Стальная труба из алюминия или его сплавов. Четырехугольная форма сечения изделий
Труба алюминиевая профильная собой представляет пустотелую конструкцию из металла, которая производится на производстве. Форма сечения подобных изделий прямоугольная или квадратная. Профилированная труба активно используется в разных промышленных отраслях. Всевозможный сортамент и уникальные технические специфики объясняют огромное распространение таких конструкций.
Из металлических труб стальных делаются легкие, но надежные конструкции бытового и промышленного назначения
Стандартизация продукции
Характеристики и производство прямоугольных труб стальных регламентируются несколькими документами. Сортамент изделий сертифицируется согластно ГОСТа 22233 и стандартом 8617-81. В документе 22233 даны характеристики профилей, сделанных из сплавов алюминия методом прессования (горячего), которые предназначаются для применения в прозрачных конструкциях зданий и сооружений.
Также важным документом, в котором есть классификация изделий из алюминия, требования в техническом плане, сортамент, предельные отклонения размеров, условия приемки и испытаний труб, считается ГОСТ 18475, утвержденный в первой половине 80-ых годов XX века. Данный стандарт распространяет собственное действие на холоднодеформированные конструкции, предназначающиеся для экспорта и народного хозяйства.
Отличают тонкостенные (со стенкой до 0,05*100 мм) и толстостенные (со стенкой более 0,05*100 мм).
Классификация труб
Стандарт 18475-82 приводит классификацию изделий. Так, труба из алюминия может быть отнесена к одной из групп по таким признакам: форма сечения и состояние материала.
Определенные виды труб отделываются по особенным технологиям с целью улучшения качеств прочности и внешнего вида
Необходимо обратить свое внимание! По форме сечения выделяется круглая, прямоугольная, квадратная и фасонная труба. Условные сокращения КР, ПР, КВ и ФС исходя из этого.
Состояние материала классифицирует трубы на:
- нагартованные;
- отожженные;
- закаленные и состаренные настоящим способом;
- закаленные и состаренные искусственным способом;
- после закалки нагартованные и состаренные естественно;
- после закалки нагартованные и состаренные искусственно.
Условные сокращения исходя из этого Н, М, Т, Т1, ТН и Т1Н. Алюминиевая конструкция делается отожженной и нагартованной из сплавов АВ, Д1 и АМг1, а закаленной и состаренной естественно – из Д1 и АВ.
Силумины для производства трубы стальной
Прямоугольная алюминиевая конструкция делается из алюминия и его разных сплавов. Химсостав регламентируется ГОСТами:
- 4784-74 для Д1, АВ, АД31, АМг1, АМцС, АМц;
- 11069-74 для А5.
Трубы изготавливаются из разных сплавов, состав которых четко регламентируется принятыми стандартами
Характеристики сплавов марок 1955 и АМг0,7 регулируются индивидуальной нормативно-технической документацией. По договоренности с потребителем прямоугольная труба может быть выполнена из марок алюминия А85 и А8 по документу 11069-74.
Состав ресурсных материалов для производства изделий (стандартно 4784) дан в таблице. Числа в ячейках – это массовые доли компонентов, которые выражены в %. Каждое значение нужно разделять на 1 тыс.
Таблица 1
| Fe | Mn | Cr | Ti | Al, не меньше |
||||||||||||||||
| Каждый | Сумма | |||||||||||||||||||
| АД0 | 250 | 400 | 50 | 50 | 50 | — | 70 | 50 | 30 | — | 99500 | |||||||||
| АД1 | 300 | 300 | 50 | 25 | 50 | — | 100 | 150 | 50 | — | 99300 | |||||||||
| АМцС | 150- 350 |
250-450 | 100 | 1000- 1400 |
50 | — | 100 | 100 | 50 | 100 | АМц | 600 | 700 | 200 | 1000- 1500 |
200 | — | 100 | 100 | 150 |
| АД31 | 200- 600 |
500 | 100 | 100 | 450- 900 |
100 | 200 | 150 | ||||||||||||
| АМг1 | 300 | 700 | 200 | 200 | 500- 1100 |
100 | 250 | — | ||||||||||||
| АВ | 500- 1200 |
500 | 100- 500 |
150- 350 |
450- 900 |
250 | 200 | 150 | 50 | 100 | ||||||||||
| Д1 | 200- 800 |
700 | 3500- 4800 |
400- 1000 |
400 | 100 | 300 | 150 | 50 | 150 |
В сплаве Д1 содержится дополнительно Ti+Zr с массовой долей 0,2%. Химический состав сплавов по ГОСТ 11069 дан в таблице. Все значения приведены в % и показатели необходимо разделить на 100.
