З’ЄДНАННЯ ОЦИНКОВАНИХ ПРОФІЛІВ ЛЕГКИХ СТАЛЕВИХ КОНСТРУКЦІЙ МЕТОДОМ MIG-ПАЯННЯ

Автор(и)

  • О. М. Матвієнків Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу 76019, вул. Карпатська, 15, м. Івано-Франківськ, Україна
  • В. В. Циганчук ІФНТУНГ; 76019, м. Івано-Франківськ , вул. Карпатська, 15
  • А. І. Чичерський Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу 76019, вул. Карпатська, 15, м. Івано-Франківськ, Україна

DOI:

https://doi.org/10.31471/1993-9965-2025-1(58)-11-18

Ключові слова:

легкі сталеві конструкції; ЛСТК; MIG-паяння; термо-деформаційний цикл; міцність; жорсткість.

Анотація

У сучасному будівництві легкі сталеві тонкостінні конструкції (ЛСТК) стають дедалі популярнішими завдяки своїй ефективності, низькій масі та високій швидкості монтажу. Профілі ЛСТК виготовляються із вуглецевої сталі з захисним цинковим покриттям, що забезпечує їх надійний захист від корозії. Однією з ключових технологічних проблем при будівництві конструкцій  з ЛСТК є забезпечення надійних з’єднань без втрати захисного цинкового покриття. У статті розглядається технологія дугового паяння (MIG-паяння) як ефективна альтернатива для з’єднання оцинкованих елементів із зменшеним тепловим впливом і збереженням цілісності захисного шару. Основна увага приділяється аналізу традиційних методів з’єднання (болтових, заклепкових), а також дугового зварювання, їх недолікам. Традиційні з’єднання є високовартісними, а дугове – спричиняє

MIG-паянні – лише 240 °C. Це означає, що тепловий вплив зменшується на 520°C, що істотно знижує ризик вигоряння цинкового покриття та появи корозійних зон. Також було виявлено, що зменшена термічна деформація покращує точність конструкцій, що є важливим фактором при проектуванні ЛСТК. Випробування на розтяг показали, що міцність паяних з'єднань еквівалентна або перевищує міцність основного металу,
оскільки розрив зразків відбувався саме по основному матеріалу, а не в зоні з'єднання. Встановлено, що
технологія дугового паяння забезпечує достатню міцність з’єднань, а також високу корозійну стійкість швів та збереження захисного покриття в пришовній зоні. Це підтверджує надійність технології MIG-паяння, а результати досліджень можуть бути використані для розробки технологій з’єднання ЛСТК.

вигоряння цинку через високу температуру, що знижує антикорозійні властивості з’єднань. У ході експериментальних досліджень проведено порівняння термічних процесів при MAG-зварюванні та MIG-паянні. Встановлено, що при MAG-зварюванні максимальна температура у зоні шва сягає 760°C, тоді як при

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

Hud М.І., Koval М.V., Frankiv М.R. Perevagy ta nedoliky legkyh stalevyh tonkostinnyh konstruktsii. SWordJornal.. 2024. Iss. 25, Part 2. P. 15–25. https://www.sworldjournal.com/index.php/swj/article/view/swj25-00-065. [in Ukrainian]

Arifur R., Jawadul A., Sharmin C. A State of Art Review of Light-Weight Steel Structure for Residential House Construction. Journal of Structural Engineering, its Applications and Analysis. 2022. Vol. 05. P. 2582–4384. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.697610

Structural Performance of Cold-formed Steel Portal Frames with CEE and Sigma Configurations Under Monotonic Loading / S. Raj et al. International Journal of Engineering. Transactions B: Applica-tions. 2025. Vol. 38, no. 11. P. 2685–2696. DOI: https://doi.org/10.5829/ije.2025.38.11b.17

Zhang A. Enhancing Performance of Light Steel Frame Structures with Internal and External Coatings: A Finite Element Study. Journal of The Institution of Engineers (India): Series C. 2025. Vol. 106, No. 2. P. 571–584. DOI: https://doi.org/10.1007/s40032-025-01165-0

A Review on Steel Connections and Structural Behavior / J.O. Oluwafemi et al. International Conference on Engineering for Sustainable World (ICESW 2020) 10th-14th August 2020, Ota, Nigeria. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2021. Vol. 1107. Art. no. 012083. https://doi.org/10.1088/1757-899X/1107/1/012083

Wang H, Feng R, Wang K. Behavior and simplified calculation method of novel connections for assembled box-shaped steel structure. Advances in Structural Engineering. 2025. https://doi.org/10.1177/13694332251325023

Design of a Two-Layer Al–Al2O3 Coating with an Oxide Layer Formed by the Plasma Electrolytic Oxidation of Al for the Corrosion and Wear Protections of Steel / L. Ropyak et al. Progress in Physics of Metals. 2023. Vol. 24, no. 2. P. 319–365. https://doi.org/10.15407/ufm.24.02.319

Shats’kyi I. P., Shcherbii A.B. Influence of a flexible coating on the strength of a shallow shell containing a crack along the curvature line. In: V. V. Panasyuk (eds.), Fracture Mechanics of Materials and Strength of Structures, Vol. 2: Analytic Methods in the Fracture Mechanics of Materials [in Ukrainian], Kamenyar, Lviv (1999), P. 333–335.

