անցնում է չափսերի կամ քառակուսի ձևափոխման միավորի միջով, որը կլոր խողովակը վերածում է քառակուսի կամ ուղղանկյուն խաչմերուկի: Այնուհետև կիրառվում է բարձր հաճախականության էլեկտրական դիմադրության եռակցում (ERW)՝ կարի միացման համար, որին հաջորդում է եռակցման ներքին և արտաքին փորվածքների հեռացում, օգտագործելով զարդի գործիքներ: Խողովակն այնուհետև անցնում է մի քանի չափսերի գլանափաթեթների միջով՝ վերջնական չափերը ամրացնելու և ըստ պահանջի սուր անկյուններ ձևավորելու համար: Եռակցման կարի վրա կարող է կիրառվել կամընտիր առցանց ջերմային մշակում, ինչպիսին է կռումը, դրա որակը և ընդհանուր մեխանիկական աշխատանքը բարելավելու համար: Թռչող սղոցը կամ ֆիքսված երկարությամբ կտրիչը կտրում է շարունակական խողովակը ցանկալի երկարությամբ: Ի վերջո, կտրված խողովակները ուղղվում են՝ վերացնելու ճկումները կամ ոլորումները, և կարող է իրականացվել ծայրամասային մակերեսի մանրացում կամ շեղում: Որակի ստուգումը ներառում է տեսողական ստուգումներ, չափերի ստուգում և եռակցման ստուգում՝ օգտագործելով ուլտրաձայնային կամ ռենտգենյան թեստավորում, որին հաջորդում է հակաժանգոտ մշակումը (օրինակ՝ յուղումը) և փաթեթավորումը պահեստավորման կամ առաքման համար:
Երկրորդական մշակում. կտրում, կռում և եռակցում
Առաջնային արտադրությունից բացի, քառակուսի խողովակները ենթարկվում են տարբեր երկրորդային մշակման գործողություններին՝ կիրառման հատուկ պահանջները բավարարելու համար: Կտրումը կարող է իրականացվել սղոցման միջոցով ընդհանուր նշանակության երկարության կտրման համար, լազերային կտրում բարձր ճշգրտության և բարդ պրոֆիլների համար կամ պլազմային կտրում միջին հաստության խողովակների համար: Խողովակների լազերային կտրումը օգտագործում է բարձր հզորության օպտիկամանրաթելային լազերային ճառագայթ՝ խողովակի նյութը տեղում հալեցնելու կամ գոլորշիացնելու համար՝ առաջարկելով ոչ կոնտակտային, բարձր էներգիայի խտության մշակում գերազանց եզրային որակով: Կռումով ուղիղ խողովակները վերածվում են շրջանակների, բազրիքների և ճարտարապետական տարրերի կոր բաղադրիչների: CNC խողովակների թեքիչները օգտագործում են մանդրելներ և մաքրիչի մամլիչներ՝ քառակուսի խողովակները հարթ շառավղով ձևավորելու համար՝ առանց պատերը փլուզելու: Եռակցումը խողովակի առանձին բաղադրիչները հավաքում է ավելի մեծ կառուցվածքների մեջ՝ օգտագործելով գազային մետաղական աղեղային զոդում (MIG) կամ գազով վոլֆրամի աղեղային եռակցում (TIG)՝ համապատասխան հոդերի պատրաստմամբ և տեղակայմամբ, որոնք կարևոր են եռակցման որակի համար: Լրացուցիչ երկրորդային մշակումը ներառում է դակիչ, անցք, հորատում և մակերեսի ավարտում, ինչպիսիք են ցինկապատումը, ներկումը կամ փոշի ծածկույթը:
