Труба квадратна сталева виробництво, параметри, застосування
Труба (як кругла, так і квадратна) - це популярний конструкційний матеріал, який застосовується в багатьох сферах людської діяльності. Однак для того щоб найбільш ефективно використовувати труби квадратного перетину, важливо мати уявлення про те, які вони бувають і за якими технологіями виробляються.
Квадратні труби виробляються як стандартних, так і індивідуальних розмірів
Технології виробництва квадратних труб
- виготовлені з використанням електрозварювання;
- безшовні, отримані за технологією гарячого деформування;
- безшовні, виготовлені методом холодного деформування.
Автоматична лінія виробництва профільних труб
Використання електрозварювання
Сировиною для виробництва зварних труб квадратного перетину служить листова сталь. Для того щоб отримати з листового металу виріб з квадратним профілем, необхідно виконати такі технологічні операції.
- Сталевий лист, який спочатку знаходиться в рулоні, розмотується і нарізається на вузькі смуги, які і є заготовками для майбутніх труб.
- Для отримання безперервної стрічки сталеві стрічки зварюються один з одним.
- Отримана стрічка подається на формувальний верстат, робочими елементами якого є вальці. За рахунок їх тиску із сталевої штаби формується кругла труба.
- Стик, що пролягає уздовж сформованої круглої труби, заварюється. Для цього може використовуватися зварювання за допомогою або не плавиться в середовищі захисного газу, або індукційних струмів, або плазми і лазера, або пучка електронів. Останній спосіб, який є дуже дорогим в реалізації, застосовується вкрай рідко.
- Повністю готова кругла труба подається на інший формувальний верстат, де за допомогою спеціальних вальців з неї формується виріб квадратного профілю.
- Після отримання труби квадратного профілю її якість перевіряється за допомогою дефектоскопічного обладнання, що працює з використанням вихрових струмів.
- Якщо не виникає претензій до якості готового виробу, його нарізають на відрізки необхідної довжини.
- Потім кожну трубу піддають візуальному контролю, завданням якого є виявлення дефектів на її зовнішній поверхні.
- Нарізані і перевірені на відповідність якісним характеристикам вироби упаковуються і передаються на склад готової продукції.
Виробництво електрозварювальних труб із сталевої штаби (штрипса)
безшовна технологія
На відміну від вищеописаної технології, сировиною для виробництва металевих труб квадратного перетину служить не листовий метал, а циліндрична заготовка, яку називають штангою. Сам технологічний процес отримання з такої заготовки квадратного профілю складається з наступних етапів.
- Заготівля циліндричної форми піддається значному нагріванню, що необхідно для того, щоб зробити метал більш пластичним. Відразу після нагрівання, коли метал набуває необхідну пластичність, заготівля надходить на прошивальний прес.
- На прошивочно пресі з циліндричної заготовки випрессовивается її внутрішня частина, і вона перетворюється в порожнисту гільзу, надіти на оправлення.
- Разом з оправкой заготівля надходить на обладнання, робочими елементами якого є численні вальці. За допомогою таких вальців, які впливають на заготовку тиском, стінки гільзи розтягуються. В результаті формується кругла труба, яка відповідає необхідним параметрам по зовнішньому діаметру і товщиною стінки. Даний етап технологічного процесу може здійснюватися з гарячим виробом або з уже остиглим до температури, що знаходиться нижче точки рекристалізації. Оскільки в холоднодеформованих сталевих трубах в процесі виробництва виникають значні внутрішні напруги, вироби необхідно обов'язково піддавати подальшій термічній обробці.
- Після остаточного формування круглої труби з заданими параметрами з її внутрішньої частини витягується оправлення. Вона подається на обладнання з калібрувальними вулицями, які і формують з неї виріб з квадратним профілем.
- Готові труби, які вже мають квадратний перетин, перевіряються на предмет наявності зовнішніх дефектів, розрізають на відрізки необхідної довжини, упаковуються і передаються на склад готової продукції.
Верстат для виробництва безшовних квадратної труби з круглою
кустарний спосіб
При необхідності квадратні сталеві труби можна виготовити і самостійно в домашніх умовах, використовуючи в якості заготовки вироби круглого перетину. Робочими елементами недорогого обладнання для такої переробки є вальці необхідного розміру.
