الفولاذ المقطعي المجوف هو مصطلح يشير إلى الأنابيب الفولاذية المربعة والمستطيلة، والتي تشير إلى الأنابيب الفولاذية ذات الأطوال الجانبية المتساوية وغير المتساوية. يتم تصنيعه عن طريق لف الفولاذ الشريطي بعد معالجة العملية. بشكل عام، يتم تفريغ الفولاذ الشريطي وتسطيحه وتجعيده ولحامه لتشكيل أنبوب دائري، والذي يتم لفه بعد ذلك في أنبوب مربع وقطعه بالطول المطلوب.
أنواع الفولاذ المقطعي المجوف حسب طريقة الإنتاج
يتم تصنيف المقاطع الهيكلية المجوفة إلى أنواع ملحومة وغير ملحومة وتأتي في ثلاثة أشكال رئيسية: مستطيلة (RHS) ومربعة (SHS) ودائرية (CHS)، ولكل منها مزايا وخصائص وتطبيقات مميزة. يتم تصنيف الفولاذ المقطعي المجوف إلى فئات مختلفة بناءً على عملية الإنتاج. تشمل الأنواع الرئيسية:
1. الفولاذ المقطعي المجوف الملحوم
يتم تصنيع الفولاذ المقطعي المجوف الملحوم عن طريق تشكيل شرائح فولاذية في شكل دائري، ولحام الحواف معًا، ثم تشكيلها في أقسام مربعة أو مستطيلة. هذا النوع فعال من حيث التكلفة ويستخدم على نطاق واسع في تطبيقات البناء والميكانيكا. تشمل الأنواع الشائعة من اللحام ما يلي:
فولاذ المقطع المجوف الملحوم بالمقاومة الكهربائية (
ERW): يتم تصنيعه من خلال اللحام بالمقاومة الكهربائية عالية التردد، وهو مناسب للاستخدامات الهيكلية.
فولاذ المقطع المجوف الملحوم بالقوس المغمور الطولي (
LSAW): يستخدم للتطبيقات ذات القطر الأكبر.
فولاذ المقطع المجوف الملحوم بالقوس المغمور الحلزوني (SSAW): يتم إنتاجه عن طريق اللحام الحلزوني، ويستخدم عادة في خطوط الأنابيب.
2. فولاذ المقطع المجوف بدون لحام
على عكس الأنابيب الملحومة، يتم إنتاج فولاذ المقطع المجوف بدون لحام بدون طبقات لحام. يتم تصنيعه عن طريق ثقب كتل الصلب الصلبة ثم لفها بالشكل المطلوب. تشمل الأنواع الرئيسية ما يلي:
فولاذ المقطع المجوف بدون لحام المدرفل على الساخن: يتم تصنيعه باستخدام درجات حرارة عالية، مما يوفر خصائص ميكانيكية أفضل.
فولاذ المقطع المجوف بدون لحام المسحوب على البارد: يتم إنتاجه عند درجات حرارة أقل للحصول على أبعاد دقيقة وقوة أعلى.
فولاذ المقطع المجوف بدون لحام المبثوق: يتم تصنيعه عن طريق دفع الصلب الساخن عبر قالب، مما يؤدي إلى سمك موحد.
3. أنابيب المقطع المجوف المربع
تمثل أنابيب المقطع المجوف المربع شكلاً بالغ الأهمية من أنابيب الصلب، وتتميز بمزيجها الفريد من المتانة والسحر الجمالي والسلامة البنيوية. توفر هذه الأنابيب، التي تتميز بمقطعها المجوف المربع، حلاً متعدد الاستخدامات عبر مجموعة واسعة من التطبيقات، وخاصة في قطاعي البناء والتصنيع. تشتهر أنابيب المقطع المجوف المربع بقوتها ومتانتها، وهي الصفات التي تنبع من عملية التصنيع والسمات المتأصلة للمادة.
4. أنابيب المقطع المجوف المستطيلة
عند النظر في تصميم واستخدام أنابيب المقطع المجوف المستطيلة (RHS) لمشاريعك الهندسية، فإن فهم خصائصها الفريدة أمر بالغ الأهمية. توفر أنابيب المقطع المجوف المستطيلة، بأسطحها المسطحة ومقطعها العرضي المستطيل، مزيجًا من القوة والكفاءة والجاذبية الجمالية التي يمكن أن تكون محورية عبر مجموعة واسعة من التطبيقات. تجد أنابيب المقطع المجوف المستطيلة تطبيقات متنوعة، تتراوح من البنيوية إلى الجمالية.
في البناء، تُستخدم بشكل متكرر في الإطارات والأعمدة، حيث يسمح شكلها بالتوصيل السهل وتوزيع الحمل. كما أن سهولة توصيل ولحام أنابيب المقطع المجوف المستطيلة تجعلها مناسبة للتصميمات المعمارية، حيث تكون الخطوط النظيفة والجماليات الحديثة مرغوبة. بالإضافة إلى ذلك، فإن قوتها وقدرتها على تحمل درجات الحرارة والضغوط العالية تجعلها مثالية لمشاريع البنية التحتية، بما في ذلك الجسور والمنصات. بالنسبة للمهندسين، يمكن أن يؤثر اختيار أنابيب المقطع المجوف المستطيلة بشكل كبير على نجاح المشروع.
5. المقطع المجوف الدائري
أحد أكثر المقاطع المجوفة شيوعًا هو المقطع المجوف الدائري (CHS) المستخدم في مشاريع البناء والميكانيكا والهيكلية. تتميز هذه المنتجات بسطح أملس، ولا تحتوي على حواف حادة أو بارزة، لذا فهي تتمتع بقيمة جمالية عالية. وعلى غرار منتجات SHS وRHS، فإن منتجات CHS متينة وقوية وسهلة التشكيل ومناسبة للاستخدام كمواد للمشاريع التي تتطلب درجات حرارة منخفضة.
التصنيف حسب التركيب المادي
يتوفر الفولاذ المقطعي المجوف في تركيبات مواد مختلفة، اعتمادًا على القوة ومقاومة التآكل ومتطلبات التطبيق. الفئات الرئيسية هي:
1. الفولاذ الكربوني المقطعي المجوف
الفولاذ الكربوني المقطعي المجوف هو الأكثر شيوعًا، حيث يوفر قوة ممتازة وبأسعار معقولة. يتم استخدامه في صناعات البناء والسيارات والزراعة.
2. الفولاذ المقطعي المجوف منخفض السبائك
يحتوي الفولاذ منخفض السبائك على عناصر مثل المنجنيز أو الفاناديوم أو الكروم، مما يعزز القوة والصلابة ومقاومة التآكل. غالبًا ما تستخدم في الهياكل الثقيلة.
3. الفولاذ المقطعي المجوف المجلفن
لتحسين مقاومة التآكل، يمكن أن يخضع الفولاذ المقطعي المجوف للمعالجات السطحية مثل الجلفنة. تتضمن نوعان شائعان ما يلي:
فولاذ المقطع المجوف المجلفن بالغمس الساخن: مغمور في الزنك المنصهر لحماية فائقة.
فولاذ المقطع المجوف المجلفن بالكهرباء: مطلي بالكهرباء للحصول على طبقة زنك أرق.
التصنيف حسب معايير الصناعة
يتم تصنيع فولاذ المقطع المجوف وفقًا لمعايير دولية مختلفة لتلبية متطلبات الصناعة المحددة. تشمل المعايير الرئيسية ما يلي:
GB (المعيار الصيني): يستخدم على نطاق واسع في البناء والبنية التحتية المحلية.
ASTM (المعيار الأمريكي): يتضمن ASTM A500 للتطبيقات الهيكلية.
JIS (المعيار الياباني): يتبع JIS G3466 للمقاطع الهيكلية المجوفة.
BS (المعيار البريطاني): يغطي BS EN 10219 وBS EN 10210 للمقاطع المشكلة على البارد والمصنوعة على الساخن.
EN (المعيار الأوروبي): يستخدم في جميع أنحاء الاتحاد الأوروبي، مع التركيز على الأداء الهيكلي.
فولاذ المقطع المجوف غير القياسي: مقاطع مصنعة خصيصًا لتطبيقات محددة.
يُطلق على الفولاذ المجوف أيضًا اسم الفولاذ المجوف المثني البارد المربع والمستطيل، ويُشار إليه باسم الأنبوب المربع والأنبوب المستطيل، مع الكودين F وJ على التوالي.
لا يجوز أن يتجاوز الانحراف المسموح به في سمك جدار الفولاذ المجوف 10% زائد أو ناقص من سمك الجدار الاسمي عندما لا يزيد سمك الجدار عن 10 مم، وزائد أو ناقص 8% من سمك الجدار عندما يكون سمك الجدار أكبر من 10 مم، باستثناء سمك جدار منطقة الانحناء واللحام.
يبلغ طول التسليم المعتاد للفولاذ المجوف 4000 مم - 12000 مم، مع كون 6000 مم و12000 مم أكثر شيوعًا. يُسمح للفولاذ المجوف بتسليم منتجات قصيرة الطول وغير ثابتة الطول لا تقل عن 2000 مم، ويمكن أيضًا تسليمها في شكل أنابيب واجهة، ولكن يجب على المشتري قطع أنابيب الواجهة عند استخدامها. لا يجوز أن يتجاوز وزن المنتجات قصيرة الطول وغير الثابتة الطول 5% من إجمالي حجم التسليم. بالنسبة للصلب المجوف ذي الوزن النظري الذي يزيد عن 20 كجم/م، لا يجوز أن يتجاوز 10% من إجمالي حجم التسليم.
لا يجوز أن يتجاوز انحناء الفولاذ المجوف 2 مم لكل متر، ولا يجوز أن يتجاوز الانحناء الإجمالي 0.2% من الطول الإجمالي.
الخلاصة
يلعب الفولاذ المجوف دورًا حاسمًا في الصناعات الحديثة، حيث يوفر المتانة والكفاءة من حيث التكلفة والقدرة على التكيف. يتم تصنيفه بناءً على طرق الإنتاج والمواد والمعايير الصناعية، مما يضمن ملاءمته لتطبيقات مختلفة. سواء تم استخدامه في البناء أو التصنيع أو النقل، يظل الفولاذ المجوف مادة أساسية للهندسة الإنشائية.
في BAOWI Steel، نقدم حلول الفولاذ المجوف المتميزة، ونقدم أنابيب CHS وRHS وSHS عالية الجودة والأنابيب الملحومة لأكثر المشاريع الهندسية تطلبًا. يضمن التزامنا بالتميز أن كل منتج يلبي أعلى معايير الصناعة، ويوفر المتانة والقوة والدقة.