Сортамент профильной трубы

Как делаются сварные трубы

Сразу стоит заметить, что на сегодняшний день львиная доля всех выпускаемых подобных изделий относится к числу электросварных. Означает это, что труба будет иметь сварной шов.

В основе изготовления лежит стальной лист, который может быть обработан технологией горячего проката и холодного. Называется такой лист штрипсой.

Сталь поступает на завод по изготовлению профильных материалов. Приходит сталь в рулоне. Здесь она разматывается и режется на специальном станке. Лист разрезается на полосы с нужной шириной. Сразу же после резки эти полосы свариваются в одну длинную ленту. В это же время происходит накопление этой ленты на специальном барабане. Цель всей этой операции только одна – создать запас исходного материала для обеспечения непрерывности технологического процесса.

Следующим шагом начинается непосредственное изготовление. Лента поступает на специальные обжимные вальцы, которые формируют квадратное сечение с нужными размерами.

Заключительным шагом становится сварка шва.

Выполняется эта операция двумя различными способами. Первый заключается в использовании индукционного сварочного аппарата (HF), а второй в использовании вольфрамовых электродов в аргоновой среде(TIG).

Квадратные трубы

Индукционная сварка выполняется в довольно короткие сроки, что обеспечивает непрерывность производства. Шов получается самым слабым местом. Второй же способ обеспечивает большую плотность сварного шва, поэтому он способен выдерживать нагрузки, даже большие, чем другие стенки трубы.

Сортамент алюминиевых труб квадратного сечения

В этом случае сортамент определяется ГОСТом 18475-82, который определяет технические параметры алюминиевых труб не только квадратных (КВ), но и прямоугольных (ПР), круглых (КР) сечений, а также фасонных (ФС).

Согласно указанному документу, холоднодеформированные трубы из этого металла маркируются в зависимости от завершающего процесса обработки алюминия.

Значения символов маркировки:

• М – отожжённые;
• Н – нагартованные;
• Т – естественно состаренные;
• Т1 – искусственно состаренные;
• ТН – нагартованные и состаренные естественно;
• Т1Н – нагартованные и состаренные искусственно.

Применяемые в процессе производства сплавы алюминия:

• АМг1, АВ, Д1 – для изделий из отожжённого и нагартованного материала;
• АВ и Д1 – для закалённых и состаренных труб.

Как и в случае стальных труб, допускаются искривления поверхности продукции:

• по длине – не более 1 мм на погонный метр изделия;
• по значению скручивания (плавного) – не выше 1° на погонный метр;
• по значению прогиба в поперечнике: для сторон квадрата до 50 мм максимальное значение составляет 0,5 мм; свыше 50 мм – 0,75 мм.

Учитывая, что алюминий достаточно гладок без дополнительной обработки, продукция сечения до 32 мм продаётся без зачистки; изделия большего размера по дополнительному требованию покупателя могут быть зачищены.

Алюминиевые

Сортамент труб квадратного сечения из алюминия также достаточно велик, однако этот материал имеет как преимущества, так и существенные недостатки.

Плюсы алюминиевых труб:

Минусы профильных изделий:

• ограниченная сфера применения: в последнее время применение труб из алюминия на участках, где с ними более или менее длительное время контактирует человек, исключается ввиду его обнаружившейся канцерогенной (провоцирующей возникновение рака) активности; вследствие того же эти изделия нельзя применять в системах водоснабжения;
• чрезмерная податливость чистого металла, делающая его в таком виде непригодным для обеспечения технологических процессов;
• склонность к коррозии в случае добавления в сплав других металлов (магния, меди, марганца).

Таблицы веса 1 метра круглых труб различных металлов и сплавов по всем доступным ГОСТ и ТУ

Размеры квадратной профильной трубы и вес погонного метра

Труба квадратного сечения идет чаще на стойки, из нее собирают несущий каркас, а перемычки делают из прямоугольной. К такому каркасу проще крепить материалы (любые). А еще, при прочих равных, прочность на изгиб у квадратной профильной трубы выше. Она сравнима с показателями двутавровой балки. Но сопротивление скручивающим нагрузкам у круглой трубы намного выше. Так что это надо учитывать.

Но чтобы не было проблем, надо выдерживать рекомендованные размеры профильных труб. Как уже говорили, все размеры (сортамент) прописаны в ГОСТах. Там же указана возможная толщина стенки. У труб малого размера — от 10 до 35 мм в диаметре — толщина от 0,8 мм до 5 мм. Но у труб со стороной 10 мм и 15 мм стенки не толще чем 1,5 мм. Дальше идет постепенное увеличение минимального размера. Например,  у 40*40 мм есть самая тонкая стенка 1,4 мм, у 45*45 мм уже тоньше 3,0 мм стенки нет. Та же тенденция соблюдается и дальше. Чем больше размер профильной трубы, тем толще стенки.

В таблицах также указан вес погонного метра профильной трубы каждого размера. Он нужен не только для того, чтобы можно было рассчитать нагрузку на транспорт. Используя эти данные можно проконтролировать толщину стенки. Вы можете взвесить кусок трубы, высчитать вес погонного метра, а потом сравнить с нормативом. Если данные близки, все нормально. Если реальный вес получился гораздо меньше, толщина стенки меньше заявленной. Правда, в таблице указан вес при плотности стали 7,85 г/см². Если плотность стали трубы меньше, это надо будет учитывать.

Изготовление квадратных труб из стали

Крупносерийное производство стальных профильных труб обязательно соответствует нормативам. Но есть и другие способы получения квадратных труб, так называемые кустарные. Например, вальцевание трубы круглого сечения. Этот метод не гарантирует надежности эксплуатации изделия в дальнейшем и не соответствует ГОСТ, поэтому его используют только народные умельцы в подсобном хозяйстве.

Заводы-производители квадратных стальных труб

В России широкомасштабным производством труб квадратного сечения занимаются крупные металлургические заводы. Продукция изготавливается по заказу из стандартного ряда типоразмеров. Заказчик выбирает способ получения и обработки стали в зависимости от назначения будущего проката. В Российской Федерации более 50 заводов, поставляющих трубную продукцию.

Поставщиками профильных труб квадратного сечения в РФ являются:

1. «Агрисовгаз» Калужская область.
2. Альметьевский трубный завод (Татарстан).
3. Амурметалл (Хабаровский край).
4. Барнаульский завод механический прессов.
5. Борский трубный завод (Нижегородская область).
6. Брок-Инвест-Сервис (Москва).
7. Вилси-Плюс (г. Калуга).
8. Волгатрубопрофиль (Костромская область).
9. Волжский механический завод.
10. ВТПЗ (Волгоградская область).
11. Выксунский металлургический завод.
12. ДЗМТ (Республика Дагестан).
13. ООО «Строй-Профиль» (Орловская область).
14. ЗСМК (Кемеровская область).
15. ООО «Октан» (Ставрополье).
16. Исаевский машиностроительный завод (г. Коломна).
17. Королевский трубный завод.
18. Металлург (Москва).
19. ОАО МТЗ «Филит».
20. Нефтекамский трубный завод.
21. Металлинвест (г. Нижний Тагил)
22. НМЗ им. Кузьмина (г. Новосибирск).
23. ООО «Новый кубанский профиль» (Краснодарский край).
24. Первоуральский новотрубный завод
25. Рязанский трубный завод и другие.

Производством профильных стальных изделий занимаются на Урале, в Челябинске, Ярославле, Рязани, Башкирии, Алтайском крае. Много заводов в Московской, Волгоградской, Новосибирской, Свердловской области. Ассортимент продукции различается – некоторые компании реализуют трубы небольшого сечения (от 10х10 до 60х60), другие – сечения свыше 80х80 мм.

Технология проката квадратных профильных труб

Сырьевым материалом для бесшовных квадратных труб являются изделия из стали круглого сечения с толщиной стенки от 4 до 14 мм. При холодной деформации получается продукция более низкого качества, но такой способ производства менее затратный и не требует мощного дорогостоящего и габаритного оборудования.

При горячей деформации бесшовных профильных труб структура металла не меняется, что важно для сохранения прочностных свойств изделия. Поэтому такая продукция более высокого качества и используется в сферах, где применяются большие нагрузки

При холодной и горячей деформации используются различное оборудование, но способ проката аналогичен: круглые трубы проходят через валки, вследствие чего деформируются, в результате получается заготовка квадратного сечения.

