Ջերմային գլանավորված սեկցիոն պողպատը հանդիսանում է ժամանակակից կառուցվածքային ճարտարագիտության հիմքը՝ օգտագործվելով պողպատե շենքերի կառուցվածքներում, կամուրջների տրասեներում, հաղորդման աշտարակներում և արդյունաբերական ձեռնարկությունների կառուցվածքներում ամբողջ աշխարհում: Ջերմային գլանավորված սեկցիոն պողպատի արտադրության ընթացակարգը հասկանալը օգնում է գնումների մենեջերներին, կառուցվածքային ճարտարագետներին և մետաղամշակման վերահսկողներին գնահատել գործարանների հնարավորությունները, նյութի որակը և մատակարարման շղթայի հավաստիությունը: Արտադրության ընթացակարգը քառակուսի կամ ուղղանկյունաձև պողպատե բիլետները վերափոխում է վերջնական կառուցվածքային ձևերի՝ անկյունագծերի, ավազանների, I-ձև մետաղական մույլերի և H-ձև մետաղական մույլերի մեջ՝ մի հստակ վերահսկվող հաջորդականությամբ՝ տաքացում, գլանավորում, սառեցում և վերջնական մշակում: Ջերմային գլանավորված սեկցիոն պողպատի արտադրության գծի յուրաքանչյուր փուլ ազդում է վերջնական արտադրանքի չափսերի, մեխանիկական հատկությունների և մակերևույթի որակի վրա:

Մետաղական հումք՝ պողպատե բիլետներ

Արտադրության գործընթացը սկսվում է շարունակական ձուլմամբ ստացված պողպատե մազերով, որոնք սովորաբար ունեն քառակուսի հատված՝ յուրաքանչյուր կողմի չափսերով 120 մմ–ից 200 մմ և յուրաքանչյուրը կշռում է 1,5–5 մետրիկ տոննա: Մետաղաձուլական գործարանները մազեր են արտադրում շարունակական ձուլման մեքենաների միջոցով, որոնք մետաղաձուլական հիմնական թթվածնային վառարաններից կամ էլեկտրական աղեղային վառարաններից ստացված հալված պողպատը վերածում են կիսավերջարտադրյալ ձևերի: Երկրորդային մետաղագիտական փուլում ճշգրտվում է մազերի պողպատի քիմիական կազմը՝ ստանալու նպատակային մարկայի սպեցիֆիկացիան, այն լինի ընդհանուր կառուցվածքային ածխածնային պողպատ, օրինակ՝ Q235B մարկան, որի ածխածնի պարունակությունը մոտավորապես 0,17–0,20 % է, թե բարձր ամրությամբ ցածր համաձուլվածքային մարկա, օրինակ՝ Q345B մարկան, որի մեջ մանգանի, սիլիցիումի և միկրոհամաձուլվածքային տարրերի ավելացումը հսկվում է: Այս փուլում մազերի մակերևույթի որակը կարևորագույն նշանակություն ունի, քանի որ ձուլված մազերի մակերևույթի ճաքերը, ներառումները կամ այլ մակերևութային թերությունները կտարածվեն գլանման գործընթացի ընթացքում և կհայտնվեն վերջնական սեկցիոն պողպատե արտադրանքում: Գործարանները կատարում են տեսողական ստուգում, իսկ պահանջվող կիրառումների դեպքում՝ նաև մակերևույթի մշակում (սկարֆինգ կամ շարժական մշակում)՝ մակերևույթի թերությունները վերացնելու համար, նախքան մազերի մտնելը վերատաքացման վառարան:

