Introduzione dei perni di saldatura con testa
Un perno di saldatura con testa è un elemento di fissaggio non filettato con una testa rovesciata a un'estremità, progettato per il fissaggio permanente a un metallo di base tramite saldatura ad arco trafilato. Il processo utilizza una ghiera in ceramica che concentra il calore dell'arco, previene l'ossidazione e trattiene il metallo fuso nella zona di saldatura, creando una saldatura per fusione a sezione trasversale completa-.
A differenza dei bulloni che richiedono fori e accesso sul lato posteriore-, i perni di saldatura si installano da un lato del pezzo in lavorazione, in meno di un secondo per la maggior parte delle applicazioni . Questa funzionalità di installazione su un lato-si traduce direttamente in risparmi di manodopera e flessibilità di progettazione.
Guida alla selezione del diametro e della lunghezza
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Diametro del gambo |
Intervallo di lunghezza comune (prima della saldatura) |
Applicazioni tipiche |
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1/4" – 3/8" |
1" – 4" |
Incasso leggero, pannelli prefabbricati |
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1/2" – 5/8" |
2" – 6" |
Costruzioni generali, montaggio di apparecchiature |
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3/4" – 7/8" |
3" – 8" |
Connettori a taglio per travi composite |
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1" |
4" – 8" |
Struttura pesante, costruzione di ponti |
Dimensione critica: la testa di un perno del connettore a taglio da 3/4" ha un diametro minimo di 1-1/4" e un'altezza minima della testa di 3/8". Conferma che queste dimensioni corrispondano ai disegni del progetto.
Proprietà
| Resistenza alla trazione | Forza di rendimento | Allungamento | Percentuale di contrazione |
| σb,N/mm2 | σ5,N/mm | δ5,% | Ψ% |
| 400-550 | Maggiore o uguale a 240 | Maggiore o uguale a 14 | - |
Saldatura ad arco e saldatura a scarica di condensatori
I perni con cappuccio vengono installati esclusivamente utilizzando il processo di saldatura ad arco-non la saldatura a scarica di condensatori (CD). La saldatura CD è limitata a diametri più piccoli (in genere non più di 3/8 di pollice) e non può produrre i giunti di fusione a piena resistenza-necessari per le applicazioni strutturali.
Caratteristiche della saldatura ad arco:
Supporta diametri compresi tra 3/16 di pollice e 1 pollice (3/4 di pollice e 7/8 di pollice sono dimensioni standard per connessioni resistenti al taglio-)
Richiede un anello di ferrite ceramica per ogni saldatura
Lo spessore del substrato in acciaio deve essere almeno un-terzo del diametro del perno
Alla base del perno si forma un cordone di saldatura visibile (raccordo).
Suggerimento per l'acquisto:Assicurarsi che il fornitore fornisca anelli magnetici corrispondenti ai perni-gli anelli magnetici piatti vengono utilizzati per la saldatura verso il basso-, gli anelli magnetici passanti-piastra vengono utilizzati per la saldatura attraverso lamiere profilate di metallo e gli anelli magnetici verticali vengono utilizzati per la saldatura sopratesta o laterale.
Usi dei perni di saldatura con testa
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Grattacieli-con struttura in acciaio
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Edifici industriali
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Autostrade
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Ferrovie
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Ponti
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Torri
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Strutture di trasporto
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Aeroporti
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Stazioni
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Supporti della pipeline

Ispezione e controllo qualità
Il codice di saldatura strutturale AWS D1.1 stabilisce lo standard per l'ispezione dei perni di saldatura. Le specifiche di approvvigionamento dovrebbero includere i seguenti requisiti:
Test pre-produzione
Prima dell'inizio della produzione, i primi due perni saldati devono presentare una bava completa a 360 gradi attorno alla base. Vengono quindi piegati di 30 gradi rispetto all'asse verticale-qualsiasi guasto nella zona di saldatura- interrompe la produzione e richiede una correzione del processo.
Criteri di ispezione della produzione
Bagliore periferico completo (collare di saldatura visibile attorno all'intera base del perno)
Nessun sottosquadro (dove il metallo di base è sgorbiato adiacente alla saldatura)
Correggere la lunghezza dopo-la saldatura (confermando la corretta bruciatura-off)
I perni con raccordo incompleto possono essere riparati aggiungendo un raccordo di saldatura minimo (ad esempio, raccordo da 1/4" per perni da 3/4"), ma la saldatura di riparazione deve essere eseguita con elettrodi a basso-idrogeno.
Conclusione
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Domande frequenti
D: Qual è la differenza tra perni di saldatura con testa e perni di saldatura filettati?
R: I perni saldati con testa sono connettori strutturali a taglio: la testa allargata si ancora nel calcestruzzo per trasferire le forze di taglio e resistere al sollevamento tra acciaio e calcestruzzo. I perni di saldatura filettati forniscono solo un punto di fissaggio per gli attacchi e non svolgono alcun ruolo nella progettazione composita.
D: Quale dimensione del perno di saldatura con testa è più comunemente utilizzato?
R: Il perno da 19 mm × 100 mm (3/4" × 4") è il cavallo di battaglia globale della costruzione di solai compositi; Sui ponti sono comuni perni da 19 mm × 125/150 mm e 22 mm. Le norme di progettazione richiedono generalmente un'altezza del perno pari a 3–4 volte il diametro del gambo (EN 1994: maggiore o uguale a 3d; AISC/AASHTO: maggiore o uguale a 4d dopo la saldatura).
D: I perni di saldatura con testa possono essere saldati attraverso la pavimentazione metallica?
R: Sì. La saldatura passante-della copertura su coperture in acciaio zincato (in genere fino a circa 1,5 mm di spessore) è una pratica standard. Richiede ghiere in ceramica WTD, le cui prese d'aria più ampie scaricano i vapori di zinco; il perno si salda attraverso l'impalcato direttamente sulla flangia della trave.
D: I perni saldati con testa richiedono ferrule in ceramica?
R: Sì. La ghiera in ceramica contiene il bagno di fusione, forma il collare di saldatura a 360 gradi, protegge l'arco e scarica il gas di saldatura. Le ghiere sono monouso-- budget, una per perno più il 2–3% di ricambio.
D: Come vengono ispezionati i perni di saldatura con testa in cantiere?
R: Ispezione visiva per un collare di saldatura completo a 360 gradi, oltre a prove di piegatura con martello (30 gradi secondo AWS D1.1) sui primi perni di ogni turno o come richiesto dalle specifiche del progetto. I perni che superano il test di piegatura rimangono in servizio.
Specifiche dei perni di saldatura con testa
| Articolo | Specifica |
| Tipo di prodotto | Connettore a taglio/Ancoraggio per calcestruzzo/Perno filettato |
| Standard | AWS D1.1/D1.5/D1.6, ASTM A108/A29, ISO 13918, AASHTO, CSA W59-18, BS 5950 |
| Dimensioni (imperiali) | Diametro: 3/8″ ~ 1″; Lunghezza: personalizzata (lunghezze standard per modello) |
| Dimensioni (metriche) | Diametro: M10 ~ M25; Lunghezza: 40 mm ~ 300 mm (personalizzabile) |
| Materiale - acciaio al carbonio | ASTM A29/A108, grado C1010 ~ C1020 |
| Materiale - Acciaio inossidabile | AISI 302 / 304 / 310 / 316 (quali saldabili; escluso 303) |
| Proprietà meccaniche (tipo B, strutturale) | Trazione Maggiore o uguale a 65.000 psi; Resa maggiore o uguale a 51.000 psi; Allungamento maggiore o uguale al 20% (2 pollici); RA Maggiore o uguale al 50% |
| Proprietà meccaniche (tipo A, uso generale) | Trazione Maggiore o uguale a 61.000 psi; Resa maggiore o uguale a 49.000 psi; Allungamento Maggiore o uguale al 17% (2 pollici) |
| Finitura superficiale | Liscio, zincato a caldo-per immersione (HDG, confermare l'idoneità), inossidabile passivato |
| Accessori | Ghiera in ceramica, fornita abbinata al diametro del perno |