Таблица 2
| Si | Fe | Cu | Zn | Ti | Другие смеси (каждая по отдельности) | Al, не меньше | |
| А5 | 25 | 30 | 2 | 6 | 2 | 3 | 9950 |
| А85 | 6 | 8 | 1 | 2 | 0,8 | 2 | 9985 |
| А8 | 10 | 12 | 1 | 4 | 1 | 2 | 9980 |
Важные характеристики изделий
Труба из алюминия имеет ряд очень главных характеристик, которые выполняют ее активно популярной в самых разнообразных областях. Самыми основными свойством таких конструкций считается крепость, большая надежность и стойкость к ржавчине. Последнее качество снимает необходимость в использовании дополнительных наружных изолирующих покрытий.
Гладкость и красивый вид поверхности с внешней стороны труб дают возможность применять их в целях декора без повторной обработки
Алюминиевая труба либо его сплавов имеет относительно маленький вес и стойкие критерии к воздействию агрессивно химической и механической среды.
Необходимо обратить свое внимание! Удельный вес алюминиевой конструкции практически в 3 раза меньше, чем подобной из стали.
Такая труба не склонна разрушению при большой влажности, а ее поверхность внутри выделяется невысокой шершавостью. Алюминиевая механическая конструкция или сооружение из труб стальных прослужит продолжительный период времени. Более того, красивый внешний вид позволяет применение труб в архитектурных или художественных проектах.
Сортамент прямоугольных труб
Профилированная труба, сделанная по ГОСТ имеет сортамент, предоставленный в таблице.
Таблица 3
| Масса метра трубы, * 10, г, если стенка, * 10 -1 мм | ||||||||
| 50 -4,0 | 40 -2,8 | 30 -2,5 | 25 -2,0 | 20 -1,8 | 15 -1,4 | 10 -1 | ||
| Разностенность, не больше, *10 -3 мм, | ||||||||
| 800 | 560 | 500 | 400 | 360 | 280 | 200 | ||
| Большая, *10 -1 мм | Меньшая, *10 мм | |||||||
| 140 | 1,0 | — | — | — | — | 19,3 | 15,7 | 11,3 |
| 160 | 1,2 | — | — | — | — | 23,6 | 19,0 | 13,5 |
| 180 | 1,0 | — | — | — | — | 23,6 | 19,0 | 13,5 |
| 180 | 1,4 | — | — | — | 33,0 | 28,0 | 22,2 | 15,6 |
| 200 | 1,2 | — | — | — | 33,0 | 23,0 | 22,2 | — |
| 280 | 2,2 | — | — | 66,4 | 57,6 | 47,6 | 26,9 | — |
| 320 | 1,8 | — | 82,1 | 66,4 | 57,6 | 47,6 | 36,9 | — |
| 360 | 2,0 | — | 95,3 | 76,3 | 65,8 | 54,1 | 41,8 | — |
| 380 | 1,8 | — | 95,3 | 76,3 | 65,8 | 54,1 | 41,8 | — |
| 400 | 2,5 | — | 115,1 | 91,0 | 78,1 | 63,9 | 49,1 | — |
| 450 | 3,0 | — | 137,1 | 107,4 | 91,8 | — | — | — |
| 500 | 3,0 | 175,7 | 148,1 | 115,6 | 98,6 | — | — | — |
| 550 | 4,0 | 216,7 | 181,1 | 140,2 | 119,2 | — | — | — |
| 600 | 4,0 | 230,4 | 192,1 | 148,4 | 126,0 | — | — | — |
Предельные отклонения для значений меньше 60 мм составляют 0,5 миллиметров в меньшую либо большую сторону, для 60 мм – ±0,60 мм. Допускается также изготовление труб с размерами, которые не указаны в таблице. При этом все условия согласовываются с потребителем.
Трубы прямоугольного сечения выпускаются в стандартных и не стандартных размерах
При вычислении массы принята плотность сплава алюминия В95, которая равна 2850 кг/м 3 . Расчет для иных сплавов проведен с учетом переводных коэффициентов, которые составляют: для всех марок алюминия – 0,950; для АМц – 0,958; АМцС – 0,958; АД31 – 0,950; АМг0,7 – 0,947; АМг1 – 0,947; АВ – 0,947; Д1 – 0,982; 1955 – 0,972.
Стандартизированные характеристики изделий
Профильная алюминиевая труба с прямоугольным сечением может иметь длину от одного до шести метров. Другие размерные значения должны входить в данные пределы. Труба мерной или кратной ей длины должна производиться с выдерживанием интервала в 0,5 м. Предельное отклонение при этом не может превышать +1,5 см.
Величина поперечного прогиба сторон прямоугольной трубы не должен быть больше полмиллиметра при значении стороны до 5,0 см и 0,75 мм для иных сторон. В отношении плавного скручивания прямоугольной трубы ГОСТ определяет предел в 1 градус на метр длины.
Обратите внимание! Алюминиевая труба может иметь общее уклонение от прямолинейности, которое не больше произведения ее длины на допускаемое отклонение на 1м изделия.
Устранить отклонение для отожженной конструкции со стороной до 3 см допускается путем ее установки на плоскую плиту и приложив усилие не больше, чем в 50 Н. Труба из сплавов 1955, Д1 при стороне выше 3 см может иметь уклонение от прямолинейности не больше 3 миллиметров.
