امروزه در صنایع مختلف از تیرهای فولادی ضد زنگ استفاده می شود. استحکام، چقرمگی و مقاومت بالا در برابر خوردگی آنها را برای کاربردهای ساختاری در محیط های خشن یا خورنده ایده آل می کند.

تولید تیرآهن فولادی ضد زنگ

تنوع بسیار زیادی از اندازه های مختلف تیرهای فولادی ضد زنگ وجود دارد که می توان آنها را در سراسر جهان تهیه کرد. استانداردهای مهندسی انواع و اندازه های مختلف سازه های فولادی ضد زنگ را تعریف می کنند. به عنوان مثال، در اروپا، استانداردهای اروپایی (EN)، در آمریکا استانداردهای ASTM و در ژاپن مقررات JIS وجود دارد. سازه‌های فولادی ضد زنگ یک خانواده بزرگ محصول هستند که شامل پروفیل‌های فولادی ضد زنگ مانند میله‌های زاویه مساوی و نابرابر، کانال‌های فولادی ضد زنگ ، سه راهی‌ها و تیرهای فولادی ضد زنگ است. برخی از این دسته بندی های استاندارد پروفایل دارای زیرمجموعه های دیگری هستند. این مقاله بر روی تیرهای فولادی ضد زنگ متمرکز است، زیرا آنها یک گروه محصول مهم در میان موارد ذکر شده در بالا را نشان می دهند.
تیرهای فولادی ضد زنگ اروپایی
تیرهای فولادی ضد زنگ IPE ، همچنین به عنوان "قطعات I" شناخته می شوند، به دلیل بارزترین ویژگی آنها - شکل "I " نامگذاری شده اند . تیرآهن I عمومی ترین و رایج ترین پروفیل در خانواده تیرهای فولادی ضد زنگ است. به طور کلی، ارتفاع این تیرها در مقایسه با عرض فلنج آنها دو برابر است.
تیرهای فولادی ضد زنگ IPN ، یکی دیگر از پروفیل های I شکل، دارای فلنج های مخروطی یا کمی شیبدار در مقایسه با فلنج های تخت و 90 درجه تیرهای IPE هستند. محدوده اندازه آنها بسیار شبیه به تیرهای IPE است. فلنج های مخروطیآن را برای کاربردهای ساختاری خاص کمتر کاربر پسند می کند. به عنوان مثال، اتصال فلنج ها به یکدیگر به واشر مخروطی خاصی نیاز دارد. به همین دلیل، IPN اهمیت خود را نسبت به پرتوهای IPE از دست می دهد.
سه نوع تیرهای فولادی ضد زنگ H وجود دارد که به تیرهای سبک، متوسط ​​و سنگین H تقسیم می شوند که به ترتیب به عنوان HEA ، HEB و HEM کدبندی می شوند. پرتوهای H دارای گشتاور اینرسی بالاتری نسبت به تیرهای باریک I هستند. به دلیل بزرگ شدن عرض و ضخامت فلنج، آنها از تیرهای I با ارتفاع مساوی "محکم تر" هستند و می توانند بارها و فشارهای بسیار بیشتری را تحمل کنند.
علاوه بر این نوع تیرهای فولادی ضد زنگ اروپایی قاره‌ای، انواع خاص کشور مانند ستون‌های جهانی بریتانیا و تیرهای جهانی نیز وجود دارد .
تیرهای فولادی ضد زنگ آمریکایی
تیرهای S مشابه آمریکایی تیرهای IPN اروپایی هستند. تیرهای S فولاد ضد زنگ دارای فلنج های مخروطی هستند. این یک نوع تیرآهن آمریکایی بسیار رایج برای ساخت و ساز در محیط های خورنده است.
تیرهای W که به عنوان تیرهای فلنجی عریض نیز شناخته می شوند، مشابه آمریکایی تیرهای H اروپایی هستند. آنها برای بارهای سنگین طراحی شده اند و کاربردهایی را پیدا می کنند که در آن خواص ساختاری تیرهای S به مقادیر مورد نیاز نمی رسد.
روش های تولید تیرهای فولادی ضد زنگ
همانطور که برای تمام اشکال فولادی سازه ای، مقرون به صرفه ترین فناوری تولید تیرهای فولادی ضد زنگ نیز نورد گرم است . متأسفانه، یک محدودیت فنی وجود دارد: نورد گرم به حجم کافی برای توجیه کمپین نورد نیاز دارد. با این حال، امروزه مصرف سالانه در سراسر جهان برای همه انواع تیرها و اندازه‌ها به حداقل مقدار نمی‌رسد. از این رو، تنها اندازه‌های کمی از تیرهای فولادی ضد زنگ وجود دارد که کارخانه‌های نورد نورد گرم را انجام می‌دهند. استاندارد طول میله ها برای بخش فولاد ضد زنگ شش متر (20 فوت) است و طول های سفارشی را نمی توان به هیچ وجه در نظر گرفت.

جوش MAG تیرهای فولادی ضد زنگ
جوشکاری یک روش تولید است که مقدار مهمی گرما را به ماده وارد می کند. بر خلاف فولاد کربنی، فولاد ضد زنگ در هنگام گرم شدن در طول فرآیند جوشکاری بسیار مستعد اعوجاج و تغییر شکل است.
در نتیجه، تیرهای فولادی ضد زنگ با اندازه کوچک را نمی توان با استفاده از روش های معمولی جوشکاری مانند TIG/MAG یا جوش پلاسما به درستی جوش داد. گرمای ورودی پرتوهای ساخته شده را چنان تغییر شکل می دهد که صاف کردن آن غیرممکن می شود.
تیرهای بزرگتر از جنس فولاد ضد زنگ معمولاً با فیله MAG جوش داده می شوند. به منظور جبران اعوجاج فلنج ها، عموماً آنها از قبل در جهت مخالف خم می شوند، به طوری که گرمای جوش آنها را به حالت تراز "کشش" می کند.
جوشکاری لیزری تیرهای فولادی ضد زنگ
یکی دیگر از روش‌های جوشکاری که این مسائل بزرگ را در صاف کردن به دلیل گرما وارد نمی‌کند، جوشکاری لیزری است .
تکنولوژی جوش لیزری امکان تولید بدون محدودیت تیرهای فولادی ضد زنگ از تیرهای کوچک تا متوسط ​​و بزرگ را فراهم می کند. به همین ترتیب، برای جوشکاری معمولی و اکستروژن گرم، هیچ حداقل اجرا وجود ندارد . یک نوار واحد امکان پذیر است. جوش لیزری تار و فلنج را بدون فلز پرکننده اضافی با هم ذوب می کند. اعوجاج به شدت کاهش می یابد، زیرا گرما به ناحیه کوچکی به نام "استخر پلاسما" محدود می شود. از آنجایی که ورق های فولادی ضد زنگ پایه مواد اولیه برای تیرهای ساخته شده هستند، انعطاف پذیری زیادی در مورد طول خاص وجود دارد.

تیرهای فولادی ضد زنگ در مواد ویژه
گاهی اوقات خواص استاندارد مقاوم در برابر خوردگی یا خواص مکانیکی گریدهای رایج کافی نیست. بنابراین برای کاربردهای سازه ای سخت تر، تیرهایی در مواد مختلف تولید می شود. امکان تولید تیرها در گریدهای مواد مانند فولادهای ضد زنگ مقاوم در برابر درجه حرارت بالا، فولاد ضد زنگ دوبلکس و فولادهای ضد زنگ فوق آستنیتی وجود دارد. همچنین امکان تولید تیرها در گریدهای خاصی از فولاد ضد زنگ فریتی وجود دارد. فولاد ضد زنگ مارتنزیتی امکان پذیر نیست. در صورتی که روش تولید جوشکاری باشد – هم جوشکاری TIG-MAG و هم جوش لیزری – اصطلاحاً ترکیب سیاه و سفید نامیده می شود.امکان پذیر هستند. این اتفاق می افتد که یک قسمت از تیر در بتن بستر شده و فقط یک فلنج در معرض دید قرار می گیرد و باید در برابر خوردگی مقاوم باشد. با استفاده از تکنولوژی جوشکاری، می توان سیم هایی تولید کرد که هر یک از اجزای منفرد (شبکه و هر فلنج) از مواد متفاوتی ساخته شده باشد.

تیرهای فولادی ضد زنگ در زندگی روزمره
به لطف خواص آن، فولاد ضد زنگ اغلب یک انتخاب ارجح برای طیف وسیعی از کاربردها است.
بسیاری از بخش‌های صنعتی - به ویژه صنایع شیمیایی، پتروشیمی، فراساحلی، دارویی، پزشکی، صنایع غذایی و نوشیدنی‌ها از فولاد ضد زنگ استفاده می‌کنند. مصرف زیاد برای لوله ها یا لوله های فولادی ضد زنگ است که انواع مایعات و گازها را انتقال می دهند. این لوله ها به طور کلی نیاز به تکیه گاه یا قفسه های لوله دارند که اغلب با تیرهای فولادی ضد زنگ ساخته می شوند.
تیرهای فولادی ضد زنگ را می توان استریل و ضدعفونی کرد. این همچنین آنها را به یک ماده ایده آل برای صنایع غذایی و دارویی تبدیل می کند که در آن از انواع نوار نقاله استفاده می شود.
یکی دیگر از کاربردهای معمول تیرهای فولادی ضد زنگ در معماری است. فولاد ضد زنگ بیشتر و بیشتر برای مبلمان شهری و سازه های فولادی ضد زنگ معماری (AESS) استفاده می شود. به طور عمده سه دلیل برای آن وجود دارد: ماندگاری طولانی، زیبایی شناختی به لطف سطوح مختلف و تعمیر و نگهداری تقریباً صفر. از طرف دیگر فولاد کربنی باید به طور مرتب رنگ یا روکش شود.

سازه ها و سایبان های فولادی ضد زنگ
فولاد ضد زنگ ابتدا در دوره هنر دکو وارد ساخت و ساز شد. به عنوان مثال، قسمت بالایی ساختمان کرایسلر با استفاده از فولاد ضد زنگ ساخته شده است.
ویژگی های فولاد ضد زنگ در معماری معاصر پیشرفته مانند پل هلیکس در سنگاپور و زولهوف جدید ( نویر زولهوف ) در دوسلدورف، آلمان با استفاده از پروفیل های فولادی ضد زنگ برای اهداف سازه ای و ورق های فلزی برای روکش های تزئینی نمای بیرونی ساختمان، برجسته است.
C آنوپیهمچنین اغلب از مقاطع فولادی ضد زنگ ساخته می شوند. اینها ممکن است مقاطع سازه ای استاندارد مانند تیرها یا سه راهی های فولادی ضد زنگ باشند، اما معماران به طور فزاینده ای دوست دارند این پروژه ها را با مقاطع توخالی از جنس استنلس استیل لبه های تیز یا سایر اشکال خاص طراحی و ترکیب کنند ، مانند دسترسی به ریل متقابل در ایستگاه قطار پادینگتون لندن .
در سرتاسر دنیا، مقاطع سازه‌ای فولاد ضد زنگ در ساختمان‌ها، عموماً به‌عنوان مولیون و ترانسوم در نماهای شیشه‌ای فولادی استفاده می‌شوند.. در آنجا، تیرهای فولادی ضد زنگ بار پانل های شیشه ای بزرگ را حمل می کنند که به عنصری چشم نواز در ورودی اصلی یا لابی ساختمان تبدیل می شود. یک لایه فولادی ضد زنگ در مقایسه با مقاطع آلومینیومی معمولی، ارتفاع بیشتر و دهانه های وسیع تری را به شما می دهد.

فولاد ضد زنگ - بهترین در همه آب و هوا
فولاد ضد زنگ راه حل های عالی برای همه آب و هوا ارائه می دهد. بسته به کاربرد و محیط، تیرهای فولادی ضد زنگ مزایای مختلفی را در مقایسه با سایر مصالح ساختاری مانند فولاد کربن و آلومینیوم ارائه می دهند.
در بالای این لیست، مقاومت به خوردگی شناخته شده تیرهای فولادی ضد زنگ و توانایی آنها در مقابله با محیط های گرم، شور، مرطوب یا آلوده وجود دارد. تیرهای فولادی ضد زنگ نیز برای کاربردهای برودتی مانند کاربرد LNG و کارخانه‌های تبدیل مجدد به گاز آن استفاده می‌شوند . تیرهای فولادی ضد زنگ در مقایسه با آلومینیوم از نظر حرارتی بسیار کمتر منبسط می شوند، بنابراین استفاده از آنها در دیوارهای پرده ترجیح داده می شود، زیرا نباید درز انبساط حرارتی برنامه ریزی شود.
علاوه بر این، صنایع شیمیایی، نفت و گاز در محیط‌های پرتقاضا با حرارت بالا و مواد بسیار سمی فعالیت می‌کنند. گریدهای ویژه ای از فولاد ضد زنگ برای استفاده در این صنایع ساخته شده است. آنها دارای مقاومت افزایش یافته در برابر خوردگی در طیف وسیع تری از دما هستند. فولاد ضد زنگ با عیار بالا در ساخت مخازن ذخیره سازی، شیرآلات، لوله ها، قفسه های لوله و سایر اجزاء حیاتی است.

برنامه های کاربردی با تیرهای فولادی ضد زنگ

تانک ها و کشتی ها
یک کاربرد بسیار رایج ساخت مخزن و کشتی است. انواع مختلف فولاد ضد زنگ دوبلکس (از دوبلکس لاغر نسبت به استاندارد تا سوپر دوبلکس) به دلیل استحکام بالا و مقاومت در برابر خوردگی بالا اغلب استفاده می شود .
فولاد ضد زنگ دوبلکس را می توان در ورق های بزرگ تولید کرد که جوشکاری را به حداقل می رساند و یکپارچگی سازه را به حداکثر می رساند. استحکام بالاتر آن همچنین نیاز به پشتیبانی سازه ای اضافی و فونداسیون ها را کاهش می دهد و هزینه های ساخت و ساز را کاهش می دهد. در این موارد، مخزن ممکن است بدون تیرهای سفت طراحی شود، در حالی که تیرهای فولادی ضد زنگ دوبلکس معمولاً فقط برای گنبدی که مخزن را می بندد استفاده می شود.

سکوهای نفتی فراساحلی
فولاد ضد زنگ برای سکوهای نفتی دریایی ضروری است . این به دلیل این واقعیت است که آب دریا و به ویژه نفت خام بسیار خورنده هستند و دکل های مدرن از فولاد آلیاژی بالا ساخته شده اند که سخت و سبک وزن هستند.

انرژی تجدید پذیر
فن‌آوری‌های انرژی‌های تجدیدپذیر از جمله انرژی خورشیدی، زمین گرمایی، آبی و بادی نیز از قطعات فولادی ضد زنگ استفاده می‌کنند، زیرا می‌توانند در برابر سختی‌های محیط‌های بسیار خورنده مقاومت کنند.
تیرهای ساخته شده در گریدهای فولاد ضد زنگ خاص مانند 1.4912 (347H) در مخازن برای آب نمک داغ مورد استفاده در نیروگاه های خورشیدی مقاومت به خوردگی می دهند و برای مقاومت در برابر محیط های شدید مناسب هستند ، زیرا شب ها در بیابان بسیار سرد است.
منبع : https://www.ahanalborz.com/girder/