La fabricación de acero estructural es una parte esencial de la construcción de estructuras de acero. Consiste en procesar materiales de acero mediante corte, doblado, soldadura y otros procesos para convertirlos en componentes que cumplan con los requisitos del diseño de edificios. Existen muchos métodos para la fabricación de acero estructural. Este artículo presentará cuatro métodos principales de fabricación de acero estructural.

Los Métodos Clave De Fabricación De Acero Estructural

1. Fabricación de acero estructural: Corte

El corte es uno de los métodos más utilizados en la fabricación de acero estructural. Puede cortar placas de acero grandes o materiales en el tamaño y la forma requeridos. Los principales métodos de corte son llama, plasma y láser.

Corte por láser: el equipo de corte por láser puede cortar acero inoxidable de menos de 4 mm. Agregar oxígeno al rayo láser puede cortar acero al carbono de 20 mm de espesor, pero se formará una fina película de óxido en la superficie de corte después del corte con oxígeno. El espesor máximo del corte se puede aumentar a 20 mm, pero el error dimensional de las piezas cortadas es grande.

Corte por plasma: el corte por plasma es un método de procesamiento de estructuras de acero que utiliza el calor de un arco de plasma de alta temperatura para fundir (y evaporar) parcial o localmente el metal en el corte de la pieza de trabajo, y utiliza el impulso del plasma de alta velocidad para eliminar el metal fundido para formar un corte.

Corte por llama: el equipo de corte por llama es de bajo costo y un medio económico y eficaz para cortar placas de metal gruesas, pero tiene deficiencias en el corte de placas delgadas. En comparación con el plasma, la zona afectada por el calor del corte por llama es mucho más grande y la deformación térmica es relativamente grande. Para cortar con precisión y eficacia, el operador debe tener alta tecnología para evitar la deformación térmica de la placa de metal a tiempo durante el proceso de corte.

2. Fabricación de estructuras de acero: perforación de agujeros

La perforación de agujeros utiliza maquinaria o herramientas para procesar agujeros en materiales sólidos (como placas de acero, perfiles de acero, etc.). Los métodos de fabricación de agujeros son complejos y diversos. El procesamiento de los agujeros de los sujetadores generalmente es taladrado, que es adecuado para agujeros pasantes para instalar tornillos y algunos agujeros de instalación de remaches.

Antes de perforar, seleccione una broca adecuada según el tipo y tamaño del sujetador para asegurarse de que el tamaño del agujero esté dentro del rango permitido. Durante el proceso de perforación, primero asegúrese de la verticalidad del agujero y, en segundo lugar, asegúrese de que la pared del agujero sea lisa, de lo contrario afectará la calidad de instalación del sujetador. Al hacer agujeros para materiales de aleación de aluminio relativamente gruesos que soportan cargas pesadas, la superficie interior del agujero también debe trabajarse en frío y endurecerse. Para agujeros más pequeños, se utiliza un proceso de «estiramiento». Para agujeros más grandes, la pared interior del agujero debe ser «granallada». Esto puede mejorar significativamente la resistencia a la fatiga del agujero.

Generalmente existen dos métodos: perforación y punzonado.

Perforación: de uso común, el principio es el corte, alta precisión y daño menor a la pared del orificio.

Punzonado: generalmente solo se utiliza para procesar placas de acero más delgadas y orificios no circulares, y generalmente se requiere que el diámetro del orificio no sea menor que el espesor del acero.

La perforación es preferida para hacer orificios en estructuras de acero. La perforación está permitida cuando se demuestra que cierta calidad del material, espesor y diámetro del orificio no causarán fragilidad después de la perforación. La perforación se realiza en máquinas como taladradoras, y se pueden perforar componentes (partes) de estructuras de acero de cualquier espesor. La ventaja de la perforación es que la pared del orificio del perno se daña menos y es de mejor calidad.

En la fabricación de acero estructural, la perforación generalmente solo se utiliza para perforar orificios no circulares y de placas delgadas. El diámetro del orificio de la perforación debe ser mayor que el espesor de la placa. Se pueden perforar todas las estructuras de acero ordinarias con un espesor de menos de 5 mm, y se pueden perforar estructuras secundarias con menos de 12 mm. En el orificio perforado, no se realizará ninguna soldadura posterior (forma de ranura) a menos que se demuestre que el material aún conserva una tenacidad considerable después del perforado. Entonces, se puede realizar la construcción de soldadura. Generalmente, cuando el orificio perforado se vuelve a expandir, el orificio perforado debe ser 3 mm más pequeño que el diámetro especificado.

