Polad anbarlarda qaynaqlanmış H-seksiyalı elementlərin deformasiya idarə edilməsi və düzəldilməsinin qəbulu

Giriş

1. Qaynaq deformasiyasi görünüş məsələsi deyil, interfeys dəqiqliyi məsələsidir

Polad anbarların istehsalında qaynaqlanmış H-şəkilli sütunlar, kran qirişləri və daralan portal çərçivənin dam örtüyü ayaqları son lövhələrlə, yüksək möhkəmlikli bolt delik qrupları ilə, dam tırnaqları ilə, oturacaq lövhələri ilə, kran qirişinin çıxıntıları ilə və ikincil örtük elementləri ilə davamlı interfeys əmələ gətirir. Bir neçə millimetrlik əyilmə tək elementin yoxlanılması zamanı qeyd edilməyə bilər, lakin bir neçə baylar üzrə toplandıqda sütun şəbəkəsinin sürüşməsi, bərabərsiz zirvə xətti və ya dam tırnaqlarının deliklərinin uyğunsuzluğu kimi görünə bilər. Kranla təchiz olunmuş anbarlarda kran qirişinin qövsü, burulması və uc yüksəkliyi xətaları da rayların düzülüşü üçün mövcud aralığı azalda bilər.

Beləliklə, deformasiya nəzarətinin məqsədi hər bir elementi "tam düz" etmək deyil, əksinə, istehsalat toleransı, göstərilən kamber və quraşdırma tənzimləmə qabiliyyəti arasında aydın sərhədlər müəyyən etməkdir. ISO 13920:2023 standartı qaynaqlanmış konstruksiyalarda xətti ölçülər, bucaqlar, formalıq və yerləşmə üçün ümumi tolerans çərçivəsini təmin edir və tolerans sinifinin elementin funksiyasına görə seçilməli olduğunu vurğulayır; çertyojlarda ayrı-ayrı göstərilən ölçülər üstünlük təşkil edir. ^[2]ANSI/AISC 303-22 standartı polad binalar və körpülər üçün standart praktikaya əsaslanaraq, müqavilə bağlanması, istehsalat və quraşdırma üçün ümumi olaraq qəbul edilə bilən dəqiqlik həddini müəyyən edir. ^[6]Bu sənədlər fərqli məqsədlərə xidmət edir: biri qaynaq istehsalatı toleranslarını müəyyən etməyə kömək edir, digəri isə tərəflərin müqaviləvi və quraşdırma interfeysi gözləntilərini müəyyən etməsinə kömək edir. Onlar eyni mənada istifadə edilə bilməz.

2. Aktual proses dəyişənini hədəfləməzdən əvvəl deformasiya rejimini müəyyən edin

Qaynaq edilmiş H-seksiyonlarda tipik deformasiya növləri uzununa sıxılma, eninə sıxılma, qanadların bucaq deformasiyası, ümumi əyilmə və ya burulma və nazik qabarıqlarda yerli dalğalanmadır. Uzununa sıxılma elementin uzunluğunda, son lövhələr arasındakı məsafədə və dəlik qruplarının referens nöqtələrində toplanan dəyişikliklərə səbəb olur; eninə sıxılma əsasən qanadların eni ölçülərini və qabarıqların mövqeyini təsir edir; bucaq deformasiyası qaynaq sahəsində qalınlıq boyu temperatur qradiyenti nəticəsində yaranır; ümumi əyilmə və ya burulma adətən istilik daxilolmasında, qaynaq zamanında və ya elementin iki tərəfindəki dayaq şəraitində asimmetriyanı göstərir.

Eyni simptom — «süpürmə» — çox fərqli səbəblərə malik ola bilər. Əgər üzv birinci tərəfdə uzun qaynaq tamamlandıqdan sonra dərhal meyl edirsə və əks tərəfi qaynaqlamaq üçün çevirildikdən sonra qismən geri qayıdırsa, əsas səbəb adətən balanssız qaynaq ardıcıllığıdır. Əgər qaynaq prosesinin sonunda ölçülər qəbul edilə bilən səviyyədədirsə, lakin ağır qısqaclar buraxıldıqdan sonra yalnız əhəmiyyətli əyilmə baş verirsə, bu zaman məcburi tutma qısmən qalıcı gərginlikləri və sıxılma deformasiyasını sabitləyir və buraxıldıqdan sonra bu gərginliklər yenidən paylanır. Əgər web dalğalanması yalnız qatılaşdırıcılar arasındadırsa, ümumi üzv üçün tərs qövsü artırmaqdan əvvəl web qalınlığını, qatılaşdırıcıların qaynaq ardıcıllığını və yerli artıq istilik daxil olmasını yoxlayın.