Как получают электросварные трубы из стали квадратного сечения

Из плоского металлического листа подготавливают штрипсы, которые превращаются путем сгибания в круглую трубу. Затем шов сваривается, зачищается. Заготовку прокатывают на вальцах, что на выходе дает изделие квадратной формы. Но для дальнейшей эксплуатации этого недостаточно – профильная заготовка проходит необходимую процедуру обработки и закаливания

Это важно, чтобы снять излишнее напряжение металла после изгибания

Сталь для труб квадратного сечения

Основной материал для изготовления профильных труб квадратного сечения – нелегированная углеродистая сталь по нормативам ГОСТ 380, 1050, 9045. Но есть изделия, которые производят из легированной стали марок 09Г2, 09Г2С, 10ХСНД (в соответствии с ГОСТ 19281), марок 10Г2, 30ХГСА (по ГОСТ 4543).

Технические требования к профильным трубам регламентируются ГОСТ 13663-86. Здесь указаны требования к внешнему виду, термообработке труб, маркам стали, нормативы механических показателей стальных изделий и др.

Применение

Мы имеем дело с материалом, который обладает колоссальной прочностью на изгиб.

Есть старый эксперимент по сопромату:

• Собирается простенькая конструкция: прямоугольник из четырех реек, скрепленных гвоздиками. Прямоугольник не является жесткой фигурой, и он произвольно меняет свою геометрию в одной плоскости;
• На втором этапе эксперимента на рейки приклеивается бумажный лист. Обычная бумага формата А4. Так вот: после высыхания клея изменить геометрию прямоугольника из реек в одной плоскости не хватает сил ни у одного человека.

В нашем случае изгиб квадратной профильной трубы будет пытаться изменить геометрию толстого стального листа, а не бумажки. Вернее, двух листов — двух из четырех сторон квадратной трубы. Прочность автоматически окажется, вежливо говоря, несколько выше.

Это не тренировка нетрезвых скалолазов, нет. Отроки наглядно демонстрируют прочность тонкой квадратной трубы

А вот для трубопровода наш герой не годится: сечение при том же расходе материала меньше, чем у круглой трубы, а внутреннее давление труба выдерживает меньшее.

Отсюда и области применения:

Элементы несущих металлоконструкций. Квадратная труба используется там, где желательно совместить мало-мальски пристойный внешний вид со значительной прочностью. Если эстетика не важна — строители чаще используют двутавр для изготовления длинных пролетов, а из квадратной трубы монтируют поддерживающие его фермы.

Помимо значительной прочности, при монтаже удобны плоские стенки квадратной трубы: они могут соединяться даже без сварки, болтами и шпильками;

Каркасы мебели. Здесь используется, кстати, не только квадрат: прямоугольные трубы 20х40, к примеру, часто служат основой для книжных и кухонных этажерок.

Для школьной мебели прочность квадратных труб — просто подарок судьбы. Дети

• Основы для теплиц. Все те же трубки 40х20 используются после обработки простейшим трубогибом в качестве арок, а тонкие квадратные трубки 20х20 служат перемычками. Сборка может осуществляться опять-таки болтами через сквозные отверстия;
• Рамы автомобилей и автоприцепов. Прочность на изгиб при минимальном весе — ведь любой транспорт тратит горючее и на собственную перевозку — там очень кстати;
• Перила, ограждения. Забор из квадратной трубы сочетает вполне пристойный внешний вид с прочностью: он не боится вандализма, нетрезвых прохожих и незначительных соприкосновений с автомобилями.

Из квадратной трубы, разумеется, можно выполнить и жесткий каркас легкого забора из профнастила. Расход материала будет минимальным, а прочность — вполне достаточной

Перед нами простейшее приспособление для изгиба квадратной трубы. Как видите, большую часть компонентов можно найти в гараже или на свалке металлолома

Все о сортаменте

Для упорядочения информации по видам трубопроката из стали обычно весь перечень профильной трубной продукции (сортамента) представляется в виде перечня всех видов труб, оформленного в виде специальной таблицы. В ней вся продукция отсортирована по видам согласно соответствующим ГОСТам.

Основной классифицирующий признак, по которому составлен перечень, это форма сечения или профиль.

В таблице указываются все выпускаемые предприятием профилированные трубные изделия:

• прямоугольные;
• квадратные;
• овальные;
• плоскоовальные;
• многоугольные.

