6 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Металлическая труба с квадратным сечением, технология производства стального профиля и сферы применения

Содержание

Металлическая труба квадратного сечения

Большинство современных производителей металлоконструкций способны предложить своим потенциальным клиентам огромный выбор металлических профилей из разных марок стали и разнообразной конфигурации.

Зачастую неискушённому конечному потребителю может быть сложно разобраться в особенностях подобной продукции и правильно выбрать то, что ему нужно. Поэтому стоит внимательно рассмотреть все характеристики и функционал каждого вида профиля по отдельности прежде, чем окончательно сделать свой выбор.

В этом случае разберём более подробно такой вид профиля, как металлическая труба квадратного сечения.

Что такое квадратная труба

Труба квадратного сечения, именуемая ещё как труба профильная квадратная или попросту квадратный профиль, является очень практичным и удобным в применении видом металлопроката.

Этот вид продукции широко используется в строительной промышленности, в частности, при строительстве быстровозводимых металлических конструкций или для создания сложных сварных сооружений из металла.

Особенности производства профиля

По способу производства металлическая труба квадратная бывает трёх основных видов

  • Профиль, при производстве которого применяют электросварку;
  • Бесшовный метод изготовления способом холодного деформирования металла;
  • Бесшовный метод изготовления способом горячего деформирования металла.

Для того, чтобы понять, в чём недостатки и преимущества каждого типа производства, необходимо разобраться с ними поподробней.

Метод производства с применением электросварки

Профиль квадратного сечения, изготовленные с применением сварки, изготавливаются из листовой стали, которая скручена в рулоны. Сам процесс производства состоит из следующих этапов:

  1. Рулон листовой стали разматывают, нарезая его при этом на полоски заданной ширины.
  2. Чтобы получить в результате ленту стали необходимой длины, короткие полоски сваривают электросваркой.
  3. Готовые ленты подаются на специальный формовочный станок с вальцами, которые и формируют из ленты круглую трубу нужного диаметра.
  4. Продольный шов полученного изделия заваривают электросваркой. Важно отметить, что тип сварки может быть самый разный, производитель сам его выбирает в зависимости от производственных мощностей и рыночной рентабельности.
  5. Готовая круглая труба в результате подаётся на следующий по этапу производства формовочный станок, который, в свою очередь, при помощи вальцов формируют из неё квадратную трубу.
  6. Дальше изделие проверяет специальный дефектоскоп, который выявляет имеющиеся дефекты при помощи блуждающих токов.
  7. Потом каждую единицу готовой продукции просматривают визуально на предмет обнаружения внешних видимых дефектов.
  8. После всех этапов проверки изделия распиливают, упаковывают и отправляют на склад готовой к реализации продукции.

Бесшовный метод производства

В этом способе производства в качестве заготовки используют не рулон листовой стали, а металлический цилиндр, именуемый штангой.

Вот как это делается:

  1. Заготовку нагревают до температуры, при которой металл приобретает необходимые пластические характеристики.
  2. Нагретую до нужной температуры заготовку передают на специальный пресс, который выдавливает из неё внутреннюю часть, полученную в результате гильзу, надевают на оправку.
  3. На следующем производственном станке заготовку прогоняют через ряд разных вальцов, которые растягивают гильзу и формируют при этом круглую трубу с необходимыми диаметром и толщиной стенки.
  4. Готовую круглую заготовку, но уже без оправки, подают на калибровочный станок с вальцами, которые формируют из круглой трубы — квадратную.
  5. Готовые изделия проверяют на наличие дефектов, нарезают, упаковывают и передают на склад готовой продукции.

Изготовление методом формирования (деформации)

Этот процесс является самым простым и дешёвым. Для него используют довольно недорогое оборудование, именно поэтому его ещё называют «кустарным».

Всё, что для этого нужно, это недорогостоящий формовочный станок с вальцами, через который прогоняют круглую трубу нужного диаметра, получая на выходе трубу квадратную.

Как уже говорилось — этот способ производства относительно недорогой и себестоимость продукции при этом будет тоже невысокой, но стоит обратить внимание на тот факт, что такая продукция может не соответствовать требованиям стандартов прочности, т. к. они не проходили необходимой термообработки.

Стандарты, параметры и сортамент труб

Сортамент профиля

В соответствии с требованиями стандартов, согласно каким производятся стальные квадратные трубы, производитель формирует так званную таблицу сортамента, в которой указываются все необходимые параметры и характеристики изделий. В данной таблице указываются следующие параметры продукции:

  • Масса погонного метра изделия,
  • Толщина стенки изделия,
  • Площадь поперечного сечения изделия,
  • Внешний размер изделия.

