Кіріспе: Шаршы қуыс қималардың әмбебаптығы
Шаршы болат құбырлар, сонымен қатар шаршы қуыс секциялар (SHS) ретінде белгілі, заманауи металл өндірісіндегі ең әмбебап құрылымдық профильдердің бірі болып табылады. Бір жақты, қуыс көлденең қимасымен сипатталатын бұл профильдер жоғары беріктік пен салмақ арақатынасын таза эстетикамен және қосылудың қарапайымдылығымен біріктіреді. Олардың жабық қима геометриясы ерекше бұралу қаттылығын қамтамасыз етеді - I-сәулелері немесе арналар сияқты ашық профильдерден айтарлықтай жоғары, бұл оларды бұралу күштеріне төзімділікті қажет ететін қолданбалар үшін өте қолайлы етеді. Тегіс, параллель беттер дәнекерлеуді, болттарды және кронштейндерді, тақталарды және басқа компоненттерді орнатуды жеңілдетеді, бұл төртбұрышты болат құбырларды құрылыс, машина жасау, көлік және ауыл шаруашылығы салаларында таңдаулы материал етеді.
Стандартты өлшем диапазоны және ғаламдық сипаттамалар
Шаршы болат құбырлар әртүрлі құрылымдық және механикалық талаптарды қанағаттандыру үшін кең ауқымда шығарылады. Метрикалық жүйелерде әдеттегі сыртқы өлшемдер 10 мм × 10 мм-ден 400 мм × 400 мм-ге дейін, қабырға қалыңдығы әдетте 0,5 мм-ден 20 мм-ге дейін ауытқиды. Жиһаз немесе сәндік құрылымдар сияқты жеңіл қолданбалар үшін әдетте қабырғалары жұқа (0,5 мм–3 мм) кішірек бөліктер (13 мм–50 мм) белгіленеді. Қабырғасының қалыңдығы 3мм–8мм болатын орташа секциялар (50мм–150мм) жалпы құрылымдық жақтауларды, машиналар негіздерін және тірек тіректерін орнату үшін жұмыс күші ретінде қызмет етеді. 150 мм-ден асатын үлкен секциялар, көбінесе қабырғасының қалыңдығы 12 мм немесе одан да көп, ауыр жүк көтеретін қолданбаларда қолданылады. Стандартты ұзындықтар әдетте 6 метр, 12 метр немесе арнайы ұзындықтар ретінде жеткізіледі.
ASTM A500: Құрылымдық құбырларға арналған американдық стандарт
Солтүстік Америкадағы төртбұрышты болат құбырлар үшін ең көп қолданылатын спецификация ASTM A500 болып табылады, ол көпірлер мен ғимараттардың дәнекерленген, тойтарылған немесе болттармен бекітілуі үшін суық пішінделген дәнекерленген және жіксіз көміртекті болаттан жасалған құрылымдық құбырларды қамтиды. ASTM A500 бойынша С сорты ең аз аққыштық шегі 50 кси (345 МПа) және 62 кси (427 МПа) созылу беріктігін ұсынатын басым материал болып табылады. Стандарт максималды жалпы периметрі 88 дюймге дейінгі түтіктерді қамтиды, яғни HSS шаршысының максималды өлшемі 22 дюйм × 22 дюйм, қабырға қалыңдығы номиналды 1 дюймге дейін. Мысалы, ASTM A500 астындағы типтік шаршы HSS белгілеу қабырғасының қалыңдығы 3 мм болатын 50 мм × 50 мм сыртқы өлшемдерді көрсететін HSS50x50x3 ретінде көрсетіледі. Жалпы империялық өлшемдер 0,063 дюймдік қабырға қалыңдығымен 1/2' × 1/2' және 0,250' (1/4') қабырға қалыңдығымен 8' × 8' дейін ауытқиды.
EN 10210 және EN 10219: Ыстық және суық пішінделген бөліктерге арналған еуропалық стандарттар
Еуропада шаршы қуыс секциялар екі негізгі стандартпен реттеледі: ыстық өңделген құрылымдық қуыс секциялар үшін EN 10210 және суық пішінделген дәнекерленген құрылымдық қуыс секциялар үшін EN 10219. EN 10219 қабырғасының қалыңдығы 40 мм-ге дейін, сыртқы өлшемдері 500 мм × 500 мм-ге дейін болатын төртбұрышты бөліктерде жасалған суық пішіндегі дәнекерленген дөңгелек, шаршы және тікбұрышты құрылымдық қуыс секцияларды қамтиды. Әдеттегі EN 10219 шаршы қималары 20 мм × 20 мм қабырға қалыңдығы 2,0 мм 300 мм × 300 мм, қабырға қалыңдығы 12,5 мм немесе одан да көп болады. Стандарт өлшемдік рұқсаттарды, секциялық қасиеттерді және стандартты ұзындығы 6, 8 және 12 метр болатын таңбалау талаптарын анықтайды. Бұрыш радиусы да көрсетілген: 20 мм × 20 мм × 2,0 мм қима үшін сыртқы бұрыш радиусы 4 мм, ішкі бұрыш радиусы 2 мм.
JIS G3466 және басқа халықаралық стандарттар
Жапондық JIS G3466 өнеркәсіптік стандарты құрылыс, сәулет және басқа құрылымдар үшін пайдаланылатын көміртекті болаттан жасалған шаршы және тікбұрышты түтіктерге қойылатын талаптарды анықтайды. JIS G3466 бойынша өлшемдік рұқсаттар 100 мм-ден төмен бүйірлік ұзындықтар үшін төзімділік ±1,5 мм болуын талап етеді; 100 мм-ден асатын бүйірлік ұзындығы үшін төзімділік ±1,5% құрайды. Қабырға қалыңдығының рұқсат етілген шегі ±10%, ал салмақ рұқсаты ±10%. Қытай стандарты GB/T 6728 әдетте Q235B және Q345B қоса жалпы материал сорттары бар, әдетте 20 мм × 20 мм-ден 600 мм × 600 мм-ге дейінгі салқын пішінделген болат қуыс секцияларды қамтиды. Осы стандарттар бойынша жалпы материал сорттары ASTM A500 B және C, S235JR, S355J0H, Q235B және Q345B сорттарын қамтиды.
Шаршы түтіктерді өндіру процесі: катушкадан дайын профильге дейін
Төртбұрышты болат құбырларды өндіру жалпақ болат катушкаларды дәлдіктегі қуыс бөліктерге айналдыратын жүйелі өндірістік жұмыс процесіне сәйкес келеді. Процесс шикізатты дайындаудан басталады, мұнда болат жолақ (әдетте Q195, Q235 немесе Q345 сияқты ыстықтай илектелген немесе суық илектелген катушкалар) бетіндегі ақауларға тексеріледі және тот, майды немесе басқа қоспаларды кетіру үшін тазартылады. Содан кейін орамды босатады және жолақты тегістеу және ішкі кернеуді жою үшін нивелирлеу машинасынан өтеді. Жиектерді кесу болат жолақты шаршы түтіктерді өндіру үшін қажетті енге дейін кеседі.
Қалыптау сатысында орамды қалыптаудың прогрессивті процесі қолданылады: қалыптау диірмені жолақты бірте-бірте дөңгелек түтікке иеді, содан кейін ол дөңгелек құбырды шаршы немесе тікбұрышты көлденең қимаға түрлендіретін өлшемді диірмен немесе шаршы пішінді өзгерту қондырғысы арқылы өтеді. Содан кейін тігісті балқыту үшін жоғары жиілікті электрлік кедергімен дәнекерлеу (ERW) қолданылады, содан кейін шарфтық құралдардың көмегімен ішкі және сыртқы дәнекерлеу саңылаулары жойылады. Содан кейін түтік соңғы өлшемдерін бекіту және қажет болған жағдайда өткір бұрыштарды қалыптастыру үшін бірнеше өлшемді роликтерден өтеді. Оның сапасын және жалпы механикалық өнімділігін жақсарту үшін дәнекерлеу тігісіне жасыту сияқты қосымша онлайн термиялық өңдеуді қолдануға болады. Содан кейін ұшатын ара немесе бекітілген ұзындықты кескіш үздіксіз түтікті қажетті ұзындыққа кеседі. Соңында, кесілген түтіктер иілулерді немесе бұралуларды жою үшін түзетіледі және шеткі бетті тегістеу немесе кесу орындалуы мүмкін. Сапаны тексеру визуалды тексерулерді, өлшемді тексеруді және ультрадыбыстық немесе рентгендік сынауды қолдану арқылы дәнекерлеуді тексеруді, одан кейін тотқа қарсы өңдеуді (мысалы, майлау) және сақтау немесе жөнелту үшін байлауды қамтиды.
Екінші өңдеу: кесу, майыстыру және дәнекерлеу
Бастапқы өндірістен басқа, төртбұрышты түтіктер қолданудың нақты талаптарын қанағаттандыру үшін әртүрлі қайталама өңдеу операцияларынан өтеді. Кесу жалпы мақсаттағы ұзындықты кесу үшін аралау, жоғары дәлдіктегі және күрделі профильдер үшін лазерлік кесу немесе орташа қалыңдықтағы түтіктер үшін плазмалық кесу арқылы жүзеге асырылуы мүмкін. Түтіктерді лазермен кесу түтік материалын жергілікті түрде балқыту немесе буландыру үшін жоғары қуатты талшықты лазер сәулесін пайдаланады, бұл жанаспайтын, жоғары энергия тығыздығымен жақсы жиектер сапасымен өңдеуді ұсынады. Иілу түзу түтіктерді жақтауларға, тұтқаларға және архитектуралық элементтерге арналған қисық құрамдас бөліктерге айналдырады. CNC түтіктерін майыстырғыштар қабырғаларды құлатпай, тегіс радиустарға төртбұрышты түтіктерді қалыптастыру үшін оправкалар мен сүрткіш қалыптарды пайдаланады. Дәнекерлеу дәнекерлеу сапасы үшін қажетті буындарды дұрыс дайындау және орнату арқылы газ металды доғалық дәнекерлеу (MIG) немесе газды вольфрамды доғамен дәнекерлеу (TIG) арқылы жеке түтік құрамдас бөліктерін үлкен құрылымдарға жинайды. Қосымша қайта өңдеуге мырыштау, бояу немесе ұнтақпен жабу сияқты тесу, ойық салу, бұрғылау және бетті өңдеу кіреді.
