Профильный прокат является одним из наиболее востребованных видов при сооружении металлических конструкций в промышленности, машиностроении, строительной отрасли, бытовом хозяйстве. Благодаря многочисленному ряду размерных параметров и материалов изготовления, прямоугольная труба имеет широкую сферу применения в указанных областях и позволяет использовать изделие с максимальной эффективностью.
При приобретении единичных или крупных партий металлопрофиля следует знать его основные параметры – стандартные размеры труб по ГОСТ и массу изделий. Чтобы использовать профильный прокат наиболее рационально, выбирают подходящую марку стали из широкого ряда, учитывая прочностные физические характеристики, коррозионную стойкость и простоту монтажа (обработки) материала.
Рис. 1 Прямоугольный металлопрофиль
Преимущества использования
Прямоугольные стальные трубы обладают рядом существенных преимуществ, основные из которых:
- Стойкость к нагрузкам. Благодаря прямоугольной форме, позволяющей равномерно распределять прилагаемую физическую нагрузку по всей поверхности изделия, профтруба ни в чем не уступает по прочности полнотелому изделию при значительно меньшей массе.
- Широкий ассортимент. Из-за большого количества типоразмеров, различные виды профильных труб используют в разнообразных сферах хозяйственной деятельности человека.
- Удобство хранения. Прямоугольный профиль в отличие от круглого, позволяет складировать и перемещать товар с максимально эффективным использованием полезной площади.
- Технологичность. Пустотелый профиль проще обрабатывать, раскраивать физическими методами, сваривать, чем полнотелые изделия. Благодаря широкому ряду марок сталей, можно подобрать оптимальный металлопрофиль с точки зрения прочностных характеристик или удобства механической обработки, сваривания.
Рис. 2 Варианты применения профтруб
Области применения в быту
Стальные трубы прямоугольного сечения пользуются высокой популярностью у массового потребителя, их основные сферы применения в бытовом хозяйстве:
- Устройство территориальных ограждений. Из металлических полых труб часто делают заборы в виде решеток или каркасы для глухих ограждений загородных коттеджей, дач, участков с домами и хозяйственными постройками в частном секторе.
- Использование в качестве перил. Профтрубы удобно применять для ограждений балконов, террас, веранд, лестничных пролетов. Для этого их обычно приваривают к горизонтальным направляющим, получая при этом жесткое и прочное соединение.
- Устройство навесов.Стальная профильная труба благодаря своему легкому весу и прочности практически не имеет конкурентов при монтаже легких навесов в домашнем хозяйстве. Навесные конструкции используют для защиты от атмосферных осадков автомобилей, сельскохозяйственной и бытовой техники, водозаборных агрегатов и прочей домашней утвари. Из металлопрофиля делают крыши беседок, балконов и лоджий верхних этажей, веранд и террас.
- Сооружение парников и теплиц. Один из популярных вариантов использования прямоугольных труб – монтаж стационарных и разборных теплиц, парников.
- Изготовление технических приспособлений. Домашние умельцы часто делают из металлических труб различные конструкции, необходимые в домашнем хозяйстве. Из профтруб можно сделать лестницу для спуска в погреб или кессонную яму, каркас прицепа или жесткую раму для крепления узлов механического устройства (стол для резки древесных материалов).
- Изготовление мебели. Труба прямоугольного сечения может быть использована как каркас или опора для самодельных скамеек и столов на участке, в качестве ножек для табуреток.
Рис. 3 Этапы промышленного производства профтруб
Технология производства
Металлическая труба круглого сечения выпускается со швами и без швов (бесшовные трубы), в последнем случае на производстве стальную цилиндрическую болванку в разогретом состоянии пробивают твердосплавной конусообразной насадкой для получения черновой гильзы.
В отличие от цилиндрических труб, бесшовную технологию не используют для изготовления прямоугольного металлопрофиля. Основной способ его изготовления связан с формированием профиля из стального листа и соединении кромок различными методами.
Стандартный процесс производства металлопропрофиля состоит из следующих операций:
- Стальной лист, намотанный в рулон (штрипс) закрепляют на шкиве консольного разматывателя и заводят в формовочный и затем нарезной стан.
- Станок нарезает лист на узкие полоски нужной ширины, далее они свариваются в единую ленту и наматываются на накопительный барабан.
- Далее происходит размотка листа и сворачивание его в трубу круглого сечения. Данный процесс реализуют методами холодного или горячего деформирования в прокатном стане.
- Затем происходит соединение кромок изделия высокочастотной сваркой с последующим обрезанием наплывов (грата) резцами.
- Далее трубная заготовка попадает в валки, формирующие ее прямоугольный профиль с одновременным охлаждением.
- По завершении работ происходит обрезка непрерывной трубной ленты на отрезки нужной длины и формирование упаковок.
- В промышленном производстве дополнительное внимание уделяется дефектоскопии и проверке качества изготовления изделий другими методами.
По окончании производственного процесса иногда дополнительно используют термическую обработку трубного проката, повышающую его физические характеристики.
Рис. 4 Таблица материалов изготовления профтруб и их свойства
Прямоугольная труба – материалы изготовления
Материалы изготовления стальных профильных труб регламентированы ГОСТ 13663-86, основные марки применяемых сталей:
- обыкновенного качества углеродистые конструкционные Ст1 (сп, пс, кп) – Ст2 (сп, пс, кп) – Ст3 (сп, пс, кп) – Ст4 (сп, пс, кп) по ГОСТ 380, где
– сп – спокойные, пс – полуспокойные и кп – кипящие виды по степени раскисления;
- ряд качественных конструкционных углеродистых сплавов Ст08 (сп, пс, кп) – Ст10 (сп, пс, кп) – Ст15 (пс, кп) – Ст20 (пс, кп) – Ст35 – Ст45 по ГОСТ 1050;
- сплав 08Ю (литера Ю означает наличие в составе кислоторастворимого алюминия в количестве 0,02 – 0,07%) по ГОСТ 9045;
- конструкционные легированные стали 09Г2 – 09Г2С – 10ХСНД (по ГОСТ 19281), сплавы 10Г2 – 30ХГСА (по ГОСТ 4543), где
– обозначение сплавов с добавлением марганца – Г, кремния – С, хрома – Х, никеля – Н, меди – Д;
– последняя литера А означает высококачественная.
Рис. 5 Труба прямоугольная размеры металлопрофиля для хозяйственно-бытового применения
Труба прямоугольная сортамент
Сортамент труб прямоугольного сечения (размерные параметры и массу) регламентирует ГОСТ 8645-68, его основные положения:
- ширина профиля A от 15 до 180 мм;
- высота профильного сечения B от 10 до 150 мм;
- толщина стенки s от 1 до 12 мм.
Специальные размеры профильной трубы:
- ширина профиля 28 – 230 мм;
- высота профиля 25 – 100 мм;
- толщина стенки 0,8 – 8 мм.
Согласно ГОСТ 30245-2003 профтрубы сварные шовные прямоугольного сечения выпускают длиной от 6 до 12 м, по согласованию производителя с заказчиком длиной – от 4 до 13 м мерной, немерной, и кратной мерной длины.
Рис. 6 Труба стальная прямоугольная сортамент некоторых видов профиля специальных размеров
Транспортная маркировка
Правила маркировки транспортируемого профиля устанавливаются ГОСТ 7566-94, в соответствии с которым обозначение должно содержать:
- наименование или товарный знак (бренд) предприятия-изготовителя;
- марку материала изготовления (условное обозначение) с расшифровкой знаков в прилагаемом сертификате качества;
- номер плавки (номер партии), ее условное обозначение в сертификате качества;
- размерные параметры профиля: его длина, ширина и высота сечения, толщина стенки;
- количество изделий в упаковке, их общая масса и номер пачки.
Рис. 7 Пример маркировки прямоугольного профиля по ГОСТ 8645-68
Трубы сварные прямоугольного профиля благодаря своим высоким прочностным характеристикам, широкому ассортименту и разнообразию материалов изготовления находят широкое применение в различных сферах человеческой деятельности. Так как основным способом их монтажа является сварка, подавляющее большинство изделий выпускают из металлов и сплавов, хорошо поддающихся свариванию различными методами (электродуговой, токами высокой частоты).