Благодаря такой таблице потребитель может оптимально подобрать тип профиля и точно рассчитать массу и размеры будущей конструкции.

ГОСТ в производстве

Согласно утверждённым ГОСТам, квадратные трубы, в зависимости от способа производства, должны соответствовать следующим геометрическим параметрам:

  • При производстве методом холодного деформирования профиль должен иметь наружные размеры в пределе 10−120 мм с толщиной стенки 1−8 мм.
  • С использованием метода горячего производства внешние размеры должны быть в интервале 60−180 мм, а толщина стенки соответственно 4−14 мм.
  • Изготавливать электросварку в производстве профиля можно с размерами 10−100 мм и толщиной сечения 1−5 мм.

В соответствии со стандартом производства, края стенки могут быть как прямыми, так и скруглёнными, но при этом радиус закругления не должен превышать удвоенной толщены стенки изделия.

Трубы малых и средних размеров от 15*15 до 60*60 производят из металла марок 1сп/пс, 2сп/пс и Ст3сп/пс.

При продуцировании квадратного профиля сортамента от 80×80 и до 300×300 руководствуются нормативами ГОСТ 30245–2003 , в котором содержатся стандарты производства прямоугольных профилей замкнутого типа. В соответствии с требованиями этого ГОСТа, подобные изделия изготовляют из стали следующих марок:

Эта продукция изготовляется исключительно методом горячего проката из низкоуглеродистого или углеродистого металла. Применяются такие трубы для создания строительных конструкций.

В большинстве случаев длина продукта на выходе составляет шесть метров, но по требованию заказчика, и по договорённости с производителем, длину квадратной трубы можно сделать большей или меньшей. Длина при этом не должна превышать 10 метров, что обусловлено определёнными логистическими и производственными трудностями, вызванными изготовлением профиля большей длины.

В случае же с изготовлением профиля повышенного сортамента, то, возможно, из производства с размерами от 10 и до 12 метров.

В зависимости от технических особенностей дальнейшего применения подобной продукции, её производят двумя технологическими способами, которые определяют группу получившихся в результате продукции.

Группы труб бывают следующие:

  • Группа, А — изготавливаются из стали по требованиям ГОСТ 380–2005 (раньше ГОСТ 380–88 ) в соответствии с нормами механических характеристик,
  • Группа В — изготавливаются из стали в соответствии со стандартом ГОСТ 380–2005 или ГОСТ 1050–88 в соответствии с нормами механических и химических характеристик.

Для точно определения области применения подобной продукции, в сопроводительную документацию вносят их параметры по механическим и химическим свойствам.

Стоит также отметить, что в подавляющем большинстве случаев, этот вид продукции не предназначен для транспортировки по ним жидкостей и газов. Это обстоятельство определяет тем фактом, что большинство производителей не проводит их гидравлического тестирования.

Но, справедливости ради, стоит отметить, что всё же на рынке металлопроката встречается квадратный трубный профиль, подвергаемый производителями тестированию на предмет устойчивости к внутреннему давлению, которым поддают круглые водопроводными и газопроводными трубами.

Преимущества прямоугольных труб

Применение подобной продукции является более целесообразным в ряде случаев по причине наличия в их характеристиках следующих преимуществ:

Читать еще:  Нержавеющая сталь: состав, свойства и характеристики, особенности маркировки

  • Облегчают построение конструкций с высокой степенью сложности,
  • Лёгкость монтажа,
  • Простота транспортирования и хранения,
  • Простота нанесения на них специальных защитных покрытий,
  • Являются устойчивыми к вибрациям и деформациям,
  • Имеют относительно небольшой вес, что, в свою очередь, уменьшает общий вес конструкции снижает нагрузку на них,
  • Высокая степень прочности и надёжности,
  • Уменьшает потребность применения большого количества швов при сварке.

Область применения труб с квадратным сечением

Металлическая квадратная труба имеет невероятно широкий спектр применения в области создания металлоконструкция разной степени сложности благодаря следующим её особенностям

  1. Такой тип профиля замечательно противостоит боковым нагрузкам и трудно деформируется благодаря наличию рёбер жёсткости.
  2. Этот вид продукции имеет привлекательный внешний вид.
  3. Для соединения элементов конструкции из квадратного профиля необязательно применять сварку, можно воспользоваться винтовыми и резьбовыми типами крепления.
  4. С таким профилем намного легче работать в кустарных и бытовых условиях.