Shatskyi I.P., Makoviichuk M.V., Shcherbii A.B. Equilibrium of Cracked Shell with Flexible Coating. In Shell Structures: Theory and Applications; CRC Press: Leiden, The Netherlands, 2018. Vol. 4. P. 165–168. https://doi.org/10.1201/9781315166605-34

Shats’kyi I.; Makoviichuk, M.; Shcherbii, A. Influence of a flexible coating on the strength of a shallow cylindrical shell with longitudinal crack. J. Math. Sci. 2019. Vol. 238. P. 165–173. https://doi.org/10.1007/s10958-019-04226-9

Shatskyi I.P., Makoviichuk M.V., Shcherbii A.B. Influence of flexible coating on the limit equilibrium of a spherical shell with meridional crack. Mater. Sci. 2020. Vol. 55, No. 4. P. 484–491. https://doi.org/10.1007/s11003-020-00329-w

A study of tensile strength of MIG welding-brazing dissimilar lap joints of mild steel and aluminum alloy / A. Beleed et al AIP Conference Proceedings. 2019. Vol. 2129. Art. no. 020171. https://doi.org/020171. 10.1063/1.5118179

Berczeli M., Weltsch Z. Experimental Studies of Different Strength Steels MIG Brazed Joints. Periodica Polytechnica Transportation Engineering. 2018. Vol. 46, No. 2. P. 63–68. https://doi.org/10.3311/PPtr.11565

Influence of Sheet Thickness and Process Parameters on the Microstructure and Mechanical Properties of Brazed Welding Used for Cold-Formed Steel Beams / I. Hulka et al. Crystals. 2025. Vol. 15, no. 4. Art. no. 354. https://doi.org/10.3390/cryst15040354

Chovet C., Guiheux S. Possibilities Offered by Mig and Tig Brazing Of Galvanized Ultra High Strength Steels For Automotive Applications. Air Liquide / C.T.A.S. France P. 1–12. URL: https://www.academia.edu/22599356/Possibilities_Offered_by_Mig_and_Tig_Brazing_of_Galvanized_Ultra_High_Strength_Steels_for_Automotive_Applications (date of access: 07.06.2025).

Matviienkiv O.M. Udoskonalennia tekhnolohii remontu polovykh mahistralnykh truboprovodiv: avtoref. dys. na zdobuttia nauk. stupenia kand. tekhn. nauk : spets. 05.15.13 "Truboprovidnyi transport, naftohazoskhovyshcha". IFNTUNH. Ivano-Frankivsk, 2017. 20 p. [in Ukrainian]

Arora, K.S., Oliveira, J.P., Asati, B. Comparative analysis of MIG brazing modes: process stability, bead morphology, microstructure, and mechanical properties International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2024. Vol. 135, no. (1–2). P. 137–154. DOI: https://doi.org/10.1007/s00170-024-14488-6

Ozer A., Şik A. Examining mechanical properties of galvanized sheets joined by MIG-brazing method. Materials Research Express. 2018. Vol. 5, No. 6. Art. no. 066552. DOI: https://doi.org/10.1088/2053-1591/aacd36

Basak S., Pal T.K., Shome M. High-cycle fatigue behavior of MIG brazed galvanized DP600 steel sheet joint-effect of process parameters. International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2016. Vol. 82 no. (5–8). P. 1197–1211. DOI: https://doi.org/10.1007/s00170-015-7451-1

Effect of heat input on corrosion behavior of automotive zinc-coated steel joint / A. Khansole

et al. International Journal of Materials Research. 2023. Vol. 114, No. (4–5). P. 425–430. DOI: https://doi.org/10.1515/ijmr-2022-0045

Prediction of phase composition and mechanical properties Fe–Cr–C–B–Ti–Cu hardfacing alloys: Modeling and experimental Validations / V. Lozynskyi et al. Heliyon. 2024. Vol. 10, No. 3. Art. no. e25199. DOI: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e25199

##submission.downloads##

Опубліковано

20.06.2025

Як цитувати

Матвієнків, О. М., Циганчук, В. В., & Чичерський, А. І. (2025). З’ЄДНАННЯ ОЦИНКОВАНИХ ПРОФІЛІВ ЛЕГКИХ СТАЛЕВИХ КОНСТРУКЦІЙ МЕТОДОМ MIG-ПАЯННЯ. Scientific Bulletin of Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas, (1(58), 11–18. https://doi.org/10.31471/1993-9965-2025-1(58)-11-18

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають