ТрубаСпец

Размеры профильных труб – варианты производства и использования

Содержание:

Трубный прокат имеет множество разновидностей, некоторые из них имеют свои уникальные особенности, например, металлические профилированные трубы. В отличие от стандартных круглых изделий, профильные в поперечном срезе имеют квадратную, овальную, прямоугольную форму (обычную или со скругленными гранями). Такая форма напрямую связана с назначением этой продукции.

металлические профилированные трубы

Как используются профильные трубы

Трубы с сечением нестандартной формы используются в каркасных металлоконструкциях. Дело в том, что жесткость полой трубы такая же, как у цельнометаллического прута (при условии совпадения габаритов). Но при этом масса такого изделия меньше минимум на 30-40%, чем вес цельнометаллического аналога.

Благодаря таким преимуществам обустроенные металлоконструкции с применением профтруб имеют более низкую стоимость и меньшую массу. При этом удается сохранить прочность и габариты конструкции. Однако экономия возможна только при условии, что в процессе производства профильных изделий строго контролировался их размер. Другими словами, на заводе-изготовителе должны строго соблюдаться установленные особым государственным стандартом параметры и характеристики.

Важность контроля размерных характеристик

Использование этих изделий в нагруженных каркасах требует четкого соответствия габаритов сечения, поскольку даже незначительное отклонение негативно повлияет на общую прочность металлической конструкции.

профиль труба квадрат

Несоответствие профильных труб госстандарту влечет за собой всевозможные риски, в том числе ослабление конструкции или увеличения ее массы. Кроме этого, большая часть конструкторских расчетов на жесткость балок основана на стандартных габаритах, установленных в соответствующих ГОСТах. При расхождении фактических размеров с габаритами в документах, расчет конструкции будет неверным. То есть, размерными характеристиками профильного проката определяется возможность существования металлической конструкции.

Технологии изготовления профильных труб

Размерные значения таких изделий напрямую зависят от технологии производства. На сегодняшний день существуют три способа изготовления данного трубного проката:

  • горячая деформация трубы стандартной формы;
  • холодная деформация круглой трубы;
  • формовка профиля и сварка стыков.

проф труба

Каждый технологический процесс имеет свои особенности, которые влияют на способ калибровки и размеры профильной трубы.   Читайте также: "Размеры и виды профильных труб – ассортимент продукции".

Горячекатаные изделия: особенности производства и размеры

Начинается производственный процесс таких труб с изготовления полуфабриката: заготовка (может иметь форму гильзы, стакана) разогревается до требуемого уровня пластичности и прокатывается формовочными вальцами. Таким образом, получается круглая труба, которую с помощью формовочного пресса трансформируют в изделие с квадратным, овальным или другим сечением.

На следующем этапе заготовка охлаждается и прокатывается по калибрующим вальцам. В конце ее отпускают – нагревают до точки формирования зерна и оставляют для остывания на воздухе (без применения методов резкого охлаждения). Благодаря этой операции в кристаллической решетке металла снимается напряжение.

В результате выпускается изделие, полностью соответствующее госстандартам. Согласно нормативным документам, профиль-труба квадратной формы имеет размеры сечения не менее 60 мм. Если речь идет о прямоугольном продукте, его высота также ограничена нижним пределом в 60 мм.

профиль трубы

Сортамент прямоугольных изделий определен государственным стандартом 8645-68 и насчитывает порядка 20 типоразмеров. Столько же типоразмеров предусмотрено для квадратных труб, сортамент которых содержится в ГОСТе 8639-82. В обоих случаях габариты сечения меняются от 60х60 мм до 230х100 мм. Квадратные профильные трубы, изготовленные по технологии горячей прокатки, имеют другой предел габаритов – 180х180 мм.

Толщина стенки также зависит от технологии изготовления, при этом не важно, о какой форме изделия идет речь. Нижний предел для этого параметра определен производственным процессом и составляет 4 мм, верхний – 14 мм.

Длина готового мерного отрезка является еще одним важным параметром горячекатаной профиль трубы. Поскольку речь идет о технологии горячей деформации, то длина может быть равной определенному отрезку – мерной, или находиться в его пределах – немерной. Опять же, здесь не важна форма конечного продукта: для квадратных, прямоугольных и других труб установлен единые минимальные и максимальные значения длины – 4 м и 12,5 метра соответственно.

Холоднокатаные изделия: особенности производства и размеры

Технология производства труб с применением технологии холодной деформации предполагает несколько этапов:

  1. Сначала изготавливается заготовка: в шайбе высаживается отверстие круглой формы.
  2. Далее заготовка путем проката формуется в трубу с круглым сечением – получается полуфабрикат.
  3. Затем его с помощью формовочных валец и пресса обжимают в изделие с требуемой формой сечения.
  4. На финальной стадии готовый продукт проходит этап калибровки.
  5. Отпуск.

В результате такого производственного процесса получается профильная труба квадратного сечения или другой формы с тонкими характеристиками. Главные параметры определяю свойства изделия, в частности это касается толщины стенок и размеров сечения. И по сравнению с горячекатаным аналогом этот вариант обладает немного меньшими значениями. Так, согласно государственному стандарту, грани сечения у труб, изготовленных по технологии холодной деформации, ограничены нижним пределом в 10 мм, а верхний предел профиля составляет 120 мм.

профильная труба квадратного сечения

Отсюда вывод: профиль холоднокатаного изделия должен иметь габариты минимум 10х10 мм, максимум – 120х120 мм. Указанные в государственном стандарте 8639-82 типоразмеры (17 позиций) можно подогнать под этот стандарт размеров сечения. Также это применимо для основных типоразмеров, содержащихся в ГОСТе 8639-82 (16 позиций).

Что касается толщины стенок, то у холоднокатаных продуктов, этот параметр ограничен минимальным значением в 1 мм, максимальным – 8 мм. В данном случае можно смело утверждать, что металлические профиль-трубы холодного проката целесообразно использовать тогда, когда есть необходимость в бесшовном продукте с тонкими стенками.

Еще один параметр холоднокатаных труб – длина. Если изделия изготовлены как мерные отрезки, но пределы их длины ограничены 4,5-11 м. Если  речь идет о трубах в виде немерных отрезков, то их пределы расширяются до 1,5-9 м.

Сварные изделия: особенности производства и размеры

Пошагово процесс производства таких изделий выглядит следующим образом:

  1. На первом этапе формируется штрипс – мерная листовая заготовка, которую отделяют от немерного листа из стали.
  2. Далее изготавливается полуфабрикат: из заготовки/листа сгибается труба под требуемую форму сечения.
  3. Затем осуществляется сварка стыковочного шва: для этого используется метод индукционной плавки и металлическая сварка или среда инертного газа.
  4. Калибровка изделия: применяются вальцы и метод холодного деформирования.

Благодаря высокому качеству сварного шва жесткость изделия ослабляется лишь на 5-10%. То есть, физические свойства таких продуктов практически не имеют отличия от характеристик бесшовных аналогов.

металлический профиль труба

При этом такой незначительный минус сполна компенсируется возможностью создать трубу с толщиной стенок в пределах 1-5 мм. Этот отличный показатель, учитывая внушительные размеры этого вида профильных труб – минимальные габариты 10х10 мм, а максимальные 100х100 мм.

Что касается длины, то она так же, как у предыдущего типа, бывает немерной и мерной. В первом случае этот параметр укладывается в габариты немерных отрезков в пределах 1,5-9 м, во втором – в габариты мерных участков длиной ограниченной 5-9 м.


С помощью сварной технологии производства получают не только квадратные и прямоугольные, но и овальные изделия. Габариты таких продуктов регламентируются государственным стандартом 8642-68, в соответствии с которым на рынок выпускаются трубы с овальным сечением с минимальным значением 16х10 мм, максимальным – 90х32 мм. При этом нижний предел толщины стенок таких сварных изделий составляет 1 мм, а верхний – 2,5 мм. По такому параметру, как длина овальные трубы не имеют отличий от прямоугольных и квадратных профилей.