Keluli struktur mekanikal: Panduan lengkap untuk pembuatan bahagian tersuai

Ketika datang ke pembuatan bahagian tersuai -sama ada untuk jentera pembinaan, platform luar pesisir, atau peralatan perindustrian -meraih hak Keluli struktur mekanikal adalah membuat-atau-pecah. Gred yang salah atau pemprosesan yang tidak betul boleh menyebabkan komponen yang gagal, risiko keselamatan, dan kerja semula mahal. Panduan ini memecah semua yang anda perlu tahu, dari memilih gred keluli untuk memastikan ketahanan jangka panjang, dengan contoh dunia nyata untuk kejelasan.

1. Gred keluli utama & Piawaian untuk pembuatan adat

Tidak semua keluli struktur dibuat sama. Projek yang berbeza menuntut gred yang disesuaikan dengan beban mereka, persekitaran, dan keperluan prestasi. Berikut adalah pecahan gred yang paling banyak digunakan, Dianjurkan oleh permohonan, Untuk mempermudah proses pemilihan anda.

Contoh sebenar: Bangunan pengeluar silinder hidraulik adat untuk traktor pertanian memilih Aisi 1045 berakhir 1020. Kandungan karbon sederhana membenarkan rawatan haba 28-32 Kekerasan HRC, mencegah haus dari pergerakan piston yang berterusan -mengurangkan kadar kegagalan oleh 40%.

2. Sifat mekanikal & Ujian: Memastikan prestasi

Malah gred keluli terbaik gagal jika sifat mekanikalnya tidak sepadan dengan tuntutan projek anda. Fokus pada metrik kritikal ini, dan selalu mengesahkannya melalui ujian piawai.

Sifat mekanikal kritikal untuk diperiksa

• Kekuatan hasil: Tekanan di mana keluli membongkok secara kekal. Contohnya, ASTM A36 mempunyai kekuatan hasil minimum 36 KSI-Suffice untuk bingkai yang tidak beban tetapi terlalu rendah untuk aci jentera berat.
• Kekuatan tegangan muktamad (UTS): Keluli tegasan maksimum boleh mengendalikan sebelum pecah. Gred A572 50 mempunyai UT dari 65 ksi, menjadikannya sesuai untuk kurungan beban dalam peralatan pembinaan.
• Charpy V-Notch Impact Tanggunan: Mengukur ketahanan terhadap kesan tiba -tiba (Mis., di iklim sejuk). S355J2 (keluli rendah aloi) memerlukan minimum 27 J pada -40 ° C -kritikal untuk bahagian luar pesisir di perairan Artik.
• Pemanjangan pada rehat: Menunjukkan kemuluran. ASTM A992 mempunyai 18% pemanjangan minimum, Membenarkannya membengkokkan tanpa retak semasa fabrikasi (Mis., roll membentuk untuk bebibir rasuk).

Kaedah ujian penting

• Ujian tidak merosakkan (Ndt): Gunakan Ut (Ujian ultrasonik) untuk mengesan keretakan dalaman dalam plat tebal (Mis., Plat luar pesisir API 2H) atau Mt (Ujian zarah magnet) untuk kelemahan permukaan di bahagian yang dikimpal.
• Ujian Bend: Sahkan Kemuluran-ASTM A36 mesti lulus ujian selekoh 180 ° tanpa retak, memastikan ia dapat dibentuk menjadi bentuk tersuai seperti besi sudut.
• Ujian kekerasan: Kekerasan Brinell (Untuk bahagian tebal) atau Rockwell c (untuk komponen yang dirawat haba) memastikan konsistensi. Contohnya, gear tersuai yang dibuat dari Aisi 1045 harus menguji 25-30 HRC.

3. Rawatan haba & Mikrostruktur: Mengoptimumkan prestasi keluli

Rawatan haba mengubah mikrostruktur keluli, membuka kunci sifat seperti kekerasan, ketangguhan, atau kemuluran. Proses yang betul bergantung pada matlamat akhir anda.

Contoh sebenar: Pelanggan memerlukan bolt kekuatan tinggi tersuai untuk turbin angin. Kami menggunakan Gred A572 50 dan menggunakan q&Kitaran t: dipadamkan pada 860 ° C., marah pada 550 ° C.. Ini mengakibatkan kekuatan tegangan 70 ksi dan 20% pemanjangan-sempurna untuk menahan getaran yang disebabkan oleh angin.

Petua microalloying: Menambah sedikit Nb (Niobium), V (Vanadium), atau Dari (Titanium) Untuk keluli seperti S355JR Menapis saiz bijian, meningkatkan kekuatan dan ketangguhan tanpa rawatan haba tambahan.

4. Fabrikasi & Menyertai: Elakkan perangkap biasa

Bahagian tersuai sering memerlukan pemotongan, membongkok, dan proses kimpalan yang boleh menjejaskan prestasi keluli jika tidak dilakukan dengan betul.

Amalan terbaik kimpalan

• Kimpalan arka logam gas (Gawn): Sesuai untuk nipis ASTM A36 bahagian (Mis., kurungan adat) Kerana kelajuan perjalanan pantas. Gunakan dawai ER70S-6 untuk kekuatan yang sepadan.
• Kimpalan arka tenggelam (Melihat): Sempurna untuk tebal API 2H Plat luar pesisir -kadar pemendapan tinggi dan spatter rendah memastikan kuat, kimpalan yang konsisten.
• Rawatan haba pasca kimpalan (Pwht): Kritikal untuk keluli karbon tinggi seperti Aisi 1045. Kitaran pelega tekanan 620 ° C menghalang retak dalam aci dikimpal.

Memotong & Membentuk petua

• Pemotongan plasma CNC: Mencapai toleransi yang ketat (± 0.1 mm) untuk A992 Beam Blanks -Kritikal untuk Sambungan Kustom Sesuai.
• Lenturan sejuk: Elakkan lebih banyak-S355J2 mempunyai jejari selekoh sejuk maksimum 2x ketebalan bahan untuk mengelakkan retak.
• Kawalan penyelewengan: Semasa kimpalan Dalam 10225 bahagian luar pesisir, Gunakan kimpalan backstep dan pengapit untuk meminimumkan jam kerja -jam kerja semula.

5. Perlindungan kakisan & Salutan: Memanjangkan bahagian kehidupan

Keluli struktur mekanikal terdedah kepada karat, Terutama dalam persekitaran yang teruk. Salutan yang betul memastikan umur panjang.

Untuk hujungnya: Sentiasa mengukur ketebalan salutan dengan a Dft (Ketebalan filem kering) Tolok. Untuk galvanizing panas, Matlamat untuk 85-110 μm -terlalu nipis membawa kepada karat awal, terlalu tebal menyebabkan kelembutan.

6. Reka bentuk struktur & Kod: Tetap patuh

Merancang bahagian tersuai memerlukan kod industri berikut untuk memastikan keselamatan dan prestasi.

• Beban & Reka bentuk faktor rintangan (LRFD): Digunakan di Amerika Utara (AISC 360) untuk menjelaskan ketidakpastian dalam beban. Contohnya, Rasuk keluli tersuai mesti menyokong beban mati 1.2x + 1.6x beban langsung.
• Eurocode 3 (Dalam 1993-1-1): Standard Eropah untuk Reka Bentuk Keluli. Ia memerlukan pemeriksaan lengkung buckling Untuk lajur -e.g., Lajur S355JR langsing menggunakan lengkung C untuk mengelakkan keruntuhan.
• Reka bentuk seismik: Di kawasan yang rawan gempa bumi, Ikuti AISC 341. Sambungan tersuai (Mis., kurungan bolted) mesti mempunyai kemuluran yang mencukupi untuk menyerap tenaga seismik.
• Rintangan Kebakaran: Kirakan penilaian menggunakan ASTM E119. Penarafan kebakaran selama 2 jam untuk A992 Rasuk mungkin memerlukan cat intumescent atau enkasemen konkrit.

Perspektif Teknologi Yigu

Di Yigu Technology, Kami mengkhususkan diri dalam bahagian keluli struktur mekanikal adat -dari plat 2h API luar pesisir ke AISI Precision 1045 aci. Kami mengutamakan tiga langkah: 1) Gred yang sepadan dengan projek anda (Mis., S355j2 untuk bahagian iklim sejuk); 2) Mengesahkan sifat melalui ujian NDT dan Charpy; 3) Mengoptimumkan fabrikasi dengan PWHT dan kawalan penyelewengan. Matlamat kami adalah untuk menyampaikan bahagian yang memenuhi kod (AISC, Eurocode 3) dan jangkaan melebihi masa dan anda.

Soalan Lazim

1. Gred keluli mana yang terbaik untuk bahagian tersuai yang memerlukan kedua -dua kebolehkalasan dan kekuatan tinggi?

Gred A572 50 adalah ideal -ia mempunyai 50 Kekuatan hasil KSI dan kebolehkalasan yang sangat baik (Tidak ada pemanasan yang diperlukan untuk bahagian nipis), Menjadikannya sesuai untuk bahagian dikimpal beban seperti bingkai jentera.

2. Bagaimana saya memastikan bahagian keluli struktur saya yang dikimpal tidak retak?

Gunakan Tekanan pelepasan tekanan (600-650° C untuk 1-2 jam) pasca kimpalan, Pilih logam pengisi yang serasi (Mis., ER70S-6 untuk ASTM A36), dan melakukan Ujian MT Untuk memeriksa keretakan permukaan.

3. Apakah perlindungan kakisan yang paling kos efektif untuk bahagian tersuai luar?

Galvanizing panas menawarkan nilai terbaik - kos 30-50% kurang daripada cat 20 tahun dan memerlukan penyelenggaraan yang minimum. Untuk persekitaran air masin, Naik taraf ke salutan dupleks (galvanizing + epoksi).