Ջերմացում. Ռեկրիստալիզացիայի ջերմաստիճանի հասնելը

Բիլետները մուտք են գործում քայլող փուլավոր կամ հրման տիպի վերտաքացման վառարան, որտեղ դրանք տաքացվում են 1150–1250 աստիճան Ցելսիուսի միջակայքում համասեռ ջերմաստիճանի, որը զգալիորեն բարձր է ստալի վերաբյուրեղավորման շեմից: Տաքացման գործընթացը սովորաբար տևում է 2–4 ժամ՝ կախված բիլետի հատվածի չափսերից և վառարանի հզորությունից: Բիլետի հատվածի ամբողջ մակերեսով համասեռ տաքացումը անհրաժեշտ է՝ հաջորդ մետաղամշակման ընթացքում ապահովելու դեֆորմացիայի համասեռ վարքագիծը: Բիլետի միջուկի և մակերեսի միջև ջերմաստիճանային գրադիենտները կարող են առաջացնել մետաղի անհամասեռ հոսք գլանների միջով, ինչը հանգեցնում է վերջնական սեկցիոն ստալի չափսերի անհամասեռության և ներքին լարվածության օրինակների: Ժամանակակից վերտաքացման վառարանները օգտագործում են բազմագոտեային ջերմաստիճանի կառավարում և ավտոմատացված այրման կառավարում՝ ճշգրիտ տաքացման պրոֆիլներ պահպանելու համար: Վառարանից դուրս գալու ջերմաստիճանը շարունակաբար վերահսկվում է ինֆրակարմիր պիրոմետրերի միջոցով, իսկ սահմանված ջերմաստիճանային սահմաններից դուրս եկած բիլետները հեռացվում են արտադրական գծից՝ վերջնական տաք մետաղամշակված սեկցիոն ստալի որակի շեղումները կանխելու համար:

Բեկումի գլանավորում. Մասի պրոֆիլի մոտավոր ձևավորում

Երբ վերատաքացման վառարանից դուրս է գալիս շիկացած բիլետը, այն անցնում է բարձր ճնշման տակ ջրի միջոցով մաքրման համակարգով, որը վերացնում է տաքացման ընթացքում առաջացած առաջնային մետաղային շերտը: Մաքրված բիլետը այնուհետև մտնում է սկզբնական մետաղամշակման վահանակի մեջ, որը հայտնի է նաև որպես սկզբնական մետաղամշակման սարք, և որը հանդիսանում է առաջին և ամենահզոր մետաղամշակման փուլը: Սկզբնական մետաղամշակման սարքը կատարում է ծանր նվազեցման աշխատանքը՝ վերափոխելով պարզ քառակուսի կամ ուղղանկյունաձև բիլետի հատվածը մոտավոր պրոֆիլի, որը սկսում է նմանվել նպատակային հատվածի ձևին: Անկյունային պրոֆիլների արտադրության դեպքում սկզբնական մետաղամշակման փուլերը աստիճանաբար կտրում են հատվածի մեկ անկյունը՝ ստեղծելով ճյուղի երկրաչափական ձևը: Կանալային և երկաթբետոնե սալիկների համար սկզբնական մետաղամշակման գլանները ձևավորում են միջին մասը և թաղանթները՝ գլանների գործարկման հաջորդականությամբ, որոնք նյութը տեղափոխում են կենտրոնից դեպի դուրս: Ուղղահայաց և հորիզոնական գլանների վահանակները միաժամանակ աշխատում են՝ վերահսկելով միջին մասի հաստությունը և թաղանթների ձևավորումը: Սկզբնական մետաղամշակումը սովորաբար 5–9 փուլերում նվազեցնում է հատվածի մակերեսը 60–80 %-ով՝ կախված նպատակային հատվածի ձևի բարդությունից: Ջերմային մետաղամշակված պրոֆիլային պողպատի հիմնական հատիկների մանրացումը և մեխանիկական հատկությունների ձևավորումը ստացվում են սկզբնական մետաղամշակման փուլում կատարվող ծանր դեֆորմացիայի շնորհիվ:

Ավարտել գլորումը. ճշգրտության աստիճաններ վերջնական չափսերի համար

Դադարից հետո մասնակի ձևավորված պրոֆիլը մտնում է վերջնական մետաղամշակման մեքենայագործարանի մեջ, որը բաղկացած է մի քանի մետաղամշակման կայաններից, որոնք տեղադրված են շարունակական կամ կիսաշարունակական կառուցվածքով: Վերջնական մետաղամշակման կայանները կիրառում են աստիճանաբար թեթև նվազեցման անցումներ, որոնք ճշգրտում են պրոֆիլի երկրաչափությունը՝ հասցնելով այն վերջնական չափսերի և մակերևույթի որակի: Յուրաքանչյուր հաջորդ վերջնական մետաղամշակման անցում մոտեցնում է թաղարի հաստությունը, մարմնի բարձրությունը, ոտքի անկյունը և շառավիղը կարգավորող ստանդարտով սահմանված արժեքներին: Բարդ պրոֆիլների, օրինակ՝ H-ձև պրոֆիլների վերջնական մետաղամշակման մեքենայագործարանը կարող է ներառել համաշխարհային մետաղամշակման կայաններ, որոնք հորիզոնտալ և ուղղահայաց մետաղամշակման գլանների համադասավորմամբ միաժամանակ ճնշում են մարմնի և թաղարի մակերևույթների վրա: Համաշխարհային մետաղամշակման մեքենաները թույլ են տալիս անկախ կարգավորել մարմնի հաստությունը և թաղարի լայնությունը, ինչը անհրաժեշտ է H-ձև պրոֆիլների արտադրության համար՝ զուգահեռ թաղարներով: Վերջնական մետաղամշակման ընթացքում ջերմաստիճանը համարյա վերահսկվում է՝ մնալով տաք մետաղամշակման տիրույթում, միաժամանակ խուսափելով չափից շատ ջերմաստիճանի անկման հետևանքներից, որոնք կարող են մեծացնել մետաղամշակման բեռը և հնարավոր է առաջացնեն մեքենայագործարանի կանգ: Վերջնական մետաղամշակման վերջին կայանից ելքի ջերմաստիճանը սովորաբար տատանվում է 850–950 °C սահմաններում կառուցվածքային պրոֆիլների համար:

Արտահողում, հարթացում և կտրում

Վերջին վերամշակման ստանդումից դուրս եկող վերջացված տաք գլանված սեկցիոն պողպատը բարձր ջերմաստիճանում շարժվում է սառեցման սայլակով, որտեղ այն սառչում է մինչև մթնոլորտային ջերմաստիճան՝ վերահսկվող պայմաններում: Սառեցման սայլակի կառուցվածքը տարբերվում է կախված սեկցիայի տեսակից. երկար արտադրանքների, օրինակ՝ անկյունային և ավազանային պրոֆիլների համար քայլող ճարմանդի կամ մանգաղաձև սառեցման սայլակները ապահովում են համասեռ սառեցում՝ կանխելով անհամասեռ ջերմային սեղմման պատճառով առաջացած ձևափոխումները: H-ձև պրոֆիլները և այլ ծանր սեկցիաները կարող են օգտագործել ստիպված օդային սառեցում կամ վերահսկվող սառեցման ռեժիմներ՝ արագացված սառեցման տեխնոլոգիայի միջոցով ստանալու նպատակային մեխանիկական հատկություններ: Սառեցումից հետո սեկցիոն պողպատը անցնում է ռոլիկային ուղղման մեքենայով, որը կիրառում է հերթափոխվող ծռման ուժեր՝ վերացնելու գլանման և սառեցման ընթացքում առաջացած ցանկացած կամբեր, սվիպ կամ պտույտ: Ուղղումը տաք գլանված սեկցիոն պողպատի համար կարևորագույն որակի վերահսկման քայլ է, քանի որ չափազանց մեծ ուղղության շեղումը արտադրանքը դարձնում է անօգտագործելի ճշգրիտ կառուցվածքային մշակման համար, որտեղ միացման թույլատրելի շեղումները շատ փոքր են: Ուղղմանից հետո սեկցիոն պողպատը կտրվում է պատվերի համաձայն երկարությամբ՝ սառը սղոցներով կամ աբրազիվ կտրման համակարգերով: Կտրման կայանում երկարության թույլատրելի շեղումների վերահսկումը ավտոմատացված է կոդավորիչի վրա հիմնված չափման համակարգերի միջոցով, որոնք ապահովում են, որ մատակարարված երկարությունները համապատասխանեն հաճախորդի պահանջներին՝ սովորաբար ստանդարտ կառուցվածքային երկարությունների դեպքում ±50 մմ-ի սահմաններում:

Ջերմային գործա processing-ով ստացված պրոֆիլավորված պողպատի միջազգային ստանդարտներ

Միջազգային առևտրում տաք գլորված սեկցիոն պողպատի չափսերի և որակի պահանջները կարգավորող երեք հիմնական ստանդարտներ կան։ Չինաստանի ազգային ստանդարտը՝ GB/T 706-ը, սահիկավորում է տաք գլորված սեկցիոն պողպատի չափսերի թույլատրելի շեղումները, ձևի սահմանափակումները և թույլատրելի շեղումները, ներառյալ հավասար ոտքերով անկյունային պրոֆիլները, անհավասար ոտքերով անկյունային պրոֆիլները, սահմանափակված ծայրերով անցքերը և չինական գործարաններում արտադրվող երկաթբետոնային սյուները (I-ձև պրոֆիլները)։ Այս ստանդարտը սահիկավորում է սեկցիայի չափսերը, իներցիայի մոմենտ և սեկցիայի մոդուլ նման հատվածային հատկությունները, ինչպես նաև մակերևույթի որակի պահանջները։ Ճապոնական արդյունաբերական ստանդարտը՝ JIS G3192-ը, ընդգրկում է տաք գլորված պողպատե սեկցիաների չափսերը, զանգվածը և թույլատրելի շեղումները, ներառյալ հավասար անկյունային պրոֆիլները, անհավասար անկյունային պրոֆիլները, անցքերը, երկաթբետոնային սյուները (I-ձև պրոֆիլները) և H-ձև պրոֆիլները, որոնք լայնորեն օգտագործվում են Ասիայում, Մերձավոր Արևելքում և Օվկեանիայում։ ASTM International-ի A6/A6M ստանդարտը սահիկավորում է գլորված կառուցվածքային պողպատե ձողերի, թիթեղների, պրոֆիլների և սյուների ընդհանուր պահանջները Հյուսիսային Ամերիկայում և շատ Հարավային Ամերիկյան շուկաներում։ ASTM A6-ը սահիկավորում է կառուցվածքային պրոֆիլների թույլատրելի չափսային շեղումները, ներառյալ կամբերի (կորության) թույլատրելի շեղումը, սվեփի (թեքման) թույլատրելի շեղումը և հատվածային չափսերի թույլատրելի շեղումները։ Տաք գլորված սեկցիոն պողպատ ներմուծող գնորդները պետք է հաստատեն, թե իրենց նախագծի ինժեներական սահմանափակումները որ ստանդարտին են վերաբերում, քանի որ այս երեք ստանդարտների միջև չափսերի թույլատրելի շեղումները և սեկցիայի հատկությունների հաշվարկները տարբերվում են չափելի աստիճանով։