Emalat sənədləri yalnız ədədi meylləri deyil, həmçinin onların istiqamətini, onların meydana gəldiyi əməliyyatı, ölçmə temperaturunu və bərkitmə qurğusunun vəziyyətini də qorumaq lazımdır. Yalnız bu məlumatlar əsasında növbəti partiya, əllə düzəltməyə təkrar-təkrar söykənmək əvəzinə, qaynaq ardıcıllığını və ya öncədən təyin edilmiş parametrləri düzəldərək yaxşılaşdırıla bilər.

3. Qaynaqdan əvvəlki nəzarətin birinci addımı sabit ölçmə referens nöqtələrinin müəyyənləşdirilməsidir

Deformasiya nəzarəti arxı yandırmaqla deyil, əvvəlcədən düzgün birləşdirmə ilə başlayır. Çərçivənin orta xətti, qanad kənarları, uc lövhəsinin ölçüsünü müəyyənləşdirən səthləri və dəlik qruplarının mərkəzləri birlikdə istifadə olunan ümumi istehsalat ölçüsünə əsaslanmalıdır. Əgər montaj qurğusu üfüqi olmazsa, dayaq hündürlükləri sabit olmaz və ya element çevriləndən sonra dayaq yerləri dəyişərsə, ölçülmüş əyrilik və burulma dəqiq ölçülərə daxil edilməyəcək. Uzun elementlər üçün üç ölçüsü sistemi təyin edin: uzunluq və dəlik yerləri üçün uc ölçüləri; kəsiyin kvadratlığını təmin etmək üçün çərçivənin orta xətti və qanad kənarları; ümumi düzgünlük üçün müəyyən edilmiş dayaq nöqtələri ilə birlikdə qövs xətti və ya lazer ölçüsü.

Montaj zamanı, həmçinin qalça ilə qanad arasında olan təması, kök aralarını, müvəqqəti birləşdirmə nöqtələrinin yerləşdirilməsini və qatılaşdırıcıların quraşdırılma ardıcıllığını təsdiqləyin. Uzunluq boyu arada böyük dəyişikliklər faktiki çökən lehim materialının həcmini dəyişdirir və nəticədə bərabərsiz yığılma yaradır. Müvəqqəti birləşdirmə lehimləri sadəcə müvəqqəti "tutma" nöqtələri deyil; onların uzunluğu, aralığı və keyfiyyəti montajın dəqiqliyini saxlamalıdır və istehsal lehimləri ilə örtüləcək çatlar, birləşmənin olmaması və ya anormal səthlər buraxmamalıdır. AWS D1.1/D1.1M:2025-AMD1 strukturlu poladın lehimlənməsi, prosedurun sertifikatlaşdırılması və yoxlanılması üçün əsas tələbləri əhatə edir və layihənin lehimləmə idarəetmə sənədlərinin əsas əsasını təşkil edə bilər. ^[1]

Təkrar istehsal üzvləri üçün kiçik tərs qövs əvvəlcədən təyin edilməsi və ya uzunluq imtiyazı birinci məhsuldan əldə edilən məlumatlara əsasən müəyyən edilə bilər, lakin bu dəyər eyni hissə, qaynaq konfiqurasiyası və alətlər üçün ölçülmüş meyllərdən alınmalıdır. Bir layihədən empirik dəyərin birbaşa başqa lövhə qalınlıqlarına, çuxur detallarına və ya qaynaq avadanlığına tətbiqi tez-tez artıq düzəlişlərə səbəb olur. Əvvəlcədən təyin etmənin məqsədi proqnozlaşdırıla bilən yığılmanı kompensasiya etmək, deyil, əvvəlcədən toleransdan kənar başqa bir vəziyyət yaratmaqdır.

qaynaq ardıcıllığının dəyəri istilik paylanması ilə bağlıdır, əlavə əməliyyatlara səbəb olmaqla deyil.

İstiqlalın hissənin hər iki tərəfinə və elementin uzunluğuna paylanması, büzülmanın özünü tarazlaya biləcəyini müəyyən edir. Qoşma və qanad arasında iki tərəfli bucaq qaynağı üçün ümumi yanaşmalar aşağıdakılardır: soldan-sağa simmetriya, yuxarıdan-aşağıya növbəlilik, parçalarda atlayaraq qaynaq və ya daha sərt bölgələrdən az sərt sonlara doğru irəliləmə. Xüsusi ardıcıllıq qaynaq proseduruna və ya iş təlimatına daxil edilməlidir və qaynaq mövqeyinə, avadanlıq sayına və çevrilmə üsuluna uyğunlaşdırılmalıdır; yalnız “simmetrik qaynaq” ifadəsini yoxlama planına yazmaq kifayət deyil.

