برای ساختن تیرآهن و ستون از ورق فولادی یا پروفیل استفاده می شود. اگر برای ساخت آنها از ورق فولادی بهره‌گیری شود مراحل فرآوری به شرح پایین خواهد بود:
- تسمه سازی : بدان معنی که ورق های فولادی را یکسره کرده و جوش های درزی بر ورق های روی شاسی دیتا شده و سپس جوش درزها باره بازبینی پیمان می گیرد.
- مونتاژ اولیه: سپس مونتاژ اولیه چهره می گیرد که دربرگیرنده مونتاژ بال و جان تیرآهن بوده و بعد از این مرحله آنها را در تو قالب خال جوش می کنند.
- جوش اولیه: در این مرحله جوش اولیه سپریدن می شود که تکمیل کننده عملیات جوشکاری قبلی بوده و بال و جان تیرآهن که پیشتر خال جوش دیتا شده بودند تکمیل می شوند و یا دشوار کننده ستون های جعبه ای جوش می خورند.
- تابگیری:بعد از مراحل فوق تابگیری انجام می شود.
در این مرحله سخت کننده ها و سایر الحاقات هسته ستون مونتاژ می شود و یا مونتاژ وجه چهارم در ستون های جعبه ای اجرا می گردد. با جوش ثانویه ، عملیات جوشکاری هسته ستون یا تیرآهن فولادی تکمیل می شود.
در نهایت مونتاژنهایی برای جوشکاری ملحقات ستون مشابه دست، ورق، زیر سری، ورق بادبند و غیره سپریدن می شود. با جوشکاری نهایی عملیات تکمیل می گردد.
اگر پروسه عملیات مونتاژ بدین صورت باشد که در نخست مرحله ۳ یعنی نخست مونتاژ ورق های بال و جان اتمام گیرد و سپس گام دوم که شامل جوش درزها بود، اجرا شود حائز مزایا و معایبی خواهد بود. برتری آن در مهار تغییر شکل ها می باشد؛ ولی معایب آن شامل مشکل شدن عملیات جوش درزها بدون عیب و نقص و ایجاد تنش پسماند با توجه به قیدهای موجود در مقابل تغییر شکل های گرمایشی جوش و فلز جوش شده است.
روش های گرم و سرد در برشکاری
عملیات برشکاری ورق فولادی بر پای بست، میزان ضخامت ورق به دو چهره گرم و سرد صورت می گیرد. شیوه گرم شامل برش شعله و قوسی بوده و روش سرد طریق میکانیکی می باشد. ابزارهای مورد کاربرد برای برش ورق فولادی به شیوه سرد، قیچی برش، پانچ، برش غلتکی، اره گرد و اره تسمه ای است. برش گرم که برش اخگر ای یا برش قوسی نیز نامیده می شود شامل برش ورق یا پروفیل فولادی است که توسط فرآیندهای ذوبی سپریدن می گیرد. تیرآهن تهیه شده و کیفیت آن در این فرایند بسیار مهم است. تیرآهن های ناب تبریز توصیه می گردند. برای اطلاع از قیمت تیر آهن ناب تبریز می توانید از منابع موثق کمک بگیرید.
آماده سازی محصول
مراحل آماده سازی لبه های ورق فولادی یا پروفیل فولادی برای برشکاری دربرگیرنده ساخت شاسی برش، برگزیدن و آماده سازی ورق، لبه گیری، ریل گذاری و برش و پخ زنی است. برای این که ورق یا پروفیل فولادی در عملیات برشکاری حرارتی در وضعیت تراز پیمان گیرند، لازم است تا قبل از آن شاسی های مناسب تهیه شوند لغایت در این عملیات ورق یا پروفیل در وضعیت مطلوبی برای برشکاری گرمایشی قرار گیرند.
در مرحله بعدی با پروا به فرمان مهار کیفی، ورق پسندیده از دسته انبار برای جوشکاری برگزیدن می شود. قبل از برشکاری بایستی ورق فولادی تمیز شده و اگر حائز خمش بسیار در پرتو اندوختن نامناسب بود، از سمت مخالف تحت بار قرار گرفته الی حدی که بتواند بر روی شاسی به چهره تراز قرار بگیرد.