В зависимости от того, какого типа конструкцию необходимо создать, применяют профиль трубы стальной квадратной разного диаметра.

Из профиля малого и среднего диаметра сечения создают разнообразного типа конструкций бытового и хозяйственного назначения. Это могут быть, например, каркасы разных стендов, павильонов для торговли, оград, заборов, лестниц, конструкции наружных дверей, окон, навесов, козырьков, арок, мебельных каркасов, их возможно применять в машиностроении и автомобилестроении, создания производственного оборудования и станков. В общем, возможности по применению огромные.

С другой стороны, квадратная труба большого размера чаще всего используется при создании тяжёлых несущих конструкций в строительстве. Это могут быть, например, несущие конструкции каркасов и рам жилых домов, производственных, офисных и торговых помещения, теплиц, парников и складов, разного рода парапеты, опоры, вышки, перекрытия, вентиляционные и коммуникационные шахты и тоннели, каналы дымоходы и многое другое.

Из всего описанного становится ясно, что металлическая квадратная труба сечения является очень важным и полезным типом металлопроката, применение которому находится в самых разных отраслях строительства и производства. Использование подобного материала очень сильно упрощает работу инженерам, конструкторам и монтажникам конструкций.

Металлические профильные трубы квадратного сечения: сортамент и сфера применения

Наряду с водопроводными трубами круглого сечения, в ассортименте многих производителей можно встретить квадратные трубы из металла. Эти изделия пользуются хорошим спросом, хоть и не применяются для укладки газовых и водопроводных систем. Данный тип труб называется профильным. Сечение у профильных труб может быть не только квадратным: встречаются также прямоугольные, овальные и даже шестигранные формы.

Профильные квадратные трубы имеют достаточно узкую сферу применения

Где применяются металлические прямоугольные трубы?

Водопровод, сконструированный из каких-либо труб, кроме круглых, встретить практически невозможно. Единственную функцию, которую металлические трубы прямоугольной формы могут выполнять в трубопроводе – это создание защитного кожуха для круглых пластиковых изделий. Есть несколько объяснений тому, почему профильные трубы квадратного сечения, отличающиеся высокой прочностью, не применяются в трубопроводах:

  1. Прямоугольные стальные трубы действительно могут выдерживать повышенные нагрузки. Но только в том случае, если нагрузки направлены на внешнюю сторону системы: растяжение, изгиб, кручение стенок. На то, чтобы выдерживать внутренние нагрузки (напор и давление), трубы квадратного сечения не рассчитаны.
  2. Использование труб прямоугольной формы в водопроводе нецелесообразно потому, что их внутренний объем меньше объема круглых аналогов. То есть, погонный метр прямоугольной системы может пропустить в несколько раз меньше воды, чем тот же отрезок трубы круглой формы за такое же время.
  3. Площадь поверхности прямоугольной трубы всегда больше, чем у изделий с круглым сечением. Соответственно, увеличиваются затраты на материал при производстве, что повышает стоимость единицы товара. Прямоугольные металлические трубы обладают высокой стоимостью, поэтому нерационально использовать их не по назначению.
  4. Квадратная форма труб обуславливает высокий вес конструкций. Система коммуникаций будет гораздо тяжелее, чем при использовании стандартных круглых изделий.
  5. Все фитинги и комплектующие для водопроводных и газопроводных систем производятся с расчётом на использование труб круглого сечения.

Квадратные трубы используют для создания металлоконструкций разных видов и назначения

Обратите внимание! Сортамент металлических изделий предлагает наиболее оптимальный вариант для водопроводных и отопительных систем – металлополимерные многослойные трубы. Многослойные изделия отличает международная маркировка PEX-AL-PEX. Такая конструкция более гибкая и износостойкая, чем пластиковые или стальные металлические трубы. Многослойные металлополимерные трубы защищены слоем алюминиевой фольги.

Широкое применение металлических труб квадратного сечения нашлось в сфере строительства металлоконструкций. Такие изделия часто используются при возведении многоэтажных зданий любого назначения, а также в автомобильной, мебельной и даже аэрокосмической отрасли. Труба металлическая круглая для таких целей не подходит по многим причинам. Во-первых, отсутствие ровных плоскостей значительно затрудняет монтаж и крепление к другим элементам конструкции. Во-вторых, даже многослойные трубы круглого сечения гнутся намного легче, чем квадратные изделия. Это делает их недостаточно надёжным вариантом для возведения несущих конструкций.