Uzun qaynaqlar üçün bir ucundan digər ucuna kimi davamlı qaynaq etmək asandır, lakin bu, uzununa istilik və büzülmənin tədricən yığılmasına səbəb olur. Geri addım və ya atlama qaynağı yığılma yolunu dəyişə bilər; lakin buna baxmayaraq, seqment uzunluğu, üst-üstə düşmə və qövs başlanğıcı/qövs dayandırılması emalı hələ də qaynaq keyfiyyətini təmin etməlidir; deformasiyanın azaldılması qeyri-kifayət qaynaq, kraterlər və ya kəsilmələr yaratmamalıdır. ISO 5817:2023 standartı, birləşdirici qaynaqlarda qüsurlar üçün B, C və D keyfiyyət səviyyələrini müəyyən edir; burada B ən sərt səviyyədir; bu standart qaynaq qüsurlarını qiymətləndirir, ancaq detalların həndəsi toleranslarını deyil. ^[3]Bu fərq çox vacibdir: qaynaq qüsurlarının keyfiyyət səviyyəsini təmin edə bilər, lakin detallar həndəsi cəhətdən hələ də toleransdan kənar ola bilər; əksinə, qəbul edilə bilən formaya düzəldilmiş detal avtomatik olaraq daxili qaynaq keyfiyyətinin qəbul edilə bilən olması demək deyil.

İstilik girişi idarəsi də eyni şəkildə, sadəcə ən aşağı mümkün qiymət deyil, sabitlik tələb edir. Artıq istilik girişi qızdırılmış zonanı böyüdür və büzülməni artırır; buna qarşı isə yetərsiz istilik girişi tam birləşmənin olmamasına və ya tez-tez arxın kəsilməsinə səbəb ola bilər. İstehsalat idarəsi təsdiqlənmiş Qaydalar üzrə Dövrə (WPS) daxilində qalmalı və cərəyanı, gərginliyi, hərəkət sürətini, keçid temperaturunu və qabarcıq ölçüsünü idarə etməlidir. Cihaz parametrlərinin qeydləri və ya istehsalat sahəsində aparılan yoxlamalar iki tərəf arasında tarazsız istilik girişi müəyyən etmək üçün istifadə edilməlidir.

5. Məhdudlaşma və əvvəlcədən tənzimləmə hər ikisi işləyir, lakin çox istifadə edilməsi kök səbəbi gizlədə bilər

Qayçılar, pres kirişləri və yan dayaq nöqtələri qaynaq zamanı qeyri-sabitlik və ya aşkar hərəkəti mane edə bilər, lakin tam kilidləmə yığılmanı aradan qaldırmır. Ağır məhdudiyyət qaynaq və əsas metalda məhdudiyyət gərginliyini artırır və bərkidici elementlər çıxarıldıqdan sonra geri sıçrama hələ də baş verə bilər. Qalın lövhə, yüksək möhkəmlikli polad və ya çox məhdud birləşmələr üçün soyuq çatma və təbəqəvi yırtılma da diqqət tələb edir. Uyğun məhdudiyyət uzununa yığılmanı nəzarət altına almalı, lakin hissənin çevrilməsini, qabarmağı və qaynaq zamanı qayıtmayan yerləşdirməni mane etməlidir.

Ters qabaqcadan təyin etmə, sabit deformasiya istiqamətinə və aydın partiya nümunəsinə malik üzvlər üçün uyğundur. Məsələn, eyni kəsişməyə malik H-profillər həmişə birinci qaynaqlanan tərəfə doğru əyilirsə, montaj zamanı kiçik bir ters qabaqcadan əyilmə tətbiq edilə bilər ki, iki tərəf də qaynaqlandıqdan sonra üzv hədəf xəttinə yaxınlaşsın. Qabaqcadan təyin olunma birinci məhsul və növbəti bir neçə üzv istifadə edilərək postepen şəkildə yaxşılaşdırılmalıdır və yuxarı hədd müəyyənləşdirilməlidir. Eyni partiyada deformasiya istiqaməti təsadüfi dəyişirsə, bu problem daha çox qeyri-müntəzəm dayaq nöqtələri, birləşmə boşluqları, qaynaqçıların işləmə üsulları və ya çevirilmə vaxtı ilə əlaqədardır; qabaqcadan təyin olunmanı artırmaq yalnız dəyişkənliyi artıracaq.

Kəsilməyən portal çərçivə kirişləri üçün yalnız elementin ox xəttini qiymətləndirməyin. Kesit dərinliyinin dəyişdirilməsi sərtliyi və istilik yayılmasını uzunluq boyu dəyişdirir; eyni qaynaq parametrləri yüngül ucda daha ifadəli bucaq deformasiyasına və dərin ucda daha böyük uzununa büzülmə maneəsinə səbəb ola bilər. Daha effektiv üsul, bütün element boyu sabit bir ritm tətbiq etmək əvəzinə, qaynaq ardıcıllığını və dayaq düzülüşünü kesit zonalarına görə müəyyən etməkdir.

6. Mexaniki düzləşdirməni üstün tutun; alovla düzləşdirmə müəssəsə təsdiq edilmiş prosedura uyğun olmalıdır

Düzəldilmə yalnız sonra soyudulduqdan və müvəqqəti bərkitmələr azad edildikdən sonra element çertyojda və ya tətbiq olunan tolerans daxilində qalmadıqda nəzərdə tutulmalıdır. Mexaniki düzəldilmə, nəzarət olunan tərs deformasiya tətbiq etmək üçün pres, flanş-düzəldilmə maşını və ya xüsusi bərkitmədən istifadə edir. Çünki bu üsul daha az istilik təsiri yaradır və təkrarlanması daha asandır, adətən üstünlük verilən seçim olmalıdır. Yük və dayaq nöqtələri yeni lokal burulma və ya dəlik qrupları, kəsiklər, qaynaq ayaqları və ya kəskin hissə dəyişiklikləri yerlərində səth çuxuru yaratmamaq üçün nəzarət olunmalıdır.

Alovla düzəldilmə prosesi lokal isidilmə və sonrakı soyuma yolu ilə elementin həndəsi formasını dəyişdirir; yayğın nümunələr xətti, üçbucaqlı və nöqtəvi isidilməni əhatə edir. Bu, “poladı qırmızıya qədər isidib suya salmaq” kimi təsadüfi bir üsul deyil, materialın identifikasiyasını, isidilmə zonasının dizaynını, temperaturun monitorinqini və ölçmə geri əlaqəsini tələb edən idarə olunan bir prosesdir. Temperatur məhdudiyyətləri, icazə verilən soyuma üsulları və təkrar isidilmə məhdudiyyətləri poladın markası, təchizat şəkli, layihə tələbləri və tətbiq olunan standartlara əsasən müəyyən edilməlidir. Adi karbon poladı üzrə toplanmış təcrübə quşdurulmuş və temperlənmiş polad, termomexaniki yuvarlanmış polad və ya digər xassəyə həssas materiallar üçün qeyri-seçici şəkildə tətbiq edilməməlidir. Rəngə görə vizual qiymətləndirmə temperaturun ölçülməsinin yerini tutmamalıdır və sürətli soyuma icazə olmadan istifadə edilməməlidir.

AWS D1.1 strukturlu polad konstruksiyalarının hazırlanmasında düzəldilmə və istilik emalı üçün tələblər daxildir. ^[1]iSO 3834-2:2021 standartı istehsalçıların qaynaq personalı, prosedur sənədləri, avadanlıq, yoxlama və uyğunsuzluq idarə edilməsi üzrə əhatəli keyfiyyət nəzarətini təmin etmələrini tələb edir. ^[4]Daxili alovla düzəldilmə proseduru ən azı isitmə nümunəsini, hərəkət istiqamətini, temperatur ölçmə yerlərini, isitmə avadanlığını, soyuma üsulunu, bir dövrə düşən icazə verilən düzəltməni və dayanma meyarlarını müəyyənləşdirməlidir. Düzəldilmiş sahədə çatlar, təbəqəvi yırtılmalar, qeyri-adi sərtləşmə göstəriciləri və ya qaynaq kənarının zədələnməsi müşahidə olunarsa, iş dərhal dayandırılmalı və mühəndislik nəzərdən keçirilməsinə göndərilməlidir.

7. Son qəbul "soyuq, məhdudiyyətsiz, bərabər dəstək" şəraitində aparılmalıdır

İstilik qradientləri səbəbilə isti detallar müvəqqəti deformasiyaya uğraya bilər, məcburi sıxma isə həqiqi elastik geri qayıtmayı gizlədə bilər. Beləlikdə, son həndəsi yoxlama detallar tam soyudulduqdan sonra, müvəqqəti məhdudiyyətlər aradan qaldırıldıqdan sonra və detallar göstərilən dayaq nöqtələrinə yerləşdirildikdən sonra aparılmalıdır. Uzun detallar üçün dayaq yerləri və sayları sabit olmalıdır; əks halda öz çəkisinin yaratdığı deformasiya qaynaqlanma nəticəsində meydana gələn əyilmə kimi yanlış tanınacaq. Eyni partiyadakı detallar üçün yoxlayıcılar bir-birinə uyğun çubuq xətləri, lazerlər, zəncirli ölçülər, düz xəttilər və ya ümumi stansiyalar düzəntisindən istifadə etməlidir və ətraf temperaturunu və detalların vəziyyətini qeyd etməlidir.

Üç ölçmə mərhələsi tövsiyə olunur: montajdan sonra başlanğıc xəttini qeyd edin; əsas qaynaq işləri tamamlandıqdan və konstruksiya soyudulduqdan sonra qaynaqdan sonra deformasiyanı qeyd edin; düzəldildikdən və bərkidici azad edildikdən sonra son ölçüləri qeyd edin. Bu üç məlumat dəstində meyllərin montaj, qaynaq və ya düzəltmə zamanı yaranıb-yaranmadığı müəyyən edilir. Yalnız son uyğun dəyərlər saxlanılırsa, istehsalat personalı növbəti partiyada hansı tərəfin istilik daxili enerjisinin azaldılmalı olduğunu müəyyən edə bilməz və ya düzəldici maşının sistematik olaraq konstruksiyalara artıq yükləmə etdiyini aşkar edə bilməz.

Son yoxlama ən azı ümumi uzunluq, son ölçüsü nöqtələri, qruplaşdırılmış dəliklərin nisbi yerləşməsi, hissənin dərinliyi və eni, qanadın körpüyə perpendikulyarlığı, lokal körpü səthinin müstəvilik dərəcəsi, ümumi meyl və ya qövs, burulma və birləşdirici lövhələrin uyğun səthlərini əhatə etməlidir. Qaynaq səthinin yoxlanılması ISO 17637:2016 standartına uyğun olaraq aparıla bilər; bu standart ərimə ilə qaynaqlanmış birləşmələrin vizual yoxlanması üsullarını müəyyən edir və həmçinin qaynaqdan əvvəlki birləşmə yoxlamasına da tətbiq edilə bilər. ^[5]Həndəsi ölçülər və qaynaq keyfiyyəti ayrı-ayrılıqda qeyd edilməli və qəbul edilməlidir; qeyri-müəyyən ifadə olan «görünüş qəbul edilə bilər» ifadəsi əvəzlik kimi istifadə edilməməlidir.

Nəticə

Soyuq qaynaq edilmiş H-seksiyalı elementlərdə deformasiyanı idarə etməyin əsası xəttin sonunda mövcud olan düzəldici avadanlığın tonajı deyil, yığılma istiqamətini proqnozlaşdırmaq və istilik daxilolması, qaynaq ardıcıllığı, dayaq sistemləri və əvvəlcədən tənzimləmə kimi sabit birləşməni təmin etmək bacarığıdır. Deformasiya növü proses tərəfindən yaradılan “nəticənin barmaq izi”dir: sabit istiqamət sistemin parametrlərinin düzəldilməsini tələb edir; təsadüfi istiqamət birləşdirmə və yerinə yetirilmə dəyişkənliyinin tədqiqini tələb edir; qısma cihazlarından azad edildikdən sonra yalnız belə meyləmələrin görünməsi qısma üsulunun tənzimlənməsini göstərir.

Peşəkar emal idarəetməsi üç nəticə əldə etməlidir: birləşdirilmədən əvvəl birgə referans nöqtələri və ilk nümunə hədəfi; birləşdirilmə zamanı icra edilə bilən istilik daxil etmə və ardıcıllıq qaydaları; birləşdirilmədən sonra soyuq, məhdudiyyətsiz və bərabər dəstəklənən həndəsi sübutlar. Mexaniki və ya alovla düzləşdirmə yalnız idarə oluna bilən düzəldici vasitələrdir; onlar ön uc proses dizaynını əvəz edə bilməz. Bu yanaşma ilə qaynaqlanmış H-seksiyalı profillər ancaq qəbul edilə bilən qaynaqlarla deyil, həmçinin qurulma üçün sabit ölçülərlə də anbar sahəsinə çatdırıla bilər.

İstinad olunan standartlar və qeydlər