قبل از هرگونه برشکاری بایستی لبه های گرد و ناصاف ورق های نورد شده از یک سمت به صورت صاف و گونیا برداشته شود. در برشکاری گرمایشی تسمه ها، گرما بایستی از هر دو سمت به آنها وارد شود لغایت حرارت مانده و تغییر شکل پایانی در کل تسمه ها برابری گردد. در مرحله بعد به کمک متر و گونیا نقشه باره عقیده بر روی ورق ریل گذاری می شود.
میزان سرعت برش بر حسب ضخامت ورق فولادی توسط اپراتور تنظیم شده و سپس دستگاه به طور خودکار برش ورق را با جنبش روبه جلو پیش درآمد می نماید. برای ترابری راحت ورق ها می نا آن ها را به صورت تسمه های طولی برش داد. برای این پیشه لازم است الی هر دو متر یک بار برشکاری منقطع شده و در چند سانتی متر جلوتر مجددا ادامه یابد. البته برش های عرضی برای ورق های اتصال بادبندی یا دشوار کننده ها نیز وجود دارد.
عملیات برشکاری تسمه از هر دو سمت آن و به صورت مقارن بهتر است که صورت گیرد این عملیات را می طاقت با یک دستگاه برش که دارای چندین مشعل است انجام داد. از سویی دیگر اگر ورق ها از یک طرف بریده شوند، برآیند اینکه انقباض، محل برش به صورت شمشیری در می آید. در نهایت برای اتمام جوش شیاری برش های حرارتی زاویه دار برای ایجاد پخ به لبه داده می شود. پخ یک طرفه در یک مرحله و پخ دو طرفه در سه مرحله انجام می شود. البته با یک سری دستگاه های برشکاری مترقی می نا همگی این مراحل را در یک مرحله انجام داد.
عملیات تسمه سازی از ورق فولادی برای جاسازی تیرآهن و ستون
از آنجا که درازا ارکان و شاه تیرها بیش از ۶ متر می باشد و ورق باره بیچارگی برای تیرسازی در بازار اغلب بصورت رول برش نخورده بوده که به درازا ۶ متر است و وانگهی دستگاه های برشکاری گیوتین نیز برش ورق را الی حداکثر ۶ متر می توانند اتمام دهند، به خاطر تمامی انگیزه ها بیان شده تسمه سازی برای فرآوری ستون و تیرآهن امری اجتناب ناپذیر می باشد.
در اثناء مونتاژ تسمه ها بایستی محل قرار گیری بندهای جوش در قطعه پایانی به شدت رعایت شود و از ورق های صاف و بدون پیچیدگی و یا شمشیری شده در تسمه سازی بهره‌گیری شود. در مرحله مونتاژ تسمه ها، بایستی آنها را بر روی یک شاسی هموار و مسطح در یک راستا به صورت صفحات عمودی کوچک مثل مثلثی قرار داده و درز جوش ها در امتداد یکدیگر و همراستا باشند و در نهایت این درزها با خال جوش بایستی بهم متصل شوند.
اگر قطعات به صورت لب به لب با یکدیگر جوش شیاری داده می شوند بایستی هم باد یکدیگر بوده و بدست پیچ، گیره گوه، قید، یا خال جوش در محل خود تثبیت شوند. اگر از قید و قالب برای تثبیت کاربرد می شود بایستی به تسمه آزادی پسندیده برای تابیدگی و یا جمع شدگی داده شود.
شیوه های گوناگون مونتاژ اولیه تیرآهن از تسمه تولید شده
مونتاژ اولیه تیرآهن I شکل به دو طریق سپریدن می شود. در حالت نخست پیش درآمد بال تیرآهن را به چهره اریکه بر روی زمین قرار می دهند و سپس محل محور را روی آن علامت می زنند. سپس گیره های کوچک در درازا بال و با فواصل مشخصی نسبت به هم در نزدیکی خط وسط جوش داده می شوند. جان تیرآهن در پیوسته به صورت قائم بر روی بال پیمان می گیرد و به طور موقت بدست تمایل مهارهایی که بین جان و بال جوش داده شده اند در محل خود قرار می گیرد.
