نورد تیرآهن یکی از فرآیندهای اساسی در صنعت فولاد و ساخت و ساز است که با استفاده از فناوری های پیشرفته، تیرآهن های با کیفیت بالا تولید می کند. قیمت تیرآهن یکی از عوامل تعیین کننده در هزینه های ساخت و ساز است و به همین دلیل، توجه به روش های تولید آن، به ویژه نورد، اهمیت دارد. در این مقاله، به بررسی مراحل نورد تیرآهن، انواع تیرآهن و کاربردهای آن خواهیم پرداخت.
نورد تیرآهن چگونه انجام می شود؟
نورد یکی از مهم ترین روش های شکل دهی فلزات است که در آن شمش یا بیلت فولادی تحت فشار غلتک ها قرار می گیرد تا به مقطع دلخواه تبدیل شود. در نورد تیرآهن، فولاد داغ با عبور از چندین مرحله تغییر فرم می دهد و در نهایت به شکل استانداردهای شناخته شده ای مانند IPE، INP یا HE درمی آید. این فرایند موجب افزایش یکنواختی، مقاومت و کیفیت محصول نهایی می شود.
انواع تیرآهن قابل نورد
تیرآهن ها بسته به طراحی مقطع و کاربرد در دسته های مختلفی تولید می شوند:
- تیرآهن I: با مقطع I شکل؛ مناسب برای بارهای عمودی و رایج ترین پروفیل در ساختمان سازی.
- تیرآهن H: با مقطع H شکل؛ مناسب برای بارهای سنگین و استفاده در ستون ها و سوله ها.
- تیرآهن U: دارای مقطع ناودانی شکل؛ بیشتر در سازه های خاص و صنعتی استفاده می شود.
- تیرآهن لانه زنبوری: دارای سوراخ های شش ضلعی برای کاهش وزن و افزایش ممان اینرسی؛ مناسب دهانه های بلند.
- تیرآهن Z: کاربردی در سازه های سبک، پوشش ها و نمای ساختمانی.
روش های نورد تیرآهن
روش های نورد تیرآهن را می توان بر اساس دمای فرآیند و نوع عملکرد غلتک ها دسته بندی کرد. هر روش ویژگی ها و کاربردهای مخصوص به خود را دارد و بسته به نوع تیرآهن و استاندارد موردنظر انتخاب می شود.
نورد تیرآهن با توجه به دمای فرآیند، به سه روش اصلی نورد گرم، نورد نیمه گرم و نورد سرد تقسیم می شود. هرکدام ویژگی های خاصی دارند و برای اهداف متفاوتی در تولید تیرآهن به کار می روند.
۱. نورد گرم
در این روش، شمش یا بیلت فولادی تا دمای بالای ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد گرم می شود و سپس از میان غلتک ها عبور می کند تا به شکل اولیه و استاندارد تیرآهن برسد.
- مزایا: شکل پذیری مطلوب، یکنواختی ابعادی، تولید اقتصادی و مناسب برای تیراژ بالا.
- کاربرد: تولید انبوه تیرآهن های ساختمانی و صنعتی در سایزهای مختلف.
۲. نورد نیمه گرم
در نورد نیمه گرم، فولاد در دمایی کمتر از نورد گرم اما بالاتر از دمای محیط شکل دهی می شود. این روش حالت میانی دارد و بخشی از مزایای دو روش گرم و سرد را باهم ارائه می دهد.
- مزایا: دقت ابعادی بهتر نسبت به نورد گرم، کیفیت سطح مناسب تر و کاهش مصرف انرژی.
- کاربرد: تولید تیرآهن هایی که نیاز به دقت بیشتر دارند اما هزینه تولید باید مقرون به صرفه بماند.
۳. نورد سرد
در این روش، تیرآهن پس از نورد گرم و بدون اعمال حرارت اضافی، از غلتک های اصلاحی عبور داده می شود تا دقت ابعاد و کیفیت سطح آن افزایش یابد.
- مزایا: بالاترین دقت ابعادی، صاف کاری دقیق و کیفیت سطح عالی.
- کاربرد: اصلاح و تکمیل تیرآهن های نورد گرم، زمانی که یکنواختی و دقت بالا موردنیاز است.
مقایسه مراحل نورد در روش های مختلف
جدول مقایسه ی روش های نورد تیرآهن بر اساس دمای فرآیند
| روش نورد | مراحل اصلی | مزایا | معایب |
|---|---|---|---|
| نورد گرم | ۱. آماده سازی بیلت ۲. حرارت دهی تا دمای نورد ۳. نورد خشن ۴. نورد نهایی ۵. خنک کاری ۶. برش استاندارد ۷. کنترل کیفیت | - شکل پذیری عالی - تولید اقتصادی و انبوه - تنوع مقاطع - یکنواختی و استحکام بالا | - مصرف انرژی زیاد - احتمال تابیدگی یا نقص سطحی - نیاز به تجهیزات سنگین |
| نورد نیمه گرم | ۱. حرارت دهی متوسط ۲. عبور از غلتک ها ۳. تنظیم ابعاد دقیق تر ۴. خنک کاری ۵. کنترل محصول | - دقت ابعادی بهتر از نورد گرم - کیفیت سطح مناسب - مصرف انرژی کمتر از نورد گرم | - سرعت تولید پایین تر - تجهیزات پیچیده تر نسبت به نورد گرم |
| نورد سرد | ۱. ورود تیرآهن نورد گرم شده ۲. عبور بدون حرارت ۳. صاف کاری و تنظیم ابعاد ۴. بهبود سطح ۵. بسته بندی | - بالاترین دقت ابعادی - کیفیت سطح بسیار مطلوب - بهبود استحکام نهایی | - هزینه تولید بالاتر - مناسب نبودن برای تولید انبوه - محدودیت در مقاطع بزرگ |
جدول مقایسه ی روش های نورد تیرآهن بر اساس نوع عملکرد غلتک ها
| روش نورد | مراحل یا شیوه عملکرد | مزایا | معایب |
|---|---|---|---|
| نورد طولی | عبور بیلت یا تیرآهن در راستای طولی از میان غلتک ها برای کاهش ضخامت و شکل دهی مقطع | - مناسب ترین روش برای تولید تیرآهن های استاندارد - کنترل بهتر جهت تغییر شکل | - محدودیت در ایجاد تغییر شکل های عرضی - نیاز به تنظیم دقیق غلتک ها |
| نورد عرضی | چرخش قطعه حول محور خود و تغییر شکل در راستای عرضی یا حلقه ای | - امکان تولید قطعات خاص و حلقه ای - مناسب برای فرم دهی های متفاوت | - مناسب نبودن برای تیرآهن های معمول - کنترل دشوارتر فرآیند |
| نورد شکلی (مقطعی) | عبور از غلتک های فرم دار برای ایجاد دقیق مقاطع I، H، U و دیگر پروفیل ها | - امکان تولید انواع تیرآهن ها - دقت بالا در شکل دهی پروفیل | - نیاز به غلتک های تخصصی و پرهزینه - تعویض دشوار غلتک برای مقاطع مختلف |
| نورد دو غلطکی | فشرده سازی فولاد بین دو غلتک مخالف جهت کاهش ضخامت و افزایش طول | - فرآیند ساده و کم هزینه - مناسب برای مراحل ابتدایی نورد | - دقت پایین تر نسبت به روش های چندغلتکی - محدودیت در کنترل تغییر شکل پیچیده |
| نورد چند غلطکی | استفاده از چند غلتک هم زمان برای اعمال فشار یکنواخت و تغییر شکل دقیق تر | - یکنواختی بالاتر - امکان کنترل دقیق ضخامت و مقطع | - هزینه تولید بیشتر - پیچیدگی تنظیم و نگهداری |
| نورد خوشه ای (Cluster) | ترکیب چند غلتک کوچک و بزرگ برای توزیع یکنواخت نیرو و جلوگیری از تنش های موضعی | - کاهش تنش ناهمگون - مناسب برای تولید مقاطع حساس و دقیق | - ساختار بسیار پیچیده - هزینه بالای تجهیزات و نگهداری |
| نورد چندگانه (Multi-Stand) | عبور پیدرپی فولاد از چند قفسه نورد برای تکمیل تدریجی شکل و افزایش سرعت تولید | - سرعت تولید بالا - دقت عالی و یکنواختی در کل طول تیرآهن | - سرمایه گذاری اولیه سنگین - نیاز به خط تولید پیشرفته |
برای آشنایی کامل تر با مراحل و جزئیات تولید، می توانید به مقاله فرآیند نورد تیرآهن مراجعه کنید و توضیحات تخصصی تر را مطالعه کنید.
مزایا و معایب نورد تیرآهن
مزایای نورد تیرآهن
- یکنواختی ابعادی و کیفیت پایدار: تیرآهن ها با دقت بالا و یکنواختی در تمام طول تولید می شوند.
- افزایش استحکام و دوام: فرآیند نورد ساختار فولاد را بهبود می دهد و مقاومت نهایی را بالا می برد.
- تولید اقتصادی و پیوسته: امکان تولید انبوه با هزینه کمتر نسبت به روش های دیگر را فراهم می کند.
- تنوع در تولید مقاطع مختلف: قابلیت ساخت انواع تیرآهن های I، H، U و مقاطع ویژه.
- کنترل کیفیت مرحله به مرحله: در هر مرحله از نورد، امکان پایش و اصلاح کیفیت وجود دارد.
معایب نورد تیرآهن
- هزینه بالای تجهیزات و نگهداری: راه اندازی خطوط نورد نیازمند سرمایه گذاری سنگین است.
- مصرف بالای انرژی، به ویژه در نورد گرم: تولید به انرژی زیادی برای گرم کردن بیلت وابسته است.
- احتمال ایجاد تابیدگی یا نواقص سطحی: در صورت تنظیم نادرست غلتک ها، مشکلاتی مانند موج دار شدن یا ناهمواری ممکن است ایجاد شود.
- محدودیت در تولید مقاطع بسیار پیچیده: برخی پروفیل های خاص نیاز به عملیات تکمیلی خارج از نورد دارند.
چه عواملی بر کیفیت تیرآهن نوردی تأثیر می گذارند؟
- کیفیت بیلت اولیه
- دمای صحیح نورد
- تنظیم دقیق غلتک ها
- سرعت و نحوه خنک کاری
- کنترل کیفیت مستمر
کاربردهای تیرآهن نوردی
-
- تیرآهن های تولیدشده با نورد در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند، از جمله:
- ساختمان سازی: ستون، تیر اصلی، تیر فرعی و اسکلت فلزی.
- پل سازی: به دلیل مقاومت بالا و قابلیت باربری زیاد.
- صنایع خودروسازی: برای تولید شاسی و اجزای ساختاری.
- صنایع سنگین و معدنی: سازه های صنعتی، ماشین آلات و تجهیزات.
چه مزایایی در خرید تیرآهن نوردی از فولاد حامیران وجود دارد؟
خرید تیرآهن نوردی از شرکت فولاد حامیران به مشتریان این امکان را می دهد که از محصولاتی با استانداردهای معتبر جهانی، کیفیت تضمین شده و قیمت رقابتی بهره مند شوند. ارائه مشاوره فنی تخصصی، تنوع در مقاطع فولادی و خدمات پس از فروش مناسب از دیگر مزایایی است که اجرای پروژه های ساختمانی و صنعتی را با اطمینان بیشتری همراه می کند.
