Connaissances clés sur la structure en acier

1. Le système de structure en acier présente de nombreux avantages : légèreté, installation facile, courte période de construction, bonnes performances sismiques, récupération rapide des investissements, moindre pollution de l'environnement, bonne plasticité et ténacité et bonne résistance aux chocs.
2. Les types d'acier sont les suivants : Selon l'épaisseur, il existe quatre types de plaques minces (épaisseur des plaques d'acier minces < 4 mm), de plaques moyennes (épaisseur moyenne 4-20 mm) et de plaques épaisses (épaisseur 20--60 mm). Une épaisseur supérieure à 60 est dite très épaisse. Les bandes d'acier sont incluses dans la catégorie des plaques d'acier.
3. Quelle est la différence entre les boulons ordinaires et les boulons à haute résistance ?
Les boulons ordinaires sont généralement fabriqués en acier de construction au carbone ordinaire sans traitement thermique. Les boulons à haute résistance sont généralement fabriqués en acier de construction au carbone de haute qualité ou en acier de construction allié. Ils doivent être trempés et traités thermiquement pour améliorer les propriétés mécaniques globales. La haute résistance est divisée en 8,8, 10,9 et 12,9.
Du point de vue de la résistance : les boulons à haute résistance sont généralement utilisés dans deux niveaux de résistance : 8,8 S et 10,9 S. Les boulons ordinaires ont généralement des niveaux de résistance de 4,4, 4,8, 5,6 et 8,8.
En raison des caractéristiques de force, les boulons à haute résistance appliquent une pré-tension et transmettent les forces externes par frottement, tandis que les boulons ordinaires transmettent les forces de cisaillement par la résistance au cisaillement de la tige du boulon et la pression sur la paroi du trou.
4. Selon les caractéristiques de force, ils sont divisés en type de frottement et type de pression.
Les boulons à friction à haute résistance transmettent les forces externes en fonction du frottement entre les pièces connectées. Lorsque la force de cisaillement est égale à la force de frottement, la connexion par boulon à friction à haute résistance atteint la charge limite de conception. À ce moment, les tiges de l'assemblage ne glisseront pas les unes par rapport aux autres, la tige du boulon ne sera pas cisaillée et la paroi du trou de boulon ne sera pas sous pression.
Les boulons à haute résistance de type à pression sont similaires aux boulons ordinaires. La force de cisaillement peut dépasser la force de frottement. À ce moment, un glissement relatif se produit entre les composants connectés, la tige du boulon entre en contact avec la paroi du trou et la connexion repose sur le frottement, le cisaillement et la pression de la tige du boulon pour transmettre la force.
Les boulons à haute résistance de type pression présentent une déformation importante et ne conviennent pas aux assemblages qui supportent directement des charges dynamiques.
5. Types de baguettes de soudage
Il existe généralement plus d'une douzaine de types : baguettes de soudage en acier au carbone, baguettes de soudage en acier faiblement allié, baguettes de soudage en acier résistant à la chaleur au molybdène et au chrome-molybdène, baguettes de soudage en acier basse température, baguettes de soudage en acier inoxydable, baguettes de soudage de revêtement, baguettes de soudage en fonte, baguettes de soudage en nickel et alliage de nickel, baguettes de soudage en cuivre et alliage de cuivre, baguettes de soudage en aluminium et alliage d'aluminium et baguettes de soudage à usage spécial.
6. Défauts de soudure :
(1) Pénétration incomplète : les bords émoussés du milieu (rainure en X) ou de la racine (rainure en V, U) du joint métallique de base ne sont pas complètement fusionnés, ce qui entraîne une fusion locale incomplète. Une pénétration incomplète réduit la résistance mécanique du joint soudé et des points de concentration de contraintes se forment au niveau de l'encoche et de l'extrémité incomplètes, ce qui est facile à provoquer des fissures lorsque la pièce soudée est sous charge.
(2) Fusion incomplète : Fusion et liaison partielles et incomplètes entre le métal solide et le métal d'apport (entre le cordon de soudure et le métal de base), ou entre les métaux d'apport (entre le cordon de soudure ou entre les couches de soudure en soudage multipasse), ou fusion incomplète entre les métaux de base en soudage par points (soudage par résistance), parfois accompagnée d'inclusions de scories.
(3) Porosité : Pendant le processus de soudage par fusion, le gaz dans le métal de soudure ou le gaz envahissant de l'extérieur n'a pas le temps de déborder avant que le métal en fusion ne refroidisse et ne se solidifie, et reste dans le métal de soudure ou à la surface pour former des cavités ou des pores. Selon leur morphologie, ils peuvent être divisés en pores simples, pores en chaîne, pores denses (y compris les pores en nid d'abeille), etc. En particulier dans le soudage à l'arc, comme le processus métallurgique prend très peu de temps, le métal en fusion se solidifie rapidement et le gaz généré dans le processus métallurgique, le gaz absorbé par le métal liquide ou le flux de la baguette de soudage se décompose à haute température en raison de l'humidité, et même l'humidité dans l'environnement de soudage est trop élevée, ce qui décomposera le gaz à haute température, etc. Lorsque ces gaz n'ont pas le temps de précipiter, des défauts de pores se formeront. Bien que la tendance à la concentration des contraintes des pores ne soit pas aussi grande que celle des autres défauts, elle détruit la compacité du métal de soudure et réduit la section transversale effective du métal de soudure, réduisant ainsi la résistance de la soudure.
7. Le contrôle non destructif est une méthode de test permettant de vérifier la qualité de surface et interne des pièces inspectées sans endommager l'état de fonctionnement de la pièce ou des matières premières.
Méthodes courantes de contrôle non destructif :
Contrôle par ultrasons : méthode de contrôle des défauts des pièces utilisant les caractéristiques de l'énergie ultrasonore pénétrant profondément dans les matériaux métalliques et se réfléchissant au bord de l'interface lors de l'entrée d'une section à une autre. Lorsque le faisceau ultrasonore passe de la surface de la pièce à travers la sonde vers l'intérieur du métal, il génère des ondes réfléchies lorsqu'il rencontre des défauts et le fond de la pièce, formant des formes d'ondes d'impulsion sur l'écran fluorescent. La position et la taille du défaut sont déterminées en fonction de ces formes d'ondes d'impulsion.
Contrôle radiographique (rayons X, rayons gamma) : méthode de test qui utilise des rayons pour pénétrer les objets afin de trouver des défauts internes.
Test par particules magnétiques : méthode de test utilisée pour détecter les défauts de surface et proches de la surface des matériaux ferromagnétiques. Lorsque la pièce est magnétisée, s'il y a des défauts à la surface de la pièce, la résistance magnétique au niveau du défaut augmente et un flux magnétique de fuite est généré, formant un champ magnétique local. La poudre magnétique montrera la forme et la position du défaut à cet endroit, jugeant ainsi de l'existence du défaut.
8. Le processus de traitement des pièces : préparation, correction, disposition, découpe, pliage, perçage, assemblage, soudage, test, élimination de la rouille, peinture.
9. Il existe quatre méthodes pour éliminer la rouille sur les surfaces métalliques : le traitement manuel, le traitement mécanique, le traitement chimique et le traitement à la flamme.
(1) Traitement manuel
Le traitement manuel utilise principalement des outils tels que des grattoirs, des brosses métalliques, du papier de verre, des lames de scie en acier cassées, etc., et repose sur le tapotement, le pelletage, le grattage, le brossage et le ponçage manuels pour éliminer la rouille. Il s'agit de la méthode traditionnelle d'élimination de la rouille des peintres et c'est aussi la méthode la plus simple. Il n'y a aucune restriction quant aux conditions environnementales et de construction. Cependant, en raison de son efficacité et de son effet médiocres, elle ne peut être appliquée qu'à une petite gamme d'élimination de la rouille.
(2) Méthode mécanique d'élimination de la rouille
La méthode d'élimination mécanique de la rouille utilise principalement des outils électriques et pneumatiques pour éliminer la rouille. Les outils électriques couramment utilisés comprennent les brosses électriques et les meules électriques ; les outils pneumatiques comprennent les brosses pneumatiques. Les brosses électriques et les brosses pneumatiques utilisent la rotation de brosses métalliques rondes spéciales pour éliminer la rouille ou les dépôts d'oxyde par impact et friction. Elles sont particulièrement efficaces pour la rouille superficielle, mais sont difficiles à éliminer pour les taches de rouille plus profondes. Les meules électriques sont en fait des meules portables qui peuvent être déplacées librement dans la main. Elles utilisent la rotation à grande vitesse de la meule pour éliminer la rouille, ce qui est particulièrement efficace pour les taches de rouille plus profondes. Elles ont une efficacité de travail élevée, une bonne qualité de construction et sont faciles à utiliser. Ce sont des outils idéaux pour éliminer la rouille. Cependant, il faut veiller à ne pas pénétrer la surface métallique pendant le fonctionnement.
(3) Méthodes de sablage et de grenaillage
(4) Méthode de traitement à la flamme La méthode de traitement à la flamme utilise un chalumeau à gaz pour brûler une petite quantité de taches de rouille plus profondes qui sont difficiles à éliminer manuellement. La température élevée provoque le changement de composition chimique de l'oxyde de rouille pour atteindre l'objectif d'élimination de la rouille. Lors de l'utilisation de cette méthode, il faut veiller à ne pas brûler la surface métallique et à éviter que de grandes zones de la surface ne soient déformées par la chaleur.
(5) Méthode de traitement chimique
La méthode de traitement chimique est en fait une méthode de décapage et d'élimination de la rouille, qui utilise une solution acide pour réagir chimiquement avec les oxydes métalliques (rouille) pour générer des sels et les éliminer de la surface métallique. Les solutions acides couramment utilisées sont : l'acide sulfurique, l'acide chlorhydrique, l'acide nitrique et l'acide phosphorique. Pendant l'opération, la solution acide est appliquée sur la partie rouillée du métal pour lui permettre de réagir lentement chimiquement avec la rouille et de l'éliminer. Une fois la rouille éliminée, elle doit être rincée à l'eau claire et neutralisée avec une solution alcaline faible. Rincez ensuite à l'eau claire, essuyez et séchez pour éviter la rouille rapide.
La surface métallique décapée doit être rendue rugueuse ou phosphatée, principalement pour augmenter l'adhérence entre la surface métallique et l'apprêt. Lors de la dilution de l'acide sulfurique concentré, l'acide sulfurique doit être versé lentement dans l'eau du récipient et agité en continu. Ne pas opérer dans le sens inverse pour éviter les éclaboussures d'acide sulfurique et les blessures.
10. Équipement de levage courant : grue à portique, grue à tour, grue sur chenilles, grue sur camion, grue sur pneus, grue à mât, cric, treuil, palan, pont roulant.