Разновидности квадратных металлических труб

Разнообразие профильных труб прямоугольной формы не уступает сортаменту металлических труб круглого сечения. Производители стремятся постоянно обновлять сортамент профильных изделий, ведь широкий ассортимент даёт возможность покупателю максимально точно подобрать стальные трубы для поставленных целей.

Показателей, влияющих на сортамент металлических труб, существует несколько:

  • марка стали;
  • технологический принцип изготовления продукции;
  • толщина стенок трубы;
  • способ дополнительной обработки.

Производители предлагают профильные трубы самых разных форм и размеров

Наиболее весомым фактором, определяющим сортамент, можно назвать способ изготовления прямоугольных труб. Обычно за основу классификации берется именно этот показатель. Принципов производства квадратных труб существует только три: изделия горячего проката, холодного проката и сварная продукция. Причём сварная продукция получила более широкое распространение, чем изделия холодного или горячего проката.

Маркировка металлических профильных труб

Сортамент труб металлических определяется специальным нормативным документом – ГОСТ 8645-68. Любая продукция, выпущенная ненормативным путём, не допускается к использованию в строительстве. Для исключения возможности внедрения на рынок фальсификата применяется маркировка, определяющаяся принципом ГОСТ 30245-2003. Она включает в себя информацию о марке материала (стали), габариты изделия, номер нормативного документа о допуске в продажу.

В маркировке металлических труб указывается наружный размер. Можно привести пример маркировки стальной профильной трубы с квадратным сечением (размеры сторон – 80 мм, толщина стенки – 4 мм):

(80х80х4 ГОСТ 30245-2003)/(С245 ГОСТ 27772-88).

Значения, указанные в знаменателе, говорят о том, что при производстве данного изделия была использована сталь марки C245. Маркировка также информирует о том, какие химические вещества присутствуют в стальном сплаве проката.

Для квадратных металлических труб весомым показателем является масса. Сортамент, предоставляемый производителем, обязательно включает его. Рассчитывается масса на 1 погонный метр при постоянной плотности стали — 7,85 г/см3. Минимальным показателем массы тонкостенных труб является 0,269 кг, максимальным для усиленных труб — 70,33 кг.

Так же, как и прочие типы труб, квадратные изделия маркируют, нанося на внешнюю поверхность их технические данные

Размер металлических шестигранных труб, также широко используемых в качестве профильного проката, определяется диаметром вписанной окружности. Шестигранные профильные трубы могут быть и разносторонними.

Технология изготовления квадратных труб горячего и холодного проката

Как и трубы круглого сечения, квадратные и прямоугольные модели производятся методом горячего или холодного проката. Первые этапы обоих процессов одинаковы. Разница заключается лишь в том, что при горячем прокате фактически происходит преобразование трубы круглого сечения в квадратное изделие. Труба нагревается и, пока сталь гибкая, заготовка деформируется по всей длине на чистовых вальцах. Таким же образом производят и шестигранные трубы.

Несмотря на то, что бесшовные стальные трубы считаются более надёжными, горяче- и холоднокатанные изделия не пользуются большим спросом. Технология изготовления методом проката достаточно сложная и дорогая, поэтому чаще такие изделия уступают более доступным сварным вариантам.

Технология проката позволяет получать изделия только с толстыми стенками

Прокат не даёт возможности получить в итоге тонкостенный профиль. Ширина стенок горячекатаных труб иногда достигает 70 мм, а настолько массивные конструкции не популярны. Единственным преимуществом бесшовных изделий перед прямоугольной сварной трубой является устойчивость к внутренним нагрузкам. Но это свойство актуально для водопроводных конструкций, для каркасных устройств более важным является устойчивость к внешнему давлению.

Тонкостенные металлические трубы квадратного сечения

Для различных целей успешно применяются и тонкостенные, и толстостенные изделия. К разряду тонкостенных относятся стальные трубы, толщина стенки которых не превышает 5% от внешнего диаметра.

Читать еще:  Химические анкеры hilti: виды, плюсы и минусы, применение

Сортамент тонкостенных изделий включает в себя стальные трубы с толщиной стенки от 0,1 мм до 4 мм. Технология, по которой производится такой вид труб, позволяет получить достаточно прочную конструкцию (почти 90% прочности от показателей бесшовных стальных изделий). Запас прочности делает возможным использование тонкостенных профильных труб в качестве нагружаемых элементов каркаса.