Каждая формы сечения дифференцирована по следующим критериям:

• размер стенки по толщине;
• площадь сечения (профиля);
• вес погонного метра изделия;
• радиус изгиба углов.

Квадратные трубы имеют размеры сечения 15, 20, 25, 30 мм и так далее. Толщина стенки профилей в форме квадрата по ГОСТу может быть от 1 до 5 мм.

Сильные и слабые стороны пластиковых труб с квадратным сечением

К сильным сторонам данной продукции можно отнести следующие характеристики:

1. Хорошо переносят климатические воздействия.
2. Нетребовательны в обслуживании.
3. Им не страшна коррозия.
4. Продолжительная эксплуатация.
5. Экологическая безвредность.
6. Транспортировка воды не сопровождается характерным шумом.
7. Отличные герметические показатели.
8. Дешевизна перевозки и хранения: этому способствует более удобная форма для складирования.

Перечень недостатков:

1. Слабая сопротивляемость при пожаре.
2. Рекомендации по ограничению контакта с нагретым воздухом.
3. Непростая установка, для чего потребуются специфические навыки и приспособления.
4. Некоторые разновидности продукции не предназначены для горячей воды.

Профильные трубы: первое знакомство

Прежде чем выбирать из сортамента металлических труб – прямоугольных или других сечений, необходимо получить общее представление о профильной трубе.

Изделия такого типа отличаются геометрией поперечного сечения. Если в стандартных водопроводных трубах оно круглое, очертания профильных труб могут быть квадратными, прямоугольными, овальными, шестигранными или треугольными. Выпускаются и применяются они для различных целей: к примеру, металлические трубы квадратного сечения могут использоваться как детали высокопрочных каркасов, в том числе зданий, опор, элементов ограждения и т.д.

Сфера используемых для изготовления продукции материалов достаточно широка:

• сталь всех возможных марок – от самых дешёвых до специфических;
• алюминий, обычно в виде сплавов;
• медь – наиболее пластичный материал;
• высокомолекулярные соединения (пластмассы) – чаще всего поливинилхлорид, бывают и другие варианты;
• композитные материалы – к примеру, металлопластик.

По способу изготовления сортамент профильных квадратных труб подразделяется на:

• бесшовные холоднодеформированные изделия – таким образом получают трубы из стали, алюминиевых сплавов;
• бесшовные горячедеформированные – методика получения подходит только для производства стальных изделий;
• сварные – имеют шов от электрической сварки, могут быть как стальными, так и алюминиевыми.

Поскольку технологические требования к профильной продукции сильно разнятся в зависимости от области использования, трубы из различных марок стали условно подразделяются на тонкостенные и толстостенные. Изделия второго вида обладают повышенной прочностью к механическому воздействию и большим значениям внутреннего давления, однако весят больше и стоят дороже.

Алюминиевые профильные изделия

Сортамент алюминиевого профильного проката тоже довольно широк – сторона квадрата колеблется от 10 до 60 мм. По механической прочности изделия, конечно, уступают стальным, но обладают другими прекрасными качествами. Регламентирует параметры ГОСТ 18475-82.

• Алюминиевая труба квадратного сечения абсолютно не чувствительна к коррозии. Дело в том, что алюминий мгновенно вступает в реакцию с кислородом воздуха и образует прочную оксидную пленку, защищающую металл от влаги куда надежней полимерных покрытий.
• Труба отличаются малым весом, алюминиевый каркас чрезвычайно легок.
• Металл прекрасно переносит перепады температур.

Алюминий – материла гибкий, трубопровод при необходимости можно сгибать по сложному контуру, свойства его не изменяются.

Пластиковые изделия

Пластиковые трубы квадратного сечения появились значительно позднее круглых. Применение их обусловлено все той же большей механической прочностью, чем у изделий с круглым сечением.

Отличает их высокая химическая инертность, малый вес, очень доступная стоимость.

Используется продукция при возведении легких садовых сооружений, навесов, палаток и ограждений. Изделия больших размеров применяются для сооружения вытяжных вентиляции. Размеры труб квадратного сечения из пластика регламентируются производителем, сортамент довольно разнообразный.

Стальной металлопрокат

Труба квадратно сечения в буквальном смысле слова является основой современного строительства. Все каркасные здания любого плана – от временной палатки, до жилых домов, сооружаются из профильного металлопроката.

