Kształtowniki spawane są kluczowymi elementami w budownictwie oraz przemyśle konstrukcji stalowych. Ich jakość i wytrzymałość zależą w dużej mierze od materiałów, z których są wykonane. Wybór odpowiedniej stali lub stopu ma ogromne znaczenie dla trwałości i odporności na obciążenia. W tym artykule omówimy najczęściej stosowane materiały w produkcji kształtowników spawanych oraz ich właściwości.

Jakie stale konstrukcyjne stosuje się w kształtownikach spawanych?

Najczęściej wykorzystywanym materiałem do produkcji kształtowników spawanych są stale konstrukcyjne, które charakteryzują się wysoką wytrzymałością mechaniczną oraz dobrą spawalnością. Wśród nich wyróżniamy:

• Stale niestopowe (węglowe) – są szeroko stosowane w budownictwie i przemyśle maszynowym. Przykładem jest stal S235JR, S275JR i S355J2, które różnią się zawartością węgla i właściwościami mechanicznymi.
  
• Stale niskostopowe – posiadają dodatki stopowe, takie jak mangan, chrom czy molibden, które zwiększają odporność na korozję i poprawiają właściwości mechaniczne. Przykłady to S460ML i S500MC.

Które stale odporne na korozję sprawdzą się w konstrukcjach?

W środowiskach agresywnych, takich jak infrastruktura morska czy chemiczna, stosuje się stale odporne na korozję, w tym:

• Stale nierdzewne – zawierają duże ilości chromu i niklu, co zapewnia im odporność na rdzę i utlenianie. Popularne gatunki to 304, 316 oraz 321.
  
• Stale ocynkowane – pokryte warstwą cynku w celu ochrony przed korozją, stosowane w budownictwie oraz konstrukcjach mostowych.

Stale o podwyższonej wytrzymałości – kiedy warto je stosować?

Niektóre konstrukcje wymagają zastosowania materiałów o wyjątkowej wytrzymałości. W takich przypadkach używa się:

• Stali o wysokiej wytrzymałości (HSLA) – są lekkie, ale jednocześnie bardzo wytrzymałe. Wykorzystuje się je w przemyśle motoryzacyjnym oraz konstrukcjach mostowych.
  
• Stali trudnościeralnej – stosowanej w warunkach wysokiego ścierania, np. w górnictwie czy przemyśle cementowym. Popularne gatunki to Hardox 400 i 500.

Aluminium i inne stopy metali – alternatywa dla tradycyjnej stali?

W niektórych przypadkach kształtowniki spawane mogą być wykonane z aluminium lub stopów metali lekkich. Materiały te są stosowane tam, gdzie kluczowe jest ograniczenie masy konstrukcji przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej odporności na korozję.

Podsumowanie

Dobór materiału do produkcji kształtowników spawanych zależy od wymagań projektowych oraz warunków eksploatacji. Stale konstrukcyjne są najczęściej stosowane, ale w środowiskach agresywnych lepiej sprawdzają się stale nierdzewne lub ocynkowane. W przypadku wymagających konstrukcji warto rozważyć stal o podwyższonej wytrzymałości lub metale lekkie, takie jak aluminium. Odpowiedni wybór materiału gwarantuje trwałość, bezpieczeństwo i efektywność konstrukcji stalowych.