Важно! Тонкостенные металлические трубы могут стать частью несущей конструкции только в том случае, если они произведены максимально качественно. Даже небольшое отклонение в правильности геометрической формы может спровоцировать разрушение сооружения.

Технология производства исключает возможность создания бесшовных прямоугольных труб с тонкими стенками. Все изделия такого типа формируются только из листового металла, формирующего трубу в процессе обжатия. Ко всем этапам производства тонкостенных труб предъявляют очень серьёзные требования. После обжатия, сварки и зачистки шва тонкостенные трубы обычно покрываются защитным слоем краски или оцинковываются.

Тонкостенные квадратные трубы используются для монтажа конструкций, не несущих большой нагрузки

Требования к эстетичности тонкостенных труб предъявляются в частности из-за того, что такие изделия используются и в декоративных целях. Эти гибкие металлические трубы часто применяются в отделке помещений (хромированные трубы из нержавеющей стали), при изготовлении торгового оборудования, мебели. Гибкая конструкция тонкостенных труб позволяет создавать различные интерьерные формы.

Производство толстостенных труб металлических квадратных

Толстостенные изделия имеют стенки с толщиной не менее 10% от размера диагонали. В сортаменте металлических труб усиленного типа наибольший показатель толщины стенки среди труб отечественных производителей составляет 12 мм. Метод изготовления усиленных металлических труб не имеет существенных отличий от принципа, по которому производятся тонкостенные изделия. Усиленные профильные трубы формуются из листа толстой стали и относятся к типу изделий горячего проката.

Как и тонкостенные, усиленные стальные трубы квадратного сечения не бывают бесшовными. В случае с толстостенными, наличие шва сказывается на прочности лишь с отклонением в 10-12%. Этот незначительный показатель не ухудшает способность толстостенной прямоугольной конструкции выдерживать высокие нагрузки.

При производстве такого типа профильных труб главный упор ставится на надёжность. Усиленные стальные трубы обычно скрыты среди коммуникаций, поэтому не требуют контроля над эстетической составляющей. Дефекты, оставленные после сварки шва, обычно не обрабатываются, что сохраняет приемлемую стоимость прямоугольной толстостенной трубы.

И сварные, и бесшовные квадратные стальные трубы обладают как рядом положительных качеств, так и определенным количеством недостатков. Выбор металлических труб для монтажа корпусных конструкций зависит от требований к конкретному виду строения. Для этого необходимо ознакомиться со всеми вариантами, которые предлагает сортамент каждого производителя.

Труба квадратная – производство и применение

Труба (как круглая, так и квадратная) – это популярный конструкционный материал, который применяется во многих сферах человеческой деятельности. Однако для того чтобы наиболее эффективно использовать трубы квадратного сечения, важно иметь представление о том, какие они бывают и по каким технологиям производятся.

Квадратные трубы производятся как стандартных, так и индивидуальных размеров

Технологии производства квадратных труб

Квадратные трубы по способу производства подразделяются на несколько категорий:

  • изготовленные с использованием электросварки;
  • бесшовные, полученные по технологии горячего деформирования;
  • бесшовные, изготовленные методом холодного деформирования.

Каждая из указанных категорий стальных труб квадратного сечения предполагает использование специальных технологий, в особенностях которых также следует разобраться.

Автоматическая линия производства профильных труб

Использование электросварки

Сырьем для производства сварных труб квадратного сечения служит листовая сталь. Для того чтобы получить из листового металла изделие с квадратным профилем, необходимо выполнить следующие технологические операции.

  • Стальной лист, который изначально находится в рулоне, разматывается и нарезается на узкие полосы, которые и являются заготовками для будущих труб.
  • Для получения непрерывной ленты стальные ленты свариваются друг с другом.
  • Полученная лента подается на формовочный станок, рабочими элементами которого являются вальцы. За счет их давления из стальной полосы формируется круглая труба.
  • Стык, пролегающий вдоль сформированной круглой трубы, заваривается. Для этого может использоваться сварка при помощи или неплавящегося электрода в среде защитного газа, или индукционных токов, или плазмы и лазера, или пучка электронов. Последний способ, который является очень дорогостоящим в реализации, применяется крайне редко.
  • Полностью готовая круглая труба подается на другой формовочный станок, где при помощи специальных вальцов из нее формируется изделие квадратного профиля.
  • После получения трубы квадратного профиля ее качество проверяется при помощи дефектоскопического оборудования, работающего с использованием вихревых токов.
  • Если не возникает претензий к качеству готового изделия, его нарезают на отрезки требуемой длины.
  • Затем каждую трубу подвергают визуальному контролю, задачей которого является выявление дефектов на ее внешней поверхности.
  • Нарезанные и проверенные на соответствие качественным характеристикам изделия упаковываются и передаются на склад готовой продукции.