3. Estampado

El estampado es un método de fabricación de acero estructural que consiste en perforar, doblar y aplicar otros procesos al acero para cumplir con los requisitos de diseño arquitectónico. Existen dos métodos principales de estampado: estampado mecánico y estampado hidráulico. El estampado mecánico utiliza fuerza mecánica para presionar el acero en la forma requerida. El estampado hidráulico utiliza una prensa hidráulica para presionar el acero en la forma requerida. El estampado hidráulico tiene alta velocidad, alta precisión de orificio y alto costo.

4. Soldadura

La soldadura es un método para unir acero, uno de los procesos más esenciales en la fabricación de acero estructural. Los principales métodos de soldadura son la soldadura manual, la soldadura por arco sumergido, la soldadura con protección de gas, etc.

Soldadura por arco manual

El método de soldadura que se basa en el calor del arco se denomina soldadura por arco.

La soldadura por arco manual es un tipo de soldadura por arco que utiliza varillas de soldadura operadas manualmente para soldar. Es un método comúnmente utilizado en la soldadura de estructuras de acero. La soldadura y la varilla de soldadura son dos electrodos que generan un arco.

El arco genera mucho calor y la soldadura y la varilla de soldadura se funden, el extremo de la varilla de soldadura se funde para formar una gota fundida, que pasa al material original fundido de la soldadura para fusionarse, formando un baño fundido y experimentando una serie de reacciones físico-metalúrgicas complejas.

A medida que el arco se mueve, el baño fundido líquido se enfría gradualmente y cristaliza para formar una soldadura. A altas temperaturas, el recubrimiento frío aplicado al núcleo de acero de la varilla de soldadura se funde en escoria, cubriendo la superficie del metal del baño fundido. No solo puede proteger el metal del baño de fusión a alta temperatura de la reacción química con el oxígeno y el nitrógeno nocivos del aire, sino que también participa en la reacción química del baño de fusión e infiltra aleaciones, etc., formando una capa protectora de escoria en la superficie del metal enfriado y solidificado.

Soldadura por arco sumergido automática o semiautomática

La soldadura por arco sumergido automática es superior a la soldadura manual porque el calor del arco está concentrado, por lo que la profundidad de penetración es grande, la calidad de la soldadura es uniforme, los defectos internos son pocos y la plasticidad y la tenacidad al impacto son buenas. La calidad de la soldadura por arco sumergido semiautomática se encuentra entre la soldadura por arco sumergido automática y la soldadura manual. Además, la soldadura por arco sumergido automática o semiautomática tiene una velocidad de soldadura rápida, una alta eficiencia de producción, un bajo costo y buenas condiciones de trabajo. Sin embargo, su aplicación también está limitada por sus propias condiciones. Dado que la máquina de soldar debe moverse a lo largo del riel guía a lo largo de la soldadura, se requieren ciertas condiciones de funcionamiento.

Soldadura con protección de gas

También conocida como soldadura por arco con gas consumible, se utiliza CO2 o gas inerte para crear una capa protectora local alrededor del arco para evitar la invasión de gases nocivos y garantizar la estabilidad del proceso de soldadura. Se puede soldar en todas las posiciones, con buena calidad, velocidad de fusión rápida, alta eficiencia y ahorro de energía. No es necesario eliminar la escoria de soldadura después de soldar, pero vale la pena señalar que se debe prestar atención para evitar el viento durante la soldadura.

Conclusión:

En resumen, existen muchos métodos para la fabricación de acero estructural, y cada método tiene sus ocasiones de aplicación y sus ventajas y desventajas. En el proceso de fabricación de acero estructural, se debe seleccionar el método de procesamiento adecuado según la situación específica para garantizar la calidad y precisión de la estructura de acero. Al mismo tiempo, también se debe prestar atención a las cuestiones de seguridad y protección ambiental en el proceso de procesamiento para contribuir al desarrollo sostenible de la industria de la construcción.