Стальная труба квадратного сечения используется практически для любых каркасных конструкций – оборудование, мебель, садовые сооружения, теплицы, парники, ограждения и так далее.

Системы кондиционирования и вентиляции – трубопровод круглый, конечно, более эффективен для подачи газа. Однако в вентиляционных системах, как правило, газ перемещается не под давлением и это преимущество теряет свою актуальность. Зато квадратный воздуховод занимает меньше места, легко монтируется над потолочными подвесными конструкциями и обслуживается с куда меньшими усилиями. Для вентиляции используется воздуховод с цинковым покрытием.

Сортамент труб квадратного сечения регламентирует соответствующий ГОСТ. Для стальных изделий это ГОСТ 8639-82.

• Выпускаются изделия с размерами от 10*10 мм до 160*160 мм.
• Возможная толщина стенки в зависимости от диаметра – от 1 до 14 мм.
• Длина и количество типоразмеров определяется методом изготовления. Сортамент для электросварного или холоднодеформированного проката разный.

Методы производства:

• электросварные изделия – полосы металла формуют в квадратную заготовку, сваривают шов – прямой, продольный, а затем калибруют готовое изделие. Этот вариант используется в большинстве легких каркасов, но для несущих конструкций он не годится;
• бесшовные горячедеформированные – намного прочнее, так как в них отсутствует шов. Заготовкой является круглый металлический трубопровод, который при нагревании формируется должным образом;

бесшовные холоднодеформированные – формовка производится без нагрева, а уже готовое изделие прогревается для снятия напряжения металла. Прочностные характеристики наибольшие. На фото – продукция металлопроката.

Преимущества и сфера применения

Профильные или профилированные трубы – это полые металлические трубы с сечением, отличающимся от круглого. Поперечный срез может быть одной из стандартных форм или иметь сложную форму в случае выполнения по заказу.

Такие трубы применяются в различных сферах:

• в каркасном строительстве – монтаж каркаса коммерческих, промышленных и малоэтажных жилых зданий;
• при возведении малых архитектурных форм – постройка навесов, беседок, теплиц, игровых и спортивных площадок, построек хозяйственного и декоративного назначения на приусадебном участке;
• в промышленном и кустарном изготовлении ограждающих и вспомогательных конструкций – заборов, оград, переносных и стационарных лестниц, опор для различных сооружений, строительных лесов;
• в производстве мебели и декора – изготовление мебельных каркасов, светильников, полок, подставок и подвесов для цветов, картин, осветительных приборов и других элементов интерьера и экстерьера.

Чем хороши профильные трубы

Столь разнообразное применение профтрубы обусловлено ее многочисленными достоинствами:

• Широкий типоразмерный ряд. Кроме формы сечения профильные трубы различаются толщиной стенок – от 1 до 14 мм, а параметры профиля имеют еще более широкий диапазон: от тонких трубок шириной в 3 мм, до крупногабаритного профиля шириной в 23 см.
• Экономичность материала. Внутренняя полость труб не уменьшает их прочностных характеристик в сравнении с цельными изделиями той же формы, но значительно уменьшает объем затраченного металла и, соответственно, стоимость профилей.
• Прочность. По сравнению с круглыми трубами профилированные способны выдерживать большие нагрузки как в осевом направлении, так и в поперечном. Трубопрофиль сложнее согнуть, сломать, сплющить. А в сравнении с деревянным брусом металлические изделия лучше выдерживают механическое, химическое и биологическое воздействие.
• Легкость и компактность. Профилированные изделия при хранении и транспортировке занимают меньше места, требуют меньше сил на погрузку, разгрузку и монтаж. Даже готовые конструкции из металлопрофиля весят меньше, чем их аналоги из других материалов.
• Удобство проектирования. Элементы конструкции, особенно при использовании труб с квадратным и прямоугольным сечением, легко рассчитываются, так как срезы, отверстия и узлы имеют прямолинейные очертания.
• Простота монтажа. Профтрубы легко поддаются резке болгаркой с диском по металлу. В ходе работ трубы с прямолинейным профилем зафиксировать и удержать легче, чем круглые, которые могут вращаться и проскальзывать в тисках или руках. Сборку можно выполнить при помощи специальных фасонных элементов и болтов, для чего не требуется особых знаний и навыков, или сварным методом, если имеется сварочный аппарат и навык работы с ним.