சதுர எஃகு குழாய்கள்: நிலையான பரிமாணங்கள், பொருள் தரங்கள் மற்றும் செயலாக்க தொழில்நுட்பங்கள்

அறிமுகம்: ஸ்கொயர் ஹாலோ பிரிவுகளின் பன்முகத்தன்மை

சதுர எஃகு குழாய்கள், ஸ்கொயர் ஹாலோ பிரிவுகள் (SHS) என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன, நவீன உலோகத் தயாரிப்பில் மிகவும் பல்துறை கட்டமைப்பு சுயவிவரங்களில் ஒன்றாகும். அவற்றின் சம-பக்க, வெற்று குறுக்குவெட்டால் வகைப்படுத்தப்படும், இந்த சுயவிவரங்கள் அதிக வலிமை-எடை விகிதங்களை சுத்தமான அழகியல் மற்றும் இணைப்பின் எளிமையுடன் இணைக்கின்றன. அவற்றின் மூடிய பகுதி வடிவவியல் விதிவிலக்கான முறுக்கு விறைப்புத்தன்மையை வழங்குகிறது—ஐ-பீம்கள் அல்லது சேனல்கள் போன்ற திறந்த சுயவிவரங்களை விட குறிப்பிடத்தக்க வகையில் உயர்ந்தது—முறுக்கும் சக்திகளுக்கு எதிர்ப்பு தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு அவை சிறந்தவை. தட்டையான, இணையான மேற்பரப்புகள் வெல்டிங், போல்டிங் மற்றும் அடைப்புக்குறிகள், தட்டுகள் மற்றும் பிற கூறுகளை ஏற்றுவதை எளிதாக்குகின்றன, இது சதுர எஃகு குழாய்களை கட்டுமானம், இயந்திர பொறியியல், போக்குவரத்து மற்றும் விவசாயத் துறைகளில் விருப்பமான பொருளாக மாற்றுகிறது.

நிலையான பரிமாண வரம்புகள் மற்றும் உலகளாவிய விவரக்குறிப்புகள்

சதுர எஃகு குழாய்கள் பல்வேறு கட்டமைப்பு மற்றும் இயந்திரத் தேவைகளுக்கு இடமளிக்கும் வகையில் பரந்த அளவிலான அளவுகளில் தயாரிக்கப்படுகின்றன. மெட்ரிக் அமைப்புகளில், வழக்கமான வெளிப்புற பரிமாணங்கள் 10 மிமீ × 10 மிமீ முதல் 400 மிமீ × 400 மிமீ வரை இருக்கும், சுவர் தடிமன் பொதுவாக 0.5 மிமீ முதல் 20 மிமீ வரை இருக்கும். தளபாடங்கள் அல்லது அலங்கார கட்டமைப்புகள் போன்ற இலகு-கடமை பயன்பாடுகளுக்கு, மெல்லிய சுவர்கள் (0.5mm-3mm) கொண்ட சிறிய பிரிவுகள் (13mm-50mm) பொதுவாக குறிப்பிடப்படுகின்றன. 3 மிமீ-8 மிமீ சுவர் தடிமன் கொண்ட நடுத்தர பிரிவுகள் (50 மிமீ-150 மிமீ) பொது கட்டமைப்பு கட்டமைப்பு, இயந்திர தளங்கள் மற்றும் ஆதரவு நெடுவரிசைகளுக்கு பணிபுரியும். 150 மிமீக்கும் அதிகமான பெரிய பிரிவுகள், பெரும்பாலும் 12 மிமீ அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட சுவர் தடிமன் கொண்டவை, அதிக சுமை தாங்கும் பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. நிலையான நீளங்கள் பொதுவாக 6 மீட்டர், 12 மீட்டர் அல்லது தனிப்பயன் நீளமாக வழங்கப்படுகின்றன.

ASTM A500: கட்டமைப்பு குழாய்களுக்கான அமெரிக்க தரநிலை

வட அமெரிக்காவில் சதுர எஃகு குழாய்களுக்கான மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் விவரக்குறிப்பு ASTM A500 ஆகும், இது பாலங்கள் மற்றும் கட்டிடங்களின் வெல்டிங், ரிவெட் அல்லது போல்ட் கட்டுமானத்திற்கான குளிர்-வடிவமான பற்றவைக்கப்பட்ட மற்றும் தடையற்ற கார்பன் ஸ்டீல் கட்டமைப்பு குழாய்களை உள்ளடக்கியது. ASTM A500 இன் கீழ், கிரேடு C என்பது முதன்மையான பொருளாகும், இது குறைந்தபட்ச மகசூல் வலிமை 50 ksi (345 MPa) மற்றும் இழுவிசை வலிமை 62 ksi (427 MPa) ஆகும். ஸ்டாண்டர்ட் அதிகபட்ச மொத்த சுற்றளவு 88 அங்குலங்கள் வரை குழாய்களை உள்ளடக்கியது, அதாவது அதிகபட்ச சதுர HSS அளவு 22 இன்ச் × 22 அங்குலம், சுவர் தடிமன் 1-இன்ச் பெயரளவு வரை இருக்கும். எடுத்துக்காட்டாக, ASTM A500 இன் கீழ் ஒரு பொதுவான சதுர HSS பதவி HSS50x50x3 என வெளிப்படுத்தப்படுகிறது, இது 3mm சுவர் தடிமன் கொண்ட 50mm × 50mm வெளிப்புற பரிமாணங்களைக் குறிக்கிறது. பொதுவான ஏகாதிபத்திய அளவுகள் 1/2″ × 1/2″ முதல் 0.063″ சுவர் தடிமன் 8″ × 8″ வரை 0.250″ (1/4″) சுவர் தடிமன் வரை இருக்கும்.

EN 10210 மற்றும் EN 10219: சூடான-வடிவமைக்கப்பட்ட மற்றும் குளிர்-உருவாக்கப்பட்ட பிரிவுகளுக்கான ஐரோப்பிய தரநிலைகள்

ஐரோப்பாவில், சதுர வெற்றுப் பிரிவுகள் இரண்டு முதன்மை தரநிலைகளால் நிர்வகிக்கப்படுகின்றன: சூடான-முடிக்கப்பட்ட கட்டமைப்பு வெற்றுப் பிரிவுகளுக்கு EN 10210 மற்றும் குளிர்-வடிவமைக்கப்பட்ட வெல்டட் கட்டமைப்பு வெற்றுப் பிரிவுகளுக்கு EN 10219. EN 10219 குளிர்-வடிவமான வெல்டட் வட்ட, சதுர மற்றும் செவ்வக கட்டமைப்பு வெற்றுப் பகுதிகளை உள்ளடக்கியது, 40 மிமீ வரை சுவர் தடிமன் வரை தயாரிக்கப்படுகிறது, சதுர பிரிவுகள் 500 மிமீ × 500 மிமீ வெளிப்புற பரிமாணங்கள் வரை கிடைக்கும். வழக்கமான EN 10219 சதுரப் பிரிவுகள் 20 மிமீ × 20 மிமீ முதல் 2.0 மிமீ சுவர் தடிமன் வரை 300 மிமீ × 300 மிமீ வரை சுவர் தடிமன் 12.5 மிமீ அல்லது அதற்கு மேல் இருக்கும். நிலையான நீளம் 6, 8 மற்றும் 12 மீட்டர்களுடன் பரிமாண சகிப்புத்தன்மை, பிரிவு பண்புகள் மற்றும் குறிக்கும் தேவைகள் ஆகியவற்றை தரநிலை குறிப்பிடுகிறது. மூலை ஆரங்களும் குறிப்பிடப்பட்டுள்ளன: 20 மிமீ × 20 மிமீ × 2.0 மிமீ பிரிவிற்கு, வெளிப்புற மூலை ஆரம் 4 மிமீ உள் மூலை ஆரம் 2 மிமீ ஆகும்.

JIS G3466 மற்றும் பிற சர்வதேச தரநிலைகள்

ஜப்பானிய தொழில்துறை தரநிலை JIS G3466, சிவில் இன்ஜினியரிங், கட்டிடக்கலை மற்றும் பிற கட்டமைப்புகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படும் கார்பன் ஸ்டீல் சதுரம் மற்றும் செவ்வக குழாய்களுக்கான தேவைகளைக் குறிப்பிடுகிறது. JIS G3466 இன் கீழ் உள்ள பரிமாண சகிப்புத்தன்மைக்கு 100mm க்கும் குறைவான பக்க நீளங்களுக்கு, சகிப்புத்தன்மை ± 1.5mm ஆகும்; 100மிமீக்கும் அதிகமான பக்க நீளங்களுக்கு, சகிப்புத்தன்மை ±1.5% ஆகும். சுவர் தடிமன் சகிப்புத்தன்மை ± 10% மற்றும் எடை சகிப்புத்தன்மை ± 10% ஆகும். சீன தரநிலையான GB/T 6728 குளிர்-வடிவமான எஃகு வெற்றுப் பகுதிகளை உள்ளடக்கியது, பொதுவாக 20mm × 20mm முதல் 600mm × 600mm வரை, Q235B மற்றும் Q345B உள்ளிட்ட பொதுவான பொருள் தரங்களுடன். ASTM A500 கிரேடுகள் B மற்றும் C, S235JR, S355J0H, Q235B மற்றும் Q345B ஆகியவை இந்த தரநிலைகளில் உள்ள பொதுவான பொருள் தரங்களாகும்.

சதுர குழாய் உற்பத்தி செயல்முறை: சுருளிலிருந்து முடிக்கப்பட்ட சுயவிவரம் வரை

சதுர எஃகு குழாய்களின் உற்பத்தியானது, தட்டையான எஃகு சுருளை துல்லியமான வெற்றுப் பகுதிகளாக மாற்றும் முறையான உற்பத்தி பணிப்பாய்வுகளைப் பின்பற்றுகிறது. இந்த செயல்முறையானது மூலப்பொருள் தயாரிப்பில் தொடங்குகிறது, அங்கு எஃகு துண்டுகள்-பொதுவாக Q195, Q235 அல்லது Q345 போன்ற தரங்களின் சூடான-உருட்டப்பட்ட அல்லது குளிர்-உருட்டப்பட்ட சுருள்கள்-மேற்பரப்பு குறைபாடுகளுக்காக ஆய்வு செய்யப்பட்டு, துரு, எண்ணெய் அல்லது பிற அசுத்தங்களை அகற்ற சுத்தம் செய்யப்படுகிறது. சுருள் சுருளில் இருந்து அகற்றப்பட்டு, ஒரு சமன்படுத்தும் இயந்திரத்தின் வழியாகச் சென்று, பட்டையைத் தட்டையாக்கி, உள் அழுத்தத்தைப் போக்குகிறது. எட்ஜ் டிரிம்மிங் சதுர குழாய் உற்பத்திக்கு தேவையான அகலத்திற்கு எஃகு துண்டுகளை வெட்டுகிறது.

உருவாக்கும் நிலை ஒரு முற்போக்கான ரோல்-உருவாக்கும் செயல்முறையைப் பயன்படுத்துகிறது: உருவாக்கும் ஆலை படிப்படியாக துண்டுகளை ஒரு வட்டக் குழாயாக வளைக்கிறது, பின்னர் அது ஒரு அளவு மில் அல்லது சதுர மறுவடிவமைப்பு அலகு வழியாக அனுப்பப்படுகிறது, இது வட்டக் குழாயை சதுர அல்லது செவ்வக குறுக்குவெட்டாக மாற்றுகிறது. உயர் அதிர்வெண் மின்சார எதிர்ப்பு வெல்டிங் (ERW) பின்னர் தையல் உருகுவதற்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதைத் தொடர்ந்து ஸ்கார்ஃபிங் கருவிகளைப் பயன்படுத்தி உள் மற்றும் வெளிப்புற வெல்ட் பர்ர்களை அகற்றவும். குழாய் அதன் இறுதி பரிமாணங்களை சரிசெய்ய பல அளவு உருளைகள் வழியாக செல்கிறது மற்றும் தேவையான கூர்மையான மூலைகளை உருவாக்குகிறது. அனீலிங் போன்ற விருப்ப ஆன்லைன் வெப்ப சிகிச்சை, அதன் தரம் மற்றும் ஒட்டுமொத்த இயந்திர செயல்திறனை மேம்படுத்த வெல்ட் சீமில் பயன்படுத்தப்படலாம். ஒரு பறக்கும் ரம்பம் அல்லது நிலையான நீளம் கட்டர் பின்னர் தேவையான நீளத்திற்கு தொடர்ச்சியான குழாயை வெட்டுகிறது. இறுதியாக, வெட்டப்பட்ட குழாய்கள் வளைவுகள் அல்லது திருப்பங்களை அகற்ற நேராக்கப்படுகின்றன, மேலும் இறுதி மேற்பரப்பு அரைத்தல் அல்லது சேம்ஃபரிங் செய்யப்படலாம். தர ஆய்வில் காட்சி சோதனைகள், பரிமாண சரிபார்ப்பு மற்றும் மீயொலி அல்லது எக்ஸ்ரே சோதனையைப் பயன்படுத்தி பற்றவைப்பு ஆய்வு ஆகியவை அடங்கும், அதைத் தொடர்ந்து துரு எதிர்ப்பு சிகிச்சை (எண்ணெய் பூசுதல் போன்றவை) மற்றும் சேமிப்பு அல்லது ஏற்றுமதிக்கான தொகுப்பு ஆகியவை அடங்கும்.

இரண்டாம் நிலை செயலாக்கம்: வெட்டுதல், வளைத்தல் மற்றும் வெல்டிங்

முதன்மை உற்பத்திக்கு அப்பால், குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டுத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்வதற்காக சதுரக் குழாய்கள் பல்வேறு இரண்டாம் நிலை செயலாக்க நடவடிக்கைகளுக்கு உட்படுகின்றன. பொது நோக்கத்திற்கான நீளம் வெட்டுதல், அதிக துல்லியம் மற்றும் சிக்கலான சுயவிவரங்களுக்கு லேசர் வெட்டு அல்லது நடுத்தர தடிமனான குழாய்களுக்கு பிளாஸ்மா வெட்டுதல் ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி வெட்டுதல் செய்யப்படலாம். குழாய் லேசர் வெட்டும் உயர்-சக்தி ஃபைபர் லேசர் கற்றையைப் பயன்படுத்தி உள்நாட்டில் குழாய்ப் பொருளை உருக அல்லது ஆவியாக்குகிறது, இது சிறந்த விளிம்புத் தரத்துடன் தொடர்பு இல்லாத, உயர்-ஆற்றல்-அடர்த்தி செயலாக்கத்தை வழங்குகிறது. வளைத்தல் நேரான குழாய்களை பிரேம்கள், ஹேண்ட்ரெயில்கள் மற்றும் கட்டடக்கலை கூறுகளுக்கான வளைந்த கூறுகளாக மாற்றுகிறது. CNC டியூப் பெண்டர்கள் மாண்ட்ரல்கள் மற்றும் வைப்பர் டைஸ்களைப் பயன்படுத்தி, சுவர்கள் இடிந்துவிடாமல், சதுரக் குழாய்களை மென்மையான ஆரங்களாக உருவாக்குகின்றன. வெல்டிங் தனிப்பட்ட குழாய் கூறுகளை கேஸ் மெட்டல் ஆர்க் வெல்டிங் (எம்ஐஜி) அல்லது கேஸ் டங்ஸ்டன் ஆர்க் வெல்டிங் (டிஐஜி) பயன்படுத்தி பெரிய கட்டமைப்புகளில் ஒருங்கிணைக்கிறது. கூடுதல் இரண்டாம் நிலை செயலாக்கத்தில் குத்துதல், துளையிடுதல், துளையிடுதல் மற்றும் கால்வனேற்றம், ஓவியம் அல்லது தூள் பூச்சு போன்ற மேற்பரப்பு முடித்தல் ஆகியவை அடங்கும்.