Bingkai 2400 × 1200 mm Melengkung Selepas Kimpalan Berterusan
Sebuah bingkai segi empat berukuran 2400 mm × 1200 mm dibuat daripada angle 50 × 50 × 5 mm. Lukisan menunjukkan simbol fillet 6 mm, panjang 75, pic 150, berselang-seli (staggered) pada kedua-dua belah. Jurukimpal membaca simbol itu sebagai kimpalan penuh sepanjang 6 mm dan mengimpal berterusan, bermula dari satu sudut dan bergerak ke satu arah tanpa henti, dengan elektrod E6013 3.2 mm pada 110 A dalam satu lapisan. Bingkai tidak diapit pada jig dan suhu bengkel 32 °C. Selepas pendinginan, bingkai melengkung 12 mm di tengah, perbezaan diagonal 9 mm, dan flange angle berpusing pada sambungan. Pelanggan menetapkan toleransi diagonal ± 3 mm dan permukaan mesti rata untuk memasang panel.
1. Terangkan bagaimana salah tafsir simbol dan urutan kimpalan menyumbang kepada distorsi ini.
Read the worked answer
1. Salah tafsir simbol
Simbol "6, 75–150" bermaksud fillet dengan saiz kaki 6 mm, panjang setiap kimpalan 75 mm, dengan pic 150 mm antara permulaan kimpalan. Ia kimpalan berselang-seli, bukan kimpalan berterusan. Jurukimpal mengimpal 100% panjang, bermakna isi padu logam yang dialirkan kira-kira dua kali ganda (75/150 → 100/100), dan haba masukan meningkat dalam nisbah yang sama.
2. Haba masukan dan pengecutan
Setiap kimpalan mengecut apabila menyejuk. Logam kimpalan yang lebih banyak mengecut lebih kuat. Pengecutan melintang pada fillet menyebabkan sudut angle berpusing (angular distortion); pengecutan membujur sepanjang 2400 mm menyebabkan bingkai melengkung (bowing) 12 mm. Kimpalan berterusan mengekalkan kolam panas yang panjang, jadi pengecutan berlaku serentak pada satu sisi sahaja.
3. Urutan satu arah dari satu sudut
Haba terkumpul di hujung yang dikimpal dahulu dan bahagian akhir masih sejuk. Ketidakseimbangan ini menarik bingkai ke arah sisi yang dikimpal terlebih dahulu. Amalan yang betul ialah mengimbangi haba: kimpal dari tengah ke luar, atau selang-seli antara sisi bertentangan, atau kaedah backstep.
4. Tiada jig dan tiada pratetapan
Bingkai bebas mengecut tanpa kekangan. Jig atau clamp mengurangkan pergerakan, dan pratetapan (preset) 2–3 mm ke arah bertentangan boleh mengimbangi pengecutan yang dijangka.
5. Kesimpulan pengaruh relatif: salah tafsir simbol ialah punca utama (isi padu dan haba berganda), urutan sehala memburukkan lagi ketidakseimbangan, dan ketiadaan jig membenarkan distorsi berkembang sepenuhnya. Ketiga-tiganya perlu diperbetulkan, bukan hanya satu.
2. Cadangkan pelan pembetulan untuk bingkai yang sudah melengkung ini, dan urutan kimpalan untuk unit seterusnya.
Read the worked answer
Pelan pembetulan (bingkai semasa)
- Ukur dan dokumen: catat panjang, lebar, kedua-dua diagonal dan lengkung maksimum (12 mm). Tandakan sisi cembung dan cekung.
- Semak punca sebelum membetulkan: pastikan lengkung bukan akibat sambungan longgar atau potongan tidak tepat; jika ya, pembetulan haba tidak akan menyelesaikannya.
- Pembetulan mekanikal dengan press hidraulik atau screw clamp pada jig rata, jika hanya beberapa mm dan tiada retak. Periksa kimpalan selepas proses ini untuk retak.