Требования к поверхности профильной трубы
Алюминиевая прямоугольная труба должна быть обрезана ровно (ГОСТ 18475) с косиной реза не более 1/3 граничного отклонения на ее длину. Такая конструкция не нуждается в зачистке заусенцев. Ни на внутренней, ни на наружной стороне изделия не допускаются расслоения, трещины, пятна коррозионного происхождения, а также неметаллические включения и крупнокристаллическая структура.
Длина и прямолинейность готовых изделий должны соответствовать принятым стандартам
Алюминиевая труба на своей поверхности может иметь (если глубина залегания не влияет на определенную стандартом толщину стенки):
- пузыри;
- плены;
- забоины;
- следы смазки (технологической);
- царапины;
- следы протяжки и зачистки дефектов.
Также возможны отпечатки в виде вмятин, спиральные и кольцевые следы отделки, если при этом алюминиевая труба не выходит за предельные размерные рамки по толщине стенки. На поверхности изделий со стенкой до 2 мм могут быть продольные риски в количестве не больше 2 на 1 см периметра и с глубиной не больше 0,04 мм, а для стенки больше 2 мм – с глубиной не больше 0,05 мм.
Условия приемки по ГОСТ
Приемка прямоугольных труб из алюминия и его сплавов осуществляется партиями, которые содержат конструкции одного состояния материала, размера, одной садки термообработки и одной марки исходного материала. Сопроводительный документ качества включает информацию об изготовителе, потребителе, марке алюминия или его сплава, состоянии материала размере изделий, массе нетто партии, результатах испытаний, дате отгрузки и стандарте. В партии допустимо нахождение термически обработанных труб, взятых из нескольких садок.
Обратите внимание! Каждая алюминиевая прямоугольная труба подлежит проверке своих геометрических размеров, наружной поверхности, внутренней поверхности (при стороне изделия выше 2 см).
Для проверки качества берутся трубы из одной партии
Для того, чтобы определить химический состав (легирующие компоненты и основные примеси) и механические свойства, отбирается 2 трубы от партии. Другие примеси не определяются. Механические характеристики отожженной трубы из А5, А8, АД1, А85, АД0, АД31, АМцС и АМц изготовителем не контролируются.
Если хотя бы по 1 показателю получены неудовлетворительные результаты, то испытания повторяют на удвоенной выборке труб. Допустим поштучный контроль изделий.
Основные методы испытаний
Алюминиевая профильная труба подлежит испытаниям по определению химического состава, их подготовка и отбор – по стандарту 24231. Для этого могут использоваться химические (ГОСТы 25086, 12697.12и 12687.1) или спектральные (ГОСТ 3221) методы. Труба из алюминиевого сплава испытывается по стандартам, указанным в ГОСТ 18475.
Длина изделия проверяется рулеткой (ГОСТ 7502) либо линейкой из металла (ГОСТ 427). Поверхность снаружи осматривается без увеличительных приборов, а внутри – на освещенном экране. Наличие крупнокристаллических структур определяется по шероховатости поверхностей образцов после выполнения испытаний на растяжение. В случае пережога проводить контроль микроструктуры повторно не допускается.
На растяжение испытания проводятся по ГОСТ 10006. Изменение изделий по стороне на дистанции не меньше 7,5 см от их конца и толщине стенок выполняется микрометром в соответствии с документом 6507. Временная защита от коррозии, упаковка, хранение и транспортировка должны соответствовать стандарту 9.011.
Сферы использования продукции
Профильные трубы -это материал, который применяют для монтажа самых разных конструкций, строительства зданий и сооружений для бытового использования, общественных и промышленных нужд.
Алюминиевые трубы легко обрабатывать, поэтому они часто применяются в быту для хозяйственных нужд
Прямоугольная труба наиболее часто используется:
- в системах внутренних теплосетей;
- в качестве вентиляционных коробов и для выполнения внутренней разводки электросетей;
- в виде каркасов сооружений;
- в машиностроении, легкой химической, авиационной, пищевой, судостроительной промышленности;
- в мебельном производстве;
- в легких конструкциях, например, антеннах, рекламоносителях и т. д.;
- в качестве декоративных элементов в дизайне и архитектуре (больше 70%).
Малый вес, хорошая коррозионная стойкость и прочность позволяют применять изделия в различных конструкциях для получения устойчивого каркаса. Это может быть строительство ворот, опорных колонн, ограждений, поручней, защитных барьеров. Алюминиевая труба может выступать в качестве силового элемента каркаса витрин, стеллажей и антресолей. Она незаменима для производства дверных или оконных блоков.
Обратите внимание! Такие изделия хорошо сочетаются с другими материалами, которые используются в строительстве.
Благодаря хорошей пропускной способности они устанавливаются в системах транспортировки различных газов и жидкостей.
Высокая тепло- и электропроводность, стойкость к деформациям, легкость, прочность и многие другие характеристики позволяют использовать прямоугольные трубы из алюминия и его сплавов в разных сферах. Конструкции из подобных комплектующих отличаются долговечностью и надежностью.
