التطبيقات الرئيسية للألواح الفولاذية المقاومة للعوامل الجوية ASTM A709 درجة 50 وات في الجسور

لماذا تهيمن ASTM A709 Grade 50W على مواصفات لوحة الجسر

ASTM A709/A709M هي المواصفات القياسية للصلب الهيكلي للجسور. وهي تغطي الكربون والسبائك-المنخفضة القوة-والدرجات المسقية-و-المقساة التي يتم تسليمها على شكل ألواح وأشكال وقضبان، ويتم عكسها بواسطة AASHTO M270، لذلك يتم عادةً قبول لوحة من الدرجة 50W المطلوبة لـ A709 في مشاريع النقل دون طريق تأهيل ثانٍ. تضيف الدرجة 50W الحرف W إلى الدرجة المألوفة 50 ksi، مما يشير إلى أن الكيمياء تلبي مؤشر مقاومة التآكل الجوي المطلوب للفولاذ المقاوم للعوامل الجوية.

بالنسبة لمهندس الجسور، تكون النتائج العملية واضحة ومباشرة: الحد الأدنى لنقطة إنتاجية تبلغ 345 ميجاباسكال لسعة الحمولة، وإضافة سبائك النيكل-الكروم-النحاس لمقاومة التآكل، والمتانة الكافية لتلبية متطلبات درجة Charpy V-في مناطق التعرض الباردة. هذا المزيج هو السبب وراء تفصيل عوارض الألواح المكشوفة، والإطارات المتقاطعة-، ومقويات المحامل، والأعمال الفولاذية الداعمة في كثير من الأحيان في درجة 50W بدلاً من الدرجة الهيكلية البسيطة.

التركيب والمتطلبات الميكانيكية للوحة الصف 50W

تأتي مقاومة التآكل للصف 50W من توازن سبيكة متعمد وليس من الطلاء. يزيد النحاس والكروم والنيكل من مقاومة الهجوم الجوي، بينما يحافظ انخفاض الفوسفور والكبريت على المتانة وقابلية اللحام تحت السيطرة. وترد أدناه حدود تكوين اللوحة النموذجية.

يتم تحديد المتطلبات الميكانيكية حسب الدرجة وسمك المنتج. بالنسبة للوحة التي يصل سمكها إلى 100 مم، تكون القيم الدنيا الحاكمة هي:

يتم تحديد طاقة التأثير من خلال نظام منطقة الصلابة المستخدم لجسور الفولاذ، مع إجراء اختبار الشق Charpy V-وفقًا لمعيار ASTM E23 وتوجيه العينة ومتطلبات الاختبار لمعيار ASTM A370.

تطبيقات الجسور التي تعتمد على لوحة من الدرجة 50 وات

يتم اختيار درجة 50W في أي مكان يتعرض فيه العضو للطقس، أو يصعب إعادة طلاءه، أو كليهما. يلخص الجدول أدناه التطبيقات التي يحددها في أغلب الأحيان مصممو الجسور.

التصنيع: القطع والتشكيل واللحام بدرجة 50 وات

يتم تصنيع الصف 50W بطريقة تشبه إلى حد كبير الألواح المعدنية الأخرى ذات القوة العالية-والمنخفضة-. يتم استخدام القطع الحراري والنشر والتصنيع الآلي جميعًا لإعداد الحواف، وتقبل اللوحة التشكيل البارد والتشكيل الساخن داخل نصف قطر الانحناء الموصى به للسمك المعني. نظرًا لأن الدرجة أقوى من الفولاذ الكربوني العادي، فإن قوى التشكيل والظهر الربيعي أعلى، ويكون تآكل الأدوات أكبر.

عمليات اللحام: القوس المعدني المحمي، القوس المعدني الغازي والقوس ذو القلب الصهور كلها مناسبة.

المواد الاستهلاكية: أقطاب E7018 للقوس المعدني المحمي، سلك ER70S-6 للقوس المعدني الغازي، سلك E71T-1 للقوس ذي القلب الجريان.

التسخين المسبق: مطلوب للأقسام السميكة وللوصلات عالية التقييد؛ مدخلات الحرارة الخاضعة للتحكم تحد من التشقق.

يتم لحام ألواح التجوية باستخدام حشوات الكربون القياسية-المنغنيز؛ لا يتطلب مستوى السبائك المنخفض أقطابًا كهربائية خاصة، وتتجاوز قوة المفصل الناتجة الحد الأدنى للوحة.

بعد اللحام، يجب إزالة الخبث والرش وبقايا دخان اللحام، لأن التلوث يمنع تشكل الزنجار بشكل موحد ويصبح موقعًا لبدء الصدأ.

تطوير الزنجار وحدود التآكل وقواعد التفصيل

يبدأ السطح غير المطلي بدرجة 50W باللون البرتقالي ثم يتحول إلى اللون الداكن تدريجيًا إلى طبقة أكسيد بنفسجية بنية اللون -. يتطور العتاج المستقر بشكل عام خلال 18 إلى 36 شهرًا في مناخ ريفي أو صناعي معتدل مع دورات رطبة وجافة متناوبة. بمجرد استقرار الطبقة، فإنها تبطئ المزيد من التآكل إلى جزء صغير من معدل الفولاذ الكربوني غير المحمي، وهو أساس توفير الصيانة.

لا يمكن للزنجار أن يستقر في كل مكان. إن البيئات الغنية بالكلوريد-مثل مناطق الرش الساحلية، والتعرض لملح التذويب الشديد-، والأسطح الرطبة بشكل دائم، والشقوق ومناطق البرك، جميعها تمنع تكون الطبقة الواقية، وفي هذه الظروف يجب طلاء الفولاذ أو حمايته بطريقة أخرى. ولذلك فإن التفاصيل مهمة بقدر أهمية المادة: يجب أن يكون الماء قابلاً للتدفق، ويجب تجنب الجيوب والأسطح المتآكلة غير المغلقة، كما يجب تفصيل وصلات التمدد فوق الأعضاء الفولاذية المقاومة للعوامل الجوية بحيث-لا يصرف الجريان السطحي عليها مباشرة.

درجة 50 وات مقارنة بفولاذ الجسور الأخرى

الأسئلة المتداولة

س: ما هو ASTM A709 الصف 50W لوحة الصلب التجوية؟
إنها عبارة عن سبيكة فولاذية عالية-منخفضة القوة-محددة في ASTM A709/A709M. تشير اللاحقة W إلى كيمياء تحمل النحاس والكروم والنيكل التي تلبي متطلبات مقاومة التآكل في الغلاف الجوي للفولاذ المقاوم للتجوية، ويشير الرقم 50 إلى الحد الأدنى لنقطة الخضوع البالغة 345 ميجا باسكال (50 كيلو بوصة مربعة).

س: ما هو الحد الأدنى لقوة الخضوع للوحة الصف 50W؟
345 ميجا باسكال، أي ما يعادل 50 كيلو بوصة مربعة، للوحات التي يصل سمكها إلى 100 مم. الحد الأدنى لقوة الشد لنفس نطاق السماكة هو 485 ميجا باسكال (70 كيلو باسكال).

س: هل الصف 50W هو نفس ASTM A588 Grade B؟
يقع الدرجتان في نفس فئة القوة والعوامل الجوية ويتم توفيرهما في كثير من الأحيان وفقًا لأي من المواصفات، ولكن تختلف حدود التركيب ومتطلبات المتانة وأحكام الاختبار. الدرجة المذكورة في أمر الشراء والرسم تحكم القبول.

س: هل يمكن ترك لوحة الصف 50W بدون طلاء على الجسر؟
نعم، في الأجواء التي تسمح فيها الدورات الرطبة والجافة بتكوين طبقة صدأ ثابتة. في المواقع الساحلية شديدة الملوحة أو الرطبة بشكل دائم، أو حيث لا يمكن ضمان الصرف، يجب حماية الفولاذ أو اختيار درجة مختلفة.

س: ما هو نطاق السماكة والحجم المتاح للوحة الجسر؟
عادةً ما يتم دحرجة لوحة الجسر المقاومة للتجوية من حوالي 6 مم إلى 100 مم، مع عرض يصل إلى 3800 مم تقريبًا وأطوال إلى حوالي 12000 مم، اعتمادًا على المطحنة ومتطلبات المتانة للقسم.

س: كيف يختلف الصف 50W عن الصف 50 العادي؟
متطلبات القوة والمتانة هي نفسها في الأساس؛ الفرق هو كيمياء التجوية. تشكل الدرجة 50W طبقة خارجية واقية عند تعرضها ويمكن أن تظل غير مطلية، بينما تحتاج الدرجة 50 العادية إلى نظام طلاء لضمان المتانة على المدى الطويل-في بيئة الجسر المكشوفة.