Производство электросварных труб из стальной полосы (штрипса)

Бесшовная технология

В отличие от вышеописанной технологии, сырьем для производства металлических труб квадратного сечения служит не листовой металл, а цилиндрическая заготовка, которую называют штангой. Сам технологический процесс получения из такой заготовки квадратного профиля состоит из следующих этапов.

  • Заготовка цилиндрической формы подвергается значительному нагреву, что необходимо для того, чтобы сделать металл более пластичным. Сразу после нагрева, когда металл приобретает требуемую пластичность, заготовка поступает на прошивочный пресс.
  • На прошивочном прессе из цилиндрической заготовки выпрессовывается ее внутренняя часть, и она превращается в пустотелую гильзу, надетую на оправку.
  • Вместе с оправкой заготовка поступает на оборудование, рабочими элементами которого являются многочисленные вальцы. При помощи таких вальцов, которые воздействуют на заготовку давлением, стенки гильзы растягиваются. В результате формируется круглая труба, которая соответствует требуемым параметрам по наружному диаметру и толщине стенки. Данный этап технологического процесса может осуществляться с горячим изделием или с уже остывшим до температуры, находящейся ниже точки рекристаллизации. Поскольку в холоднодеформированных стальных трубах в процессе производства возникают значительные внутренние напряжения, изделия необходимо обязательно подвергать последующей термической обработке.
  • После окончательного формирования круглой трубы с заданными параметрами из ее внутренней части извлекается оправка. Она подается на оборудование с калибровочными вальцами, которые и формируют из нее изделие с квадратным профилем.
  • Готовые трубы, уже имеющие квадратное сечение, проверяются на предмет наличия наружных дефектов, разрезаются на отрезки требуемой длины, упаковываются и передаются на склад готовой продукции.

Станок для производства бесшовной квадратной трубы из круглой

Кустарный способ

При необходимости квадратные стальные трубы можно изготовить и самостоятельно в домашних условиях, используя в качестве заготовки изделия круглого сечения. Рабочими элементами недорогого оборудования для такой переделки являются вальцы требуемого размера.

Следует иметь в виду, что холоднодеформированные трубы квадратного сечения, произведенные в кустарных условиях, не будут соответствовать оговоренной в стандартах прочности, так как они не подвергаются окончательной термической обработке.

Прокатка трубы через вальцы

Какие параметры квадратных труб оговариваются в стандартах

Согласно требованиям стандарта, из перечня стальных труб квадратного профиля формируется так называемый сортамент изделий. Это таблица, в которой содержится информация о всех нормируемых параметрах подобной продукции:

  • наружных размерах;
  • толщине стенки;
  • площади поперечного сечения;
  • массе одного погонного метра.

Параметры квадратной трубы

Обратившись к такой таблице, можно не только оптимально подобрать стандартное изделие для решения конкретных задач, но и точно рассчитать массу отрезка трубы определенной длины.

Таблица 1. Параметры выпускаемых стальных квадратных труб согласно изменениям от 01-09-2010

По согласованию с заказчиком производитель может отклоняться от параметров, оговоренных в сортаменте. Однако в обязательном порядке необходимо придерживаться технологии изготовления подобной продукции. По сути, производитель, если этого требует заказчик, может изготовить трубы любых размеров, на которые рассчитано имеющееся в его распоряжении оборудование.

Стандартом, кроме основных параметров труб квадратного сечения, также оговаривается соответствие технологии производства геометрическим размерам изделий. Так, согласно ГОСТу, производители квадратных профилей должны соблюдать следующие требования.

  • По технологии холодного деформирования производятся трубы квадратного профиля, наружные размеры которых находятся в интервале 10–120 мм. При этом толщина стенки таких изделий должна составлять от 1 до 8 мм.
  • Технология горячего деформирования применяется для производства труб с наружными размерами 60–180 мм и толщиной стенки 4–14 мм.
  • Способ изготовления квадратных профилей при помощи сварки может использоваться для производства изделий с наружными размерами 10–100 мм и толщиной стенки 1–5 мм.
Читать еще:  Подбор сварочной проволоки для полуавтомата

Таблица 2. Предельно допустимые по ГОСТу отклонения от размеров

Края стальных труб в соответствии с требованиями стандарта не обязательно должны быть строго прямыми, они могут быть и скругленными. Важно только, чтобы радиус такого скругления не превышал удвоенной толщины стенки трубы.

Сферы применения труб квадратного сечения

Форма сечения позволяет квадратным трубам отлично противостоять изгибающим нагрузкам. При этом такие трубы выдерживают меньшее внутреннее давление, если сравнивать их с изделиями круглого сечения. Именно эти факторы и являются причинами, которые определяют целесообразность применения именно квадратных стальных профилей в качестве основных элементов несущих конструкций.

Квадратные трубы мы видим ежедневно, проходя по междуэтажным лестницам

Незаменима труба квадратного сечения в тех случаях, когда необходимо совместить прочностные характеристики изделия и его привлекательный внешний вид. Использование стальных квадратных профилей удобно еще и по той причине, что для их соединения между собой и с другими элементами металлических конструкций совершенно не обязательно применять сварку – для этого подходят и резьбовые крепежные элементы.

Самодельный фаркоп конструктивно проще сделать из квадратной трубы

Особенно часто металлические трубы квадратного сечения применяются при изготовлении:

  • мебельных каркасов (для этого активно используются не только квадратные, но и прямоугольные профили);
  • несущих конструкций для теплиц (в данном случае применяются прямые и гнутые трубы квадратного сечения, при этом для получения требуемого изгиба можно использовать как простейшее ручное приспособление, так и мощное промышленное оборудование);
  • рамных конструкций транспортных средств и автомобильных прицепов (использование для таких целей именно труб целесообразно потому, что они при своей высокой прочности на изгиб отличаются незначительным весом);
  • несущих и декоративных элементов лестничных конструкций, заборов и ограждений (для изготовления лестниц, заборов и ограждений, эксплуатируемых на открытом воздухе, используются оцинкованные профильные трубы, которые хорошо противостоят коррозии);
  • несущих и декоративных элементов козырьков, навесов, арок, целых входных групп.

Таким образом, сфера применения металлических труб квадратного сечения очень широка, что объясняется их технологичностью, выдающимися прочностными и декоративными характеристиками.

Виды стальных квадратных труб и области их применения

Стальная квадратная труба отличается от других изделий областью применения – она используется исключительно при сборке различных металлических конструкций. Из-за этого изготовление данного материала имеет характерные особенности. В данной статье будут рассмотрены характеристики квадратных труб, особенности их изготовления, применения и классификации.

Технологии производства квадратных труб

Квадратные трубы из стали имеют две основных разновидности, зависящих от способа производства данных изделий:

  1. Бесшовные. Трубы с квадратным профилем изготавливаются методом проката. Данная технология позволяет менять форму заготовки на прокатном стане, тем самым создавая необходимое изделие. В зависимости от температуры исходного сырья, используемого для создания труб, выделяют холодный и горячий прокат.
  2. Прямошовные. Для производства данного вида изделий требуются листовые заготовки, которые при обработке соответствующим образом выгибаются и свариваются.

Горячий прокат

При использовании разогретого материала для производства квадратных стальных труб рабочая технология будет выглядеть следующим образом:

  • На первом этапе нагретая гильза, предварительно отлитая или изготовленная прессованием, запускается на черновые вальцы прокатного стана;
  • Предварительно обработанная заготовка с круглым сечением отправляется под пресс, необходимый для создания квадратного профиля;
  • На время обработки в трубу вводится оправка;
  • Следующим шагом является непосредственно создание квадратной стальной трубы, для чего заготовка, уже имеющая необходимую форму, проходит через чистовые вальцы прокатного стана и передается на калибровку, за счет которой трубе придается окончательный вид;
  • Заключительный этап работы – отпуск трубы, для чего ее температура сначала увеличивается до определенной величины, а после этого медленно понижается в соответствии с производственной технологией.

Холодный прокат

В отличие от предыдущего способа создания квадратных труб, при холодном прокате получаются более тонкие изделия. Все дело в том, что пластичность материала в данном случае не дает особой свободы в работе, в то время как при горячем прокате трубы имеют сравнимую величину сечения профиля при изрядно завышенной толщине стенок.

Алгоритм изготовления труб холодным прокатом выглядит следующим образом:

  • На прокатный стан для черновой обработки подается холодная гильза, для создания которой использовалась листовая заготовка;
  • При помощи черновых вальцов гильза выкатывается до закругления, после чего заготовка передается на прессовку;
  • Используя калибрующую оправку на чистовых вальцах, полуфабрикатное сырье доводится до квадратного состояния;
  • Далее уже квадратная заготовка калибруется посредством проката на чистовых вальцах;
  • Завершающей операцией является отпуск, при помощи которого стальная квадратная труба освобождается от излишнего напряжения в верхних слоях материала.

Если подвести небольшой итог относительно проката труб, то можно определенно сказать, что при схожей технологии производства результат отличается весьма существенно.

Сварка квадратных труб

Альтернативной технологией изготовления квадратных стальных труб является электрическая сварка. Производство предусматривает изгибание листового металла в профиль и сварку стыков. Полученный таким образом материал получается самым легким и имеет наименьшую толщину стенок.

Производственный процесс выглядит так:

  • Первым делом изготавливаются листовые заготовки (штрипсы), для чего от металлического рулона отрезается подходящая полоса, ширина которой совпадает с сечением трубы;
  • Готовый штрипс заправляется в вальцы станка, за счет чего создается черновой полуфабрикат, имеющий квадратное сечение и подготовленный стыковочный шов;
  • Далее осуществляется сварка заготовки, причем данный процесс может выполняться несколькими способами;
  • Последний этап сварки – калибровка профиля и проверка шва на герметичность.

Стоит сказать пару слов о сварке, которая может осуществляться двумя способами:

  1. Индукционная сварка. Такой способ используется для соединения труб, сечение которых не превышает 20 мм.
  2. Электродуговая сварка. Данная методика подходит для труб, имеющих большие габариты и толщину стенок около 2-3 мм.

Сортамент квадратных стальных труб

В нормативах представлено 24 оригинальных типоразмера квадратных труб. Согласно стандартам, минимальное сечение квадратной трубы может составлять 10 мм, а максимальное – 180 мм.

Изготовление различных вариантов труб возможно как при помощи разных технологий, так и с использованием только одной из них. Все дело в том, что некоторые типоразмеры невозможно создать, используя неподходящие методы.

Стоит привести пример, чтобы прояснить ситуацию. Трубы с квадратным профилем, имеющие сечение 160х160 мм, изготавливаются только горячим прокатом, и никак иначе. Для маленьких стальных изделий сечением 10х10 можно использовать только холодный прокат или сварку.

Если свести все правила касательно технологий производства труб с различными габаритами, то они будут выглядеть следующим образом:

  1. Холодный прокат используется для создания бесшовных труб, толщина стенки которых варьируется от 1 до 8 мм, а сечение профиля – от 10х10 до 120х120 мм.
  2. Горячий прокат используется для изготовления бесшовных стальных труб, толщина стенок которых может составлять от 4 до 14 мм, а сечение – от 10х10 до 160х160 мм.
  3. Сварка подходит для создания прямошовных труб, имеющих толщину стенки от 1 до 5 мм, а сечение – от 10х10 до 100х100 мм.

Применение квадратных труб

Созданная из стали квадратная труба может использоваться в разных конструкциях независимо от степени их нагрузки. Если речь идет о конструкциях, в которых присутствуют нагрузки, можно привести в пример обширный список объектов: различные теплицы, малые архитектурные формы, козырьки над дверьми, стропила для металлических крыш, остовы гаражей и бытовок.

Большое распространение квадратные трубы получили и в объектах, не отличающихся серьезными нагрузками. Нередко данные материалы используются при строительстве заборов – каркасы, опоры и лаги создаются из металлических труб. Кроме того, их часто применяют в качестве основы для сборки дверей, калиток и ворот.

Помимо применения в качестве функциональных элементов, квадратные трубы активно используются в декоративных целях. В немалой степени это обуславливается с немалой схожестью стальных труб с коваными деталями. Подобные имитации, изготовленные методом сварки, часто используются в разных дизайнерских решениях.

Среди наиболее распространенных сфер применения металлических изделий можно выделить следующие:

  • Мебельная (различные элементы предметов мебели – каркасы, опоры и пр.);
  • Автомобилестроение (автомобильные и мотоциклетные рамы, корпуса крупногабаритных транспортных средств);
  • Машиностроение (большинство механизмов и агрегатов).

Заключение

Стальные квадратные трубы могут изготавливаться разными способами, от которых зависят окончательные характеристики материала. Сфера применения полученного материала очень обширна и ограничивается лишь полетом конструкторской мысли.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector