激光和切割的焊接钢轮廓部分

钢的结构应用长期以来利用了带有精心设计的轮廓的细长梁,其几何形状赋予它们特定的机械性能。如今,可以使用各种切割和连接技术,这意味着可以生产越来越复杂的钢制部分,以满足越来越多的应用程序。

本文总结了用于生产定制钢板的一些主要切割和连接技术。

结构应用

到19结束时Th世纪,工程师本杰明·贝克(Benjamin Baker)做出了大胆的决定:用钢制建造世界上最长的单官桥。贝克以前在此规模的任何应用中都没有试过,贝克知道钢的锻造性和强度使其成为工程载荷应用的理想材料。

福特桥仍然被视为工程奇迹。当时,它发表了不可否认的钢铁潜力声明。从那以后,钢铁在现代建筑和工程中的作用将很难夸大其词。结构钢是任何工程师工具包的重要组成部分,没有它,现代世界的天际线将大不相同(更不用说低得多)。

由于其多功能性,钢现在是最常用的工程材料之一。欧洲杯足球竞彩1在合金和制造中,钢的高度可调性将其用于广泛的应用。

钢生产始于化学水平,其中痕量数量的许多合金元素可以赋予理想的特性。碳通常定义钢的目的,控制强度和延展性。

耐腐蚀性是由铜,铬和镍等元素添加的,使合金适合于公路桥等应用。2将铬的质量分数增加到10.5%可产生不锈钢,其著名的耐腐蚀性已在全球手术和实验室设备中使用。2020欧洲杯下注官网3

钢的材料特性也由几何形状确定。无处不在的I梁是一个关键例子:对于常规结构应用通常最经济的是,I梁可以有效地沿一个方向处理弯曲或剪切载荷。

它也很容易通过从一块金属中滚动来制造,以及其他几个横截面。但是,尽管滚动部分足以适应许多应用,但通过使用切割和焊接技术来制造自定义部分,可以实现更大范围的属性。

钢截面的不同切割过程

钢可以以多种方式切割:

火焰切割是一种简单而有效的技术,已有一个多世纪的时间用于削减碳和高强度低合金(HSLA)钢。4将氧与丙烷或乙炔的混合物燃烧,以产生热火,该火焰能够从6毫米片到几英寸厚的碎片,可将钢制成。

火焰切割会产生干净,准确的切割面,但对于某些应用,由于在切割边缘周围创建了受热的区域(HAZ),因此需要使用其他加工。这会给非常薄的材料带来一个问题,可以使用其他方法更精确地切割。欧洲杯足球竞彩

血浆切割是在1950年代开发的,可替代火焰切割,可以切割高合金钢,例如不锈钢。它使用血浆(电离气体)弧施加热量。

聚焦的等离子体射流具有热能和动能,可融化钢并从KERF中排出材料。除了高效和精确的效率外,具有0.5mm的典型耐受性,还可以使用等离子体切割来切割任何金属。56

最精确的切割过程是激光切割,它在非常精确的控制区域中使用热量。根据切割的钢的不同,热量可以点燃氧气燃烧过程(如火焰切割),该过程完全蒸发钢,或者足以熔化钢,在这种情况下,使用高压氮来吹熔子材料离开。

虽然它不适合切割反射金属,但高度聚焦的激光束可以大大减少危险,并且可以达到很高的公差 - 通常取决于板厚的厚度为0.1-0.8mm。7

切割钢的用途最广泛的选择是切水。带有磨料颗粒的高压水射流可以切穿钢,而不会对工件进行热损坏,并且出乎意料的低耐受性约为0.欧洲杯猜球平台5mm。8

切水是几乎任何材料的极其适应性且精确的切割过程,但是成本相对较高。

焊接钢截面

钢截面通常通过焊接连接,一旦切割。自19岁时发明电弧线焊接以来Th世纪,已经为众多应用开发了许多焊接工艺,其中大多数使用电弧提供足够的能量来融化碱金属并促进融合。

与基于电动ARC的技术相比,诸如电子束焊接和激光焊接等“能量光束”焊接技术(例如电子束焊接和激光焊接)的最新改进可提供速度和准确性的大幅提高。激光焊接接缝的强度和低变形为高性能技术应用,例如目前正在法国正在建设的国际热核实验反应堆。9但是,所需的高设备成本对这些技术的使用有限。2020欧洲杯下注官网10

Masteel的激光切割和焊接服务

Masteel UK是一家公司,可以使用激光焊接的优势。与火焰,激光,等离子体和切水技术结合使用,Masteel使用激光焊接来生产带有非常小的焊缝接缝的不锈钢轮廓部分。

这种高精度可以快速可靠地连接到错综复杂的轮廓。该过程是自动化和有效扩展的,制造了小批量的项目和一次性的原型以及大规模的制造业。

参考和进一步阅读

  1. 结构设计原理 - W.F.Chen,E.M。Lui,烙印CRC出版社,2005年
  2. 钢结构设计 - 麻省理工学院民用与环境工程系春季学期,1999年
  3. http://www.worldstainless.org/files/issf/non-image-files/pdf/thestainlesssteelfamily.pdf
  4. 什么是火焰切割?-http://www.esabna.com/us/en/education/blog/what-is-flame-cutting.cfm
  5. 水夹切割过程基础 -http://www.esab.co.uk/gb/en/education/blog/waterjet-cutting-process-basics.cfm
  6. 标准金属切割过程:激光切割与等离子切割 -http://www.teskolaser.com
  7. 激光切割公差 -http://www.daysteel.co.uk
  8. 加工公差 -https://waterjets.org/archive/getting-the-most/tips/waterjet-machining-tolerances/
  9. 评论Iter测试毯模块的RAFM钢的候选焊接过程和演示-P。Aubert等,核材料杂志,2011年欧洲杯足球竞彩
  10. 激光束焊接 -http://www.esab.co.uk/gb/en/automation/lbw/index.cfm

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