Համեմատական աղյուսակ. Ընդհանուր տաք գլանված սեկցիոն պողպատի տեսակներ

Սովորական տաք գլանված սեկցիոն պողպատի տեսակները՝ Հավասար թևերով անկյունաձև պրոֆիլ. Լ-ձև հատված, որի թևերի երկարությունները հավասար են, սովորաբար 20 մմ × 20 մմ–ից 250 մմ × 250 մմ։ Օգտագործվում է կառուցվածքային շրջանակներում, ամրացման տարրերում, աշտարակների կառուցման մեջ և հենարանների մեջ։ Ընդհանուր առմամբ օգտագործվող մարկաներն են՝ Q235B, SS400, ASTM A36։ Անհավասար թևերով անկյունաձև պրոֆիլ. Լ-ձև հատված, որի թևերի երկարությունները տարբեր են, օրինակ՝ 100 մմ × 75 մմ։ Օգտագործվում է այն դեպքերում, երբ ասիմետրիկ բեռնվածքի բաշխումը պահանջում է տարբեր թաղարկման մակերեսներ թևերի համար, օրինակ՝ կրանի ճանապարհի մետաղական մասերում և էկսցենտրիկ միացումներում։ Ընդհանուր առմամբ օգտագործվող մարկաներն են՝ Q235B, Q345B, ASTM A572։ Անկյունաձև պրոֆիլ (U-ձև)՝ U-ձև հատված, որի ներսի թևերը թեքված են, չափսերը տատանվում են 50 մմ–ից մինչև 400 մմ միջանցքի բարձրությամբ։ Օգտագործվում է մեքենաների շասիներում, պուրլիններում, գիրտերում, սանդղավանդակների լարերում և սարքավորումների շրջանակներում։ Ընդհանուր առմամբ օգտագործվող մարկաներն են՝ Q235B, Q345B, SS400։ I-ձև պրոֆիլ. I-ձև հատված, որի ներսի թևերը թեքված են, միջանցքի բարձրությունը սովորաբար 100 մմ–ից 630 մմ է։ Օգտագործվում է շենքերի և կամուրջների կառուցման մեջ որպես մետաղական մասեր՝ մասնավորապես մետաղական մասեր, սյուներ և մեծ բեռնվածքի տակ գտնվող մետաղական մասեր, երբ բեռնվածքի պայմանները չեն գերազանցում միջին մակարդակը։ Ընդհանուր առմամբ օգտագործվող մարկաներն են՝ Q235B, Q345B, ASTM A36, A572։ H-ձև պրոֆիլ (լայն թևերով)՝ H-ձև հատված, որի թևերը զուգահեռ են և թևերի լայնության հարաբերությունը միջանցքի լայնությանը մեծ է, քան I-ձև պրոֆիլի դեպքում, միջանցքի բարձրությունը 100 մմ–ից 900+ մմ է։ Օգտագործվում է բարձրահարկ շենքերի հիմնական բեռնվածքի կրող սյուներում, երկար բացվածքով կամուրջների մետաղական մասերում և ծանր արդյունաբերական կառուցվածքներում։ Ընդհանուր առմամբ օգտագործվող մարկաներն են՝ Q235B, Q345B, Q390, ASTM A992, SS400։

Մետաղական գլանված սեկցիայի մատակարարման շղթայի որակի ապահովում

Տաք գլանված սեկցիոն պողպատի ներմուծողները պետք է ստեղծեն համակարգային որակի ստուգման պրոտոկոլներ ամբողջ ձեռքբերման ցիկլի ընթացքում: Գործարանի աուդիտի զեկույցները և ISO 9001 սերտիֆիկացման փաստաթղթերը հիմնական ապացույց են արտադրության որակի կառավարման հնարավորության վերաբերյալ: Յուրաքանչյուր առաքման համար գնորդները պետք է պահանջեն գործարանի փորձարկման սերտիֆիկատներ՝ համապատասխանելով EN 10204 տիպ 3.1-ին, որոնք ներառում են քիմիական կազմի վերլուծությունը, ձգման փորձարկման արդյունքները, հոսքի ամրության արժեքները, երկարացման տոկոսը և, երբ անհրաժեշտ է, յուրաքանչյուր ջերմային համարի համար Չարպիի հարվածային փորձարկման արդյունքները առաքման մեջ: Բեռնման նավահանգստում չափագրական ստուգումը պետք է հաստատի պատի բարձրությունը, թևի լայնությունը, թևի հաստությունը և պատի հաստությունը՝ համեմատելով պատվերի սպեցիֆիկացիայի հետ՝ օգտագործելով կալիբրված չափման սարքեր: Մակերեսի որակի ստուգումը ներառում է գլանման թերությունների հետազոտություն՝ այդ թվում շերտավորումներ, կապեր, մակերեսային անջատված մասեր և մետաղալարեր, որոնք կարող են վտանգել կառուցվածքային ամրությունը: Երբ գնորդը չի կարող մասնակցել բեռնման ստուգմանը, երրորդ կողմի ստուգման գործակալությունները կարող են կատարել անկախ ստուգում: Tianjin Hengrunlong-ը, որը գործում է Տյանցզինի ազատ առևտրային գոտում՝ տրանսպորտային մատչելիությամբ Տյանցզին Սինգան նավահանգստի միջոցով, համակարգավորում է Հեբեյ, Լյաոնինգ և Շանդուն նահանգների պողպատի գործարանների հետ՝ մատակարարելով տաք գլանված սեկցիոն պողպատ՝ համապատասխանելով GB/T 706, JIS G3192 և ASTM A6 ստանդարտներին Հյուսիսային Ամերիկայի, Հարավային Ամերիկայի, Եվրոպայի, Օվկեանիայի և Հարավարևելյան Ասիայի հաճախորդների համար: