소개: 정사각형 중공 단면의 다양성
SHS(Square Hollow Sections)라고도 알려진 정사각형 강철 튜브는 현대 금속 제조에서 가장 다양한 구조 프로파일 중 하나입니다. 동일한 측면의 빈 단면이 특징인 이 프로파일은 높은 무게 대비 강도 비율과 깔끔한 미적 특성 및 연결 용이성을 결합합니다. 폐쇄형 단면 형상은 탁월한 비틀림 강성을 제공하여 I빔이나 채널과 같은 개방형 프로파일보다 훨씬 우수하므로 비틀림 힘에 대한 저항이 필요한 응용 분야에 이상적입니다. 평평하고 평행한 표면은 용접, 볼트 체결, 브래킷, 플레이트 및 기타 구성 요소의 장착을 단순화하므로 사각형 강철 튜브는 건설, 기계 공학, 운송 및 농업 부문에서 선호되는 재료가 됩니다.
표준 치수 범위 및 글로벌 사양
사각 강철 튜브는 다양한 구조적 및 기계적 요구 사항을 수용할 수 있도록 광범위한 크기로 제조됩니다. 미터법 시스템에서 일반적인 외부 치수는 10mm × 10mm에서 최대 400mm × 400mm에 이르며 벽 두께는 일반적으로 0.5mm ~ 20mm입니다. 가구나 장식 구조물과 같은 경량 응용 분야의 경우 일반적으로 더 얇은 벽(0.5mm~3mm)과 더 작은 단면(13mm~50mm)이 지정됩니다. 벽 두께가 3mm~8mm인 중간 단면(50mm~150mm)은 일반 구조 프레임, 기계 베이스 및 지지 기둥의 역할을 합니다. 150mm를 초과하는 대형 단면, 종종 벽 두께가 최대 12mm 이상인 경우는 고하중을 견디는 응용 분야에 사용됩니다. 표준 길이는 일반적으로 6미터, 12미터 또는 맞춤형 길이로 제공됩니다.
ASTM A500: 구조용 튜빙에 대한 미국 표준
북미에서 사각 강철 튜브에 대해 가장 널리 사용되는 사양은 교량 및 건물의 용접, 리벳 또는 볼트 체결 건설을 위한 냉간 성형 용접 및 이음매 없는 탄소강 구조용 튜브를 다루는 ASTM A500입니다. ASTM A500에서는 등급 C가 주요 재료이며 최소 항복 강도는 50ksi(345MPa)이고 인장 강도는 62ksi(427MPa)입니다. 표준은 최대 총 둘레 88인치까지의 튜브를 포함합니다. 즉, 최대 정사각형 HSS 크기는 22인치 × 22인치이고 벽 두께는 공칭 최대 1인치입니다. 예를 들어, ASTM A500에 따른 일반적인 정사각형 HSS 지정은 HSS50x50x3으로 표현되며, 이는 벽 두께가 3mm이고 외부 치수가 50mm × 50mm임을 나타냅니다. 일반적인 영국식 크기는 벽 두께가 0.063인치인 1/2″ × 1/2″부터 벽 두께가 0.250″(1/4″)인 8″ × 8″까지입니다.
EN 10210 및 EN 10219: 열간 성형 및 냉간 성형 단면에 대한 유럽 표준
유럽에서는 사각 중공 단면이 두 가지 기본 표준, 즉 열간 마감 구조 중공 단면에 대한 EN 10210과 냉간 성형 용접 구조 중공 단면에 대한 EN 10219의 적용을 받습니다. EN 10219는 최대 40mm의 벽 두께로 제조된 냉간 성형 용접 원형, 정사각형 및 직사각형 구조용 중공 단면을 다루며 정사각형 단면은 외부 치수가 최대 500mm × 500mm까지 가능합니다. 일반적인 EN 10219 정사각형 섹션의 범위는 20mm × 20mm(벽 두께 2.0mm)에서 최대 300mm × 300mm(벽 두께 최대 12.5mm 이상)입니다. 이 표준은 표준 길이가 6, 8, 12미터인 치수 허용 오차, 단면 특성 및 표시 요구 사항을 지정합니다. 코너 반경도 지정됩니다. 20mm × 20mm × 2.0mm 단면의 경우 외부 코너 반경은 4mm이고 내부 코너 반경은 2mm입니다.
JIS G3466 및 기타 국제 표준
일본 산업 표준 JIS G3466은 토목 공학, 건축 및 기타 구조물에 사용되는 탄소강 정사각형 및 직사각형 튜브에 대한 요구 사항을 지정합니다. JIS G3466에 따른 치수 공차에 따르면 측면 길이가 100mm 미만인 경우 공차는 ±1.5mm입니다. 측면 길이가 100mm를 초과하는 경우 허용 오차는 ±1.5%입니다. 벽 두께 공차는 ±10%, 중량 공차는 ±10%입니다. 중국 표준 GB/T 6728은 Q235B 및 Q345B를 포함한 일반적인 재료 등급을 사용하여 일반적으로 20mm × 20mm ~ 600mm × 600mm 범위의 냉간 성형 강철 중공 단면을 다루고 있습니다. 이러한 표준의 일반적인 재료 등급에는 ASTM A500 등급 B 및 C, S235JR, S355J0H, Q235B 및 Q345B가 포함됩니다.
사각 튜브 제조 공정: 코일부터 완성된 프로파일까지
사각 강철 튜브의 생산은 평강 코일을 정밀 중공 단면으로 변환하는 체계적인 제조 작업 흐름을 따릅니다. 이 공정은 일반적으로 Q195, Q235 또는 Q345와 같은 등급의 열간 압연 또는 냉간 압연 코일인 강철 스트립의 표면 결함을 검사하고 녹, 오일 또는 기타 불순물을 제거하기 위해 세척하는 원자재 준비부터 시작됩니다. 그런 다음 코일을 풀고 레벨링 기계를 통과하여 스트립을 평평하게 하고 내부 응력을 완화합니다. 모서리 트리밍은 강철 스트립을 사각 튜브 생산에 필요한 너비로 절단합니다.
성형 단계에서는 점진적인 롤 성형 공정을 사용합니다. 성형 밀은 스트립을 점차적으로 원형 튜브로 구부린 다음 원형 튜브를 정사각형 또는 직사각형 단면으로 변환하는 사이징 밀 또는 정사각형 재성형 장치를 통과합니다. 그런 다음 고주파 전기 저항 용접(ERW)을 적용하여 이음새를 융합한 다음 스카핑 도구를 사용하여 내부 및 외부 용접 버를 제거합니다. 그런 다음 튜브는 여러 크기 조정 롤러를 통과하여 최종 치수를 고정하고 필요에 따라 날카로운 모서리를 형성합니다. 어닐링과 같은 선택적 온라인 열처리를 용접 이음새에 적용하여 품질과 전반적인 기계적 성능을 향상시킬 수 있습니다. 그런 다음 플라잉 톱이나 고정 길이 커터를 사용하여 연속 튜브를 원하는 길이로 자릅니다. 마지막으로 절단된 튜브를 곧게 펴서 구부러짐이나 뒤틀림을 제거하고 끝면을 연삭하거나 모따기를 수행할 수 있습니다. 품질검사에는 육안검사, 치수검증, 초음파나 X선 검사를 이용한 용접검사, 방청처리(오일링 등), 보관 또는 출하를 위한 묶음 작업이 포함됩니다.
2차 가공 : 절단, 절곡, 용접
1차 생산 외에도 사각 튜브는 특정 응용 분야 요구 사항을 충족하기 위해 다양한 2차 가공 작업을 거칩니다. 절단은 일반적인 길이 절단을 위한 톱질, 고정밀 및 복잡한 프로파일을 위한 레이저 절단, 중간 두께의 튜브를 위한 플라즈마 절단을 사용하여 수행할 수 있습니다. 튜브 레이저 절단은 고출력 파이버 레이저 빔을 사용하여 튜브 재료를 국부적으로 녹이거나 기화시켜 뛰어난 가장자리 품질과 함께 비접촉식, 고에너지 밀도 가공을 제공합니다. 굽힘은 직선형 튜브를 프레임, 난간 및 건축 요소용 곡선 구성요소로 변환합니다. CNC 튜브 벤더는 맨드릴과 와이퍼 다이를 사용하여 벽을 무너뜨리지 않고 사각형 튜브를 부드러운 반경으로 형성합니다. 용접은 가스 금속 아크 용접(MIG) 또는 가스 텅스텐 아크 용접(TIG)을 사용하여 용접 품질에 필수적인 적절한 접합 준비 및 맞춤을 통해 개별 튜브 구성 요소를 더 큰 구조로 조립합니다. 추가적인 2차 가공에는 펀칭, 슬로팅, 드릴링 및 아연도금, 페인팅, 분체 코팅과 같은 표면 마감이 포함됩니다.
