Buku Panduan Definitif mengenai Kimpalan Struktur Keluli

1.1 Kimpalan Arka Logam (SMAW)

Prinsip :
Kimpalan arka logam manual (SMAW), yang juga dikenali sebagai "kimpalan arka stick", adalah arka yang dihasilkan di antara elektrod habis yang disalut dengan fluks dan logam asas. Fluks terurai ke dalam gas perisai (CO₂) dan sanga, melindungi kolam kimpalan dari bahan pencemar atmosfera (contohnya oksigen, nitrogen).

Kelebihan :

Fleksibiliti: Sesuai untuk digunakan pada keluli karbon, keluli tahan karat dan besi tuang.

Mudah alih: Tiada bekalan gas luaran yang diperlukan, sesuai untuk pembaikan jambatan jauh.

Kawalan penembusan: Sudut elektrod boleh laras (contohnya 70 darjah seretan untuk penembusan dalam).

Kelemahan dan pengurangan :

Keliangan(Gas entrapment):

Sebab: Fluks mengandungi kelembapan atau bahan asas tercemar.

Langkah berjaga-berjaga: Bakar elektrod pada 250 darjah (482 darjah F) selama 1 jam sebelum digunakan.

Kemasukan Slag :

Sebab: Penyingkiran sanga yang tidak lengkap antara pas.

Langkah berjaga-berjaga: Gunakan tukul jack dan berus kawat selepas setiap kot.

1.2 Kimpalan Arka Logam Gas (GMAW\/MIG)

Prinsip :
Gas Arc Welding (GMAW) menggunakan dawai pepejal yang berterusan, diberi makan pistol kimpalan dan dilindungi oleh gas lengai (argon\/helium) atau gas reaktif (karbon dioksida). Arka mencairkan dawai dan bahan induk, membentuk kimpalan gabungan.

Kelebihan :

Kadar pemendapan yang tinggi: Sehingga 12 kg\/jam, sesuai untuk pembuatan rasuk gudang yang cepat.

Spatter rendah: dicapai dengan MIG berdenyut (misalnya kekerapan nadi 200 Hz).

Kelemahan dan pengurangan :

Membakar(input haba yang berlebihan):

Sebab: Voltan terlalu tinggi atau papan nipis (<3 mm) traveling too slowly.

Langkah berjaga-berjaga: Gunakan 0. 8 mm wayar diameter, 18-22 V, 150-180 A.

Kekurangan integrasi :

Sebab: Sudut pistol yang tidak betul atau arus yang tidak mencukupi.

Pencegahan: Mengekalkan sudut tujahan 15 darjah dan meningkatkan arus sebanyak 10%.

1.3 Kimpalan arka-cored fluks (FCAW)

Prinsip :
FCAW menggunakan dawai kimpalan tiub yang dipenuhi dengan fluks, yang menghasilkan gas perisai apabila dipanaskan. Terdapat dua pilihan:

Fcaw yang dilindungi sendiri: Tiada gas luaran diperlukan (misalnya, E71T -8 wayar kimpalan untuk kegunaan luar).

Fcaw: Menggunakan CO2 tambahan (contohnya E70T -1 untuk plat tebal).

Kelebihan :

Rintangan angin: Kawat yang dilindungi sendiri dapat menahan angin 15 mph, menjadikannya sesuai untuk kren gantri kapal.

Kecekapan tinggi: Kelajuan pemendapan adalah 25% lebih cepat daripada SMAW.

Kelemahan dan pengurangan :

Retak(Hidrogen diinduksi):

Sebab: Fluks mengandungi kelembapan atau kandungan sulfur dalam keluli terlalu tinggi.

Pencegahan : For steel thickness >30 mm, panaskan hingga 150 darjah (302 darjah F).

Pelepasan asap yang berlebihan :

Pengurangan: Pasang pengekstrak asap dengan aliran udara 1000 cfm.

1.4 Kimpalan arka tenggelam (saw)

Prinsip :
Kimpalan arka tenggelam menghasilkan arka di bawah selimut fluks berbutir (contohnya SIO₂ + MNO). Fluks mencairkan ke dalam plasma sanga dan konduktif, mencapai penembusan yang mendalam (sehingga 25 mm dalam satu pas).

Kelebihan :

Keserasian automasi: Sistem gergaji robot boleh mencapai 99% kebolehulangan untuk kimpalan lilitan paip.

Sinaran UV yang rendah: Lapisan fluks meminimumkan pendedahan pengendali.

Kelemahan dan pengurangan :

Bawah(alur sepanjang kaki kimpalan):

Sebab: Voltan terlalu tinggi atau kelajuan memandu terlalu cepat.

Pencegahan: Untuk keluli 15 mm, laraskan parameter ke 28-32 V dan 400-500 A.

Penangkapan fluks :

Pengurangan: Gulung tepi bersama ke serong 60 darjah untuk memastikan aliran fluks yang betul.

2.1 Jenis Bersama Kimpalan

Sendi pantat :

Definisi: Menghubungkan dua ahli yang diselaraskan pada pesawat yang sama.

permohonan :

Kimpalan alur penembusan penuh: Berkenaan dengan rasuk beban (AWS D1.1, CJ-P Groove).

Penembusan separa: Sambungan tidak kritikal di gudang bumbung.

Sendi lap :

Definisi: Plat bertindih yang dikimpal di sepanjang tepi mereka.

permohonan :

Kimpalan fillet: Pelapisan logam lembaran di kilang (saiz kaki lebih besar daripada atau sama dengan 4 mm).

Kimpalan slot: Memuatkan kawasan tumpang tindih rak penyimpanan.

T-CONNECTOR :

Definisi: Dua helaian keluli yang disambungkan pada 90 darjah untuk membentuk bentuk "T".

permohonan :

Lajur Struktur: Double fillet kimpalan, tahan gempa bumi.

Kurungan: Kimpalan sekejap untuk meminimumkan ubah bentuk.

Sendi sudut :

Definisi: Sudut luaran terbentuk apabila plat bertemu pada sudut (biasanya 90 darjah).

permohonan :

Bingkai tingkap: Berterusan dikimpal, cuaca.

Kelebihan hiasan: Digilap lancar untuk memenuhi estetika seni bina.

2.2 Kedudukan kimpalan

Kedudukan Tutup (1g\/1f) :

Definisi: Kimpalan dilakukan di bahagian atas permukaan mendatar.

Amalan terbaik :

Gunakan gergaji untuk menyelesaikan sendi panjang di lantai kilang.

Kelajuan perjalanan dioptimumkan hingga 40 cm\/min untuk mendapatkan penampilan manik yang konsisten.

Kedudukan mendatar (2g\/2f) :

Definisi: Paksi kimpalan adalah mendatar pada permukaan menegak.

cabaran :

Kawalan Slag: Condongkan elektrod ke atas dengan 10 darjah untuk mengelakkan kehilangan sanga.

Penembusan: 15% lebih semasa berbanding dengan kedudukan rata.

Kedudukan menegak (3g\/3f) :

Definisi: Paksi kimpalan adalah menegak.

teknologi :

Kimpalan naik: Sesuai untuk bahan tebal (contohnya lajur keluli 20 mm).

Kimpalan menurun: Plat nipis (kurang daripada atau sama dengan 6 mm) menggunakan elektrod SMAW E6013.

Kedudukan overhead (4g\/4f) :

Definisi: Kimpalan dilakukan dari bawah sendi.

Protokol Keselamatan :

Gunakan FCAW dengan dawai yang dilindungi sendiri untuk mengelakkan penyebaran gas.

Pengimpal mesti memakai topi keledar dan sarung tangan tahan api.

3.1 Langkah demi Langkah Proses Kimpalan

3.2 Piawaian pemeriksaan kualiti untuk kimpalan struktur keluli

Pemeriksaan kualiti penampilan
1. Kecacatan permukaan jahitan kimpalan:

Permukaan jahitan kimpalan tidak boleh mempunyai kecacatan seperti retak, manik kimpalan, burrs, dan lubang arka. Kedalaman undercut tidak boleh melebihi 0. 5mm. Bagi anggota tegangan, panjang bawah bawah tidak boleh melebihi 100mm, dan panjang kumulatif tidak boleh melebihi 10% daripada panjang kimpalan. Keperluan untuk kedalaman pemotongan anggota mampatan telah agak santai, tetapi terdapat juga sekatan yang sepadan dengan panjang kumulatif.
2. Ketinggian elaun kimpalan:

Untuk kimpalan pantat, apabila lebar kimpalan kurang daripada 2 0 mm, ketinggian elaun berkisar dari 0. 52 hingga 5mm. Apabila lebar kimpalan lebih besar daripada atau sama dengan 2 {{1 0} mm, ketinggian berlebihan adalah 0.5 hingga 3.5mm. Dimensi kaki kimpalan kimpalan fillet harus mematuhi keperluan reka bentuk, dengan penyimpangan yang dibenarkan dari +2. 0mm dan 1.0mm.

Pemeriksaan kualiti dalaman
1. Pengesanan kecacatan ultrasonik:

Menurut pelbagai jenis struktur keluli dan keperluan reka bentuk, nisbah pengesanan kecacatan dibahagikan kepada 100% dan pengesanan kecacatan tempatan. Untuk kimpalan kelas pertama, pengesanan kecacatan 100% diperlukan, dan gred penilaian tidak boleh lebih rendah daripada gred II. Untuk kimpalan gred kedua, perkadaran pengesanan kecacatan adalah 20%, dan gred penilaian tidak boleh lebih rendah daripada gred III. Semasa pengesanan kecacatan, keterukan kecacatan ditentukan berdasarkan parameter seperti amplitud dan kedudukan gelombang yang dicerminkan kecacatan.

2. Ujian Radiografi:

Perkadaran ujian radiografi juga ditentukan berdasarkan gred kimpalan. 100% kimpalan kelas pertama diuji. 2. Gred penilaian negatif tidak boleh lebih rendah daripada gred II. Kadar pengesanan kecacatan kimpalan sekunder adalah 20%, dan gred penilaian negatif tidak lebih rendah daripada gred satu. Ujian radiografi mengenal pasti kecacatan seperti liang, kemasukan sanga, dan penembusan yang tidak lengkap melalui imej pada filem.

3.3 Kelayakan Prosedur Kimpalan

1.
2. Ujian harta mekanikal: Semasa ujian tegangan, kekuatan tegangan sendi dikimpal tidak boleh lebih rendah daripada nilai had yang lebih rendah yang ditentukan dalam standard bahan asas; Semasa ujian lenturan, selepas spesimen dibengkokkan ke sudut yang ditentukan, tidak ada keretakan atau kecacatan lebih lama daripada 3 meter di permukaan jahitan kimpalan dan zon yang terkena haba permukaan yang ditarik. Ujian kesan menentukan suhu ujian dan indeks tenaga kesan mengikut keperluan reka bentuk. Secara amnya, terdapat keperluan berangka yang jelas untuk tenaga impak pada suhu bilik, dan terdapat juga piawaian yang sepadan untuk tenaga impak pada suhu rendah berdasarkan gred keluli yang berlainan dan aplikasi reka bentuk.

Bangunan struktur keluli telah menjadi asas pembinaan perindustrian moden kerana ketahanan, keberkesanan kos, dan kebolehsuaiannya. Antaranya, gudang keluli dan kerangka rumah ayam (contohnya, koop ayam) menonjol sebagai contoh utama bagaimana teknologi kimpalan dan bahan-bahan keluli maju bersinergi untuk mewujudkan struktur jangka panjang.

4.1 Sistem bingkai keluli dikimpal

1. Peranan kimpalan dalam pembinaan struktur keluli
Kimpalan berfungsi sebagai tulang belakang pemasangan struktur keluli, yang membolehkan penciptaan sendi yang mantap yang menahan beban berat, tekanan alam sekitar, dan penggunaan jangka panjang. Untuk bangunan perindustrian seperti gudang dan rumah ayam, kimpalan memastikan integriti struktur melalui:

Sendi kekuatan tinggi:Teknik -teknik seperti kimpalan gas inert logam (MIG) dan kimpalan arka logam terlindung (SMAW) digunakan secara meluas untuk fius rasuk keluli, lajur, dan trusses. Kaedah ini menghasilkan sendi dengan padanan kekuatan tegangan atau melebihi logam asas, penting untuk menyokong rentang besar di gudang.

Ketepatan dan penyesuaian:Sistem kimpalan automatik membolehkan fabrikasi tepat geometri kompleks, seperti bumbung yang melengkung untuk rumah ayam atau bahagian cantilevered di gudang, memastikan penggunaan ruang yang optimum.

Integrasi lancar:Kimpalan membolehkan pemasangan komponen keluli pasang siap di tempat, mengurangkan masa pembinaan sambil mengekalkan ketepatan dimensi.
 

4.2 Permohonan di gudang keluli

Gudang keluli menuntut struktur yang mampu menanggung beban berat dari barangan, jentera, dan juga peralatan bumbung yang tersimpan (misalnya, panel solar). Kimpalan menyumbang kepada ketahanan mereka dalam beberapa cara:

Rintangan kepada beban dinamik: Kimpalan berterusan dalam kerangka gudang mengedarkan tekanan secara merata, meminimumkan keretakan keletihan walaupun di bawah beban kitaran dari forklift atau sistem penyusunan.

Mitigasi kakisan: Untuk gudang di persekitaran lembap atau pantai, kimpalan dipasangkan dengan keluli tergalvani atau aloi tahan cuaca. Rawatan pasca kimpalan, seperti salutan anti-karat, melanjutkan hayat perkhidmatan.

Pengembangan Modular: Sambungan yang dikimpal membolehkan pengembangan ruang gudang mudah, kerana bahagian keluli baru dapat diintegrasikan dengan lancar ke dalam kerangka yang ada.

4.3 Kimpalan di Rangka Kerja Rumah Ayam

Rumah ayam, seperti koop ayam, memerlukan struktur yang menahan keadaan yang keras, termasuk kelembapan, pelepasan ammonia, dan turun naik suhu. Kimpalan menangani cabaran ini melalui:

Reka bentuk kebersihan:Kimpalan yang lancar, berterusan menghilangkan celah di mana bakteria atau kelembapan mungkin terkumpul, menyokong keadaan kebersihan yang penting untuk kesihatan ternakan.

Integrasi Sistem Pengudaraan:Bingkai keluli yang dikimpal dengan selamat menyokong saluran pengudaraan dan sistem penebat, yang penting untuk mengekalkan persekitaran dalaman yang stabil.

Kerumitan ringan namun tahan lama:Menggunakan bahagian keluli berdinding nipis yang dikimpal ke dalam kekili mengurangkan kos bahan tanpa menjejaskan kekuatan, sesuai untuk projek pertanian sensitif kos.

Kombinasi bahan kimpalan dan keluli canggih mengurangkan kos penyelenggaraan dan kesan alam sekitar. Struktur keluli adalah 100% boleh dikitar semula, dan jangka hayat mereka meminimumkan penggunaan sumber dari masa ke masa. Sebagai contoh, sebuah rumah ayam keluli yang dikimpal dengan baik boleh bertahan lebih dari 50 tahun dengan pembaikan yang minimum, menawarkan penyelesaian yang mampan untuk petani.