- Pembetulan haba (flame straightening) jika lengkung degil: panaskan jalur sempit (kira-kira 20–30 mm) pada sisi cembung dengan torch oksi-asetilena hingga merah ceri (kira-kira 600–650 °C), kemudian sejukkan perlahan. Pengecutan jalur panas menarik logam kembali lurus. Jangan panaskan pada kimpalan atau panaskan seluruh keratan.
- Kimpalan berlebihan: jika simbol asal ialah berselang-seli dan kimpalan berterusan tidak diperlukan, lebihan kimpalan boleh digosok pada sambungan yang tidak kritikal untuk mengurangkan kekangan - tetapi hanya dengan kelulusan jurutera, kerana ia mengubah kekuatan.
- Semak semula diagonal sehingga dalam ± 3 mm dan kerataan dengan straight edge sebelum dihantar. Jika masih di luar toleransi, potong sambungan, luruskan bahagian, dan kimpal semula mengikut urutan yang betul.
Urutan untuk unit seterusnya
- Ikut simbol: kimpalan berselang-seli 75 mm pada pic 150 mm, berselang-seli sisi.
- Kimpal dari tengah ke luar, guna backstep (setiap larian bermula di hujung yang bertentangan dengan arah kimpalan).
- Aplit dua sisi bertentangan secara bergilir; biar sejuk antara larian.
- Ikat pada jig rata dan pratetapkan 2–3 mm ke arah bertentangan.
- Guna tetapan yang disahkan (3.2 mm, ~110 A) dan pastikan saiz kaki 6 mm, bukan berlebihan.
- Semak diagonal selepas setiap peringkat, bukan hanya di akhir.
3. Adakah bingkai ini boleh diterima? Nyatakan asas keputusan dan data yang perlu direkodkan.
Read the worked answer
Keputusan: tidak boleh diterima seperti sedia ada.
- Lukisan/klien menetapkan toleransi diagonal ± 3 mm. Perbezaan 9 mm melebihi had itu tiga kali ganda. Perbezaan diagonal ialah cara paling langsung mengukur segi empat tidak tepat, dan ia menjejaskan pemasangan panel serta kesegarisan lubang.
- Lengkung 12 mm di tengah menyebabkan permukaan tidak rata; panel tidak akan duduk rapat, dan jika dipaksa, ia menambah tegasan pada kimpalan.
- Flange yang berpusing mengubah sudut sambungan dan boleh menyukarkan pemasangan komponen lain.
Proses keputusan yang betul:
- Semak spesifikasi projek: adakah toleransi ± 3 mm terpakai pada keseluruhan bingkai atau hanya pada jarak lubang? Jika tidak jelas, tanya jurutera sebelum menolak atau menerima.
- Ukur dalam keadaan stabil, pada suhu bilik, dengan pita ukur yang sama dan dua kali untuk setiap bacaan; catat bacaan mentah.
- Periksa kimpalan: saiz kaki, undercut, retak, dan kehadiran spatter yang menghalang pemasangan. Kecacatan kimpalan menjadikan penolakan lebih kukuh.
- Jika pembetulan dibuat, ukur semula dan bandingkan dengan nilai asal; hanya terima jika semua kriteria dipenuhi.
Data yang mesti direkodkan:
- Dimensi akhir dan kedua-dua diagonal (sebelum dan selepas pembetulan).
- Nilai lengkung maksimum dan lokasinya.
- Saiz kimpalan sebenar berbanding simbol pada lukisan.
- Parameter kimpalan (arus, elektrod, bilangan lapisan) dan jurukimpal.
- Gambar dan tandatangan pemeriksa; tindakan pembetulan yang dijalankan.
Rekod ini penting bukan sahaja untuk penerimaan, tetapi untuk membuktikan punca kegagalan jika berlaku pertikaian dengan pelanggan, dan sebagai asas latihan semula.