Слід мати на увазі, що холоднодеформовані труби квадратного перетину, вироблені в кустарних умовах, не відповідатимуть обумовленої в стандартах міцності, так як вони не піддаються остаточній термічній обробці.
Прокатка труби через вальці
Які параметри квадратних труб обумовлюються в стандартах
Відповідно до вимог стандарту, з переліку сталевих труб квадратного профілю формується так званий сортамент виробів. Це таблиця, в якій міститься інформація про всіх нормованих параметрах подібної продукції:
- зовнішніх розмірах;
- товщині стінки;
- площі поперечного перерізу;
- масі одного погонного метра.
Параметри квадратної труби
Звернувшись до такої таблиці, можна не тільки оптимально підібрати стандартний виріб для вирішення конкретних завдань, але і точно розрахувати масу відрізка труби певної довжини.
За погодженням із замовником виробник може відхилятися від параметрів, обумовлених в сортаменті. Однак в обов'язковому порядку необхідно дотримуватися технології виготовлення подібної продукції. По суті, виробник, якщо цього вимагає замовник, може виготовити труби будь-яких розмірів, на які розраховано наявне в його розпорядженні устаткування.
Стандартом, крім основних параметрів труб квадратного перетину, також обумовлюється відповідність технології виробництва геометричні розміри виробів. Так, відповідно до Держстандарту, виробники квадратних профілів повинні дотримуватися таких вимог.
- За технологією холодного деформування виробляються труби квадратного профілю, зовнішні розміри яких знаходяться в інтервалі 10-120 мм. При цьому товщина стінки таких виробів повинна становити від 1 до 8 мм.
- Технологія гарячого деформування застосовується для виробництва труб з зовнішніми розмірами 60-180 мм і товщиною стінки 4-14 мм.
- Спосіб виготовлення квадратних профілів за допомогою зварювання може використовуватися для виробництва виробів з зовнішніми розмірами 10-100 мм і товщиною стінки 1-5 мм.
Таблиця 2. Гранично допустимі за ГОСТом відхилення від розмірів
Краї сталевих труб відповідно до вимог стандарту не обов'язково повинні бути строго прямими, вони можуть бути і округленими. Важливо тільки, щоб радіус такого заокруглення не перевищував подвоєною товщини стінки труби.
Сфери застосування труб квадратного перетину
Форма перетину дозволяє квадратним трубах відмінно протистояти згинаючих навантажень. При цьому такі труби витримують менше внутрішній тиск, якщо порівнювати їх з виробами круглого перетину. Саме ці чинники і є причинами, які визначають доцільність застосування саме квадратних сталевих профілів в якості основних елементів несучих конструкцій.
Квадратні труби ми бачимо щодня, проходячи по міжповерхових сходах
Незамінна труба квадратного перетину в тих випадках, коли необхідно поєднати міцності вироби і його привабливий зовнішній вигляд. Використання сталевих квадратних профілів зручно ще і з тієї причини, що для їх з'єднання між собою і з іншими елементами металевих конструкцій зовсім не обов'язково застосовувати зварювання - для цього підходять і різьбові кріпильні елементи.
Саморобний фаркоп конструктивно простіше зробити з квадратної труби
Особливо часто металеві труби квадратного перетину застосовуються при виготовленні:
- меблевих каркасів (для цього активно використовуються не тільки квадратні, але і прямокутні профілі);
- несучих конструкцій для теплиць (в даному випадку застосовуються прямі і гнуті труби квадратного перетину, при цьому для отримання необхідного вигину можна використовувати як найпростіше ручне пристосування, так і потужне промислове обладнання);
- рамних конструкцій транспортних засобів і автомобільних причепів (використання для таких цілей саме труб доцільно тому, що вони при своїй високій міцності на вигин відрізняються незначною вагою);
- несучих та декоративних елементів сходових конструкцій, парканів та огорож (для виготовлення сходів, парканів та огорож, експлуатованих на відкритому повітрі, використовуються оцинковані профільні труби, які добре протистоять корозії);
- несучих та декоративних елементів козирків, навісів, арок, цілих вхідних груп.