گیره های جوش داده شده بر روی بال موقعیت جان را در درازا خط وسط بال حفظ می نمایند. حال می تاب بال بالایی را روی جان سوار کرده و با خال جوش آن را تثبیت نمود. از این روش برای تیرآهن های سر راست و با ارتفاع کم و میانه کاربرد می شود. در حالت دوم با خواباندن ورق جان بر روی قالب در موقعیت افقی، تیرآهن را مونتاژ می نمایند. برای سپریدن این روش، جان را بر روی قالب پیمان می دهند و ورق های بال پس از قرار دریافت در موقعیت مربوطه بدست گوه، پیچ، جک و یا حتی هوای فشرده به لبه های جان متصل می شوند. قالب مورد نظر باعث می شود الی بال ها به صورت قائم در محل خویش تغییر ناپذیر نگه داشته شوند. البته در هنگامی که جان ضعیف و عمیق با ارتفاع زیاد باشد بایستی مراقب بود تا اختناق زیادی بر بال ها تحمیل نشود زیرا در این صورت جان به سمت بالا کمانه خواهد کرد. در هنگامی که فشار از روی بال ها برداشته می شود و جان به چهره اولیه در می آید، ممکن است بال ها بچرخند و نسبت به یکدیگر حالت موازی نداشته باشند.
برای ساخت تیرهای ماهیچه ای که به شکل شکم ماهی هستند، جان را همانند حالت قبل می خوابانند. البته اگر تیرآهن عمیق نباشد می طاقت جان را به صورت قائم نیز پیمان داد. سپس بال تحتانی بر روی سرنوشت بالایی پیمان دیتا می شود و سپس با کمی اختناق و یاحرارت در روبرو لبه منحنی جان استوار می شود. ستون های جعبه ای که در اسکلت های ساختمانی مورد کاربرد قرار می گیرند حائز دو بال و دو جان می باشند. در هنگام مونتاژ اولیه، به دلیل آن که پس از جوشکاری همه ستون بسته می شود و امکان دسترسی به درون آن برای جوشکاری سخت کننده های درونی وجود ندارد، لازم است که در مونتاژ اولیه ستون ها، یک وجه از چهار وجه مونتاژ نشود. امثال مونتاژ تیرآهن I شکل نخست بایستی یک قالب تراز کننده بر روی شاسی ساخته شود.
مونتاژ ستون از مونتاژ بال پیش درآمد می شود و سپس دو جان ستون مطابق با نقشه با رعایت فاصله از لبه بال روی بال تحتانی مونتاژ می شوند. برای تثبیت ورق های جان بر روی بال بایستی پیش از قرار دریافت آن در بخش تحتانی بال، چندی ورق کوچک را که به حالت گونیا برش داده شده اند، از تو بال و در امتداد هم خال جوش داد. پس از قرار اخذ جان بر روی بال، به این ورق های حقیر می چسبند و در وضعیت خویش تثبیت می شوند. بعد از مونتاژ پایانی ستون، ورق های حقیر برداشته می شوند. بوسیله ابزاری مثل گوه، پتک و گونیا ورق های مونتاژ شده جان بر روی بال، بایستی گونیا شوند.
مونتاژ اولیه ستونها جعبه ای
در این مرحله ورق های دشوار کننده مطابق نقشه کارگاهی باید تو ستون جعبه ای که به چهره U شکل است مونتاژ شوند. مونتاژ ورق های دشوار کننده با رعایت اضافه طول پسندیده جهت جمع شدگی پس از جوشکاری که متناسب با ضخامت ورق و اندازه جوش بال به جان می باشد، چهره می گیرد. اگر جان ستون های جعبه ای زیاد نازک یا عمیق باشد در حالت خوابیده روی جان مونتاژ می شوند. البته ابتدا بایستی همانند تیرآهن I شکل یک جان و یک بال آن مونتاژ شده و سپس با نصب سه گوش روی بال، جان دوم نیز در موقعیت خویش مطابق با نقشه قرار گیرد. از میله های مهاری در سرتاسر درازا ستون جعبه ای U شکل برای بازداری از تغییر شکل و ناگونیایی جان و بال نسبت به یکدیگر بهره‌گیری می شود. این شغل از داخل جعبه و به صورت مهار شدن دوبال نسبت به هم و دوجان نسبت به هم انجام می گیرد.
اگر تقارن باره عقیده در فرایندهای پیشین رعایت شده باشد، حول محور خنثی تیرآهن چهار نوار جوش ترازمند خواهند بود. البته ترتیب و توالی جوشکاری اتوماتیک جهت انجام چهار نوار جوش، می تواند بدون تاثیر عمده ای در تغییر شکل متفاوت باشد. ترتیب و توالی جوشکاری تابعی از گونه قالب بکار رفته است. برای جوش بال به جان وضعیت پیمان اخذ بایستی در حالت بست انجام گیرد.
دستگاه مونتاژ دارای دو پایه با دو زاویه مخالف برای حفظ ورق های مونتاژ شده است. البته توالی و ترتیب جوش بایستی طوری باشد لغایت تعداد برگرداندن تیرآهن به کمینه شدنی برسد. در آغاز تیرآهن مونتاژ شده بر روی پایه سمت چپ قرار می گیرد و جوش عدد ۱ اجرا می گردد. برای انتقال تیرآهن به پایه سمت راست از جرثقیل قلاب شده به بال فوقانی کاربرد می گردد. سپس تیرآهن بر روی آهن خوابانده شده و جوش ۲ بر روی همان بال در سمت دیگر جان اتمام می شود.
سپس تیرآهن را بر روی زمین قرار می دهند و پس از سر و ته شدن برای جوش ۳ در موقعیت اریکه بر روی گرد از ارکان پیمان داده می شود و در نهایت برای اجرای جوش ۴ بر روی پایه دیگر خوابانده می شود. البته برای اجرای جوش بال به جان می طاقت از یک قالب چرخان کاربرد نمود. بعد از اجرای جوش ۱ با دوران تیرآهن، جوش ۲ نیز اجرا می شود. سپس راز دستگاه جوش به سمت عقب و جهت سایر جان برگشت دیتا شده و جوش ۳ نیز اجرا می شود. پس از آن تیرآهن مجددا دوران مکشوف و جوش ۴ نیز سپریدن می گردد.
مونتاژ ثانویه
بعد از تکمیل جوشکاری نوارهای بال به جان، دشوار کننده های عرضی به تیرآهن یا ستون مونتاژ می شوند. پیش از اتمام مونتاژ ورق های سخت کننده، بایستی محل مورد عقیده به پهنای ۸ سانتی متر تمیز کاری شود. اگر بال ناتوان و عریض باشد، امکان خضوع یا هلالی شدن ورق بال حین اجرای جوش بال به جان وجود دارد. اگر چنین پدیده ای رخ داد، قبل از مونتاژ ورق مشکل کننده بایستی ورق بال را با خفقان به جایگاه اولیه خود بازگرداند.
اگر از جوشکاری اتوماتیک بهره‌گیری نشود، می نا دشوار کننده های عرضی را پیش از جوشکاری اولیه بال به جان در محل اصلی خود قرار داد. این طریق به علت مسطح بودن بال های جوش نشده راحت بوده و بعد متعلق به می توان بال و جان را با جوشکاری دستی یا خودکار در حدفاصل ورق های دشوار کننده عرضی در محل خویش بر اساس نقشه قرار داد. البته برای یگانگی نوار جوش بال به جان، گوشه های مشکل کننده ها به صورت ۴۵ درجه گوشه زنی می شوند.
برای جوش وجوه سوم و چهارم ستون صلیبی شکل که در مراحل قبلی دو وجه آن آماده شده و بال به جان جوش داده شده می طاقت به دو طریق مونتاژ تک مرحله ای و مونتاژ دو مرحله ای اتمام داد. در مونتاژ تک مرحله ای ابتدا ورق های مشکل کننده عرضی با خط کش مناسب مونتاژ می شوند. این کار با در عقیده اخذ درازا جهت جبران جمع شدگی ناشی از جوش های طولی جان به جان ستون و حتی جوش های نفوذی مشکل کننده صورت می گیرد. ستون دو وجهی T شکل بدست جک هیدرولیکی در محل خود پیمان دیتا شده و سپس وجوه دیگر نیز مونتاژ می شوند.
در مونتاژ دو مرحله ای نخست وجوه سوم و چهارم بایستی در محل خود جوش داده شده و سپس این دو وجه نسبت به دو وجه نخست و دوم بایستی گونیا می شوند. در پیوستگی جوش طولی جان به جان به شیوه اتوماتیک یا دستی چهره گرفته و پس از تکمیل آن، مونتاژ سخت کننده ها انجام می شود.
شرح فرآیند جوش ثانویه یا جوش سخت کننده ها در ستون
سخت کننده ها به دو دسته ساده و ورقهای پیوستگی دسته می شوند. دشوار کننده های ساده به طور معمول در راستا ورقهای دشوار کننده اتصالات یا در میانه تراز طبقات نصب می شوند و نوع جوش آنها به ستون از نوع جوش زاویه ای می باشد. در محل اتصال بال تیرآهن ها به ستون، ورقه های یکدلی ستون در درون ستون مونتاژ می شوند. البته در مورد قاب های خمشی ورق های همبستگی با جوش نفوذی بایستی به بال های ستون جوش دیتا شوند و جوش آنها به ستون بایستی از نوع جوش گوشه ای باشد.
در جوشکاری ستون های صلیبی، در نخست بایستی جوش طولی جان به جان تکمیل شده و بعد متعلق به نصب مشکل کننده ها اجرا شود. در مونتاژ تک مرحله ای این ستون ها، پاس نخست جوش کلیه دشوار کننده ها و جوش طولی جان به جان ستون اجرا می شود و در گام دوم جوش جان به جان در چگونگی جوشکاری اریکه انجام می شود و در مرحله فرجام جوش نهایی سخت کننده ها نیز با رعایت ترتیب و توالی پیشنهادی جهت پیشگیری از اعوجاج و تابیدگی ستون و در ضمن رعایت دستورالعمل های جوشکاری تأیید شده انجام می شود.
شرح جوش پایانی تکمیل کننده مونتاژ تیرآهن و ستون در کارخانه
بعد از اجرای هسته های ستون می طاقت تقسیم های دیگری مشابه دستک، ورق های زیرسری و اتصالات بادبندی را مطابق نقشه به ترتیب بر روی ستون اتمام داد. البته پیش از مونتاژ این قطعات بایستی هسته ستون از لحاظ صافی کنترل گردد و اگر پیچش، کمانش یا شمشیری وجود دارد، قبل از مونتاژ نهایی لازم است که هموار گردند. در این مرحله برش انتهای ستون و سوراخ کاری بال های ستون در اتصالات پیچ و مهره ای سپریدن می شود. سپس کلیه ملحقات بر اساس نقشه جوشکاری می شوند.
فرآیند کنترل تغییر شکل و بازداری از نا خوردگی های احتمالی
اگر بر روی یک صفحه به طور دنباله دار جوشکاری انجام شود، سبب نا خوردگی در صفحه خواهد شد. این طاقت خوردگی برآیند اینکه عدم دقت کافی در طرح پیوستگی و روش اجرای جوش آن رخداد می افتد. برای ممانعت از تاب خوردگی بهترین طریق جوش های منقطع می باشد و بعد از آن فواصل پر می شوند. برای تیر ورق ها در ابتدا خال جوش ها را در نقاط دلنازک برای نگهداری قطعات در جای خود اجرا کرده و سپس بر اساس نقشه، جوشکاری به شکل دنباله دار ادامه خواهد داشت. برای مختصر کردن تغییر شکل در تیرآهن و ستون های ساخته شده از سه طریق کاربرد می شود. این سه روش دربرگیرنده ناچیز کردن نیروی انقباضی، فرمان انقباض دادن به جوش و ترازمند برپایی نیروهای انقباضی است.
الف: ناچیز کردن نیروی انقباض به وسیله:
استفاده از کمینه فلز جوش، برای جوش های نفوذی از شکاف ریشه بیش از بی گمان نیاز کاربرد نکنید و جوش اضافی به شغل نبرید.
استفاده از شمار دفعات عبور هر چه کمتر.
آماده کردن و آرایش مناسب لبه ها.
استفاده از جوش منقطع، دست کم برای اتصال اولیه.
استفاده از طریق گام به عقب، به این ترتیب که قطعاتی ازجوش خلاف جهت اصلی جوشکاری و به سمت قطعاتی از جوش که قبلاً اتمام شده، اجرا گردد.
ب: اجازه انقباض دادن به جوش به وسیله:
منحرف برپایی صفحات از راستای صحیح خویش چنان که پس از انقباض به طور درست پیمان گیرند.
استفاده از قبل نا دهی قطعات.
ج: متعادل ساختن نیروهای انقباض به وسیله
- استفاده از تقارن در جوشکاری، جوش های گوشه در دو طرف یک قطعه اثر یکدیگر را خنثیمی نمایند.
- استفاده از جوشکاری با ترتیب متناوب.
- استفاده از چک شکاری، آزادکردن تنشها از راه چند ضربه در جو شهای ضخیم.
- استفاده از گیره و بست. این وسایل باعث کش آمدن فلز جوش در حین سرد شدن آن می گردد.