Металева труба з квадратним перетином, технологія виробництва будівельного профілю та сфери застосування

Більшість сучасних виробників металоконструкцій здатні запропонувати своїм потенційним клієнтам величезний вибір металевих профілів з різних марок сталі та різноманітної конфігурації.

Найчастіше недосвідченому кінцевого споживача може бути складно розібратися в особливостях подібної продукції і правильно вибрати те, що йому потрібно. Тому варто уважно розглянути всі характеристики і функціонал кожного виду профілю окремо перш, ніж остаточно зробити свій вибір.

В цьому випадку розберемо більш детально такий вид профілю, як металева труба квадратного перетину.

Що таке квадратна труба

Труба квадратного перетину, іменована ще як труба профільна квадратна або просто квадратний профіль, є дуже практичним і зручним у застосуванні видом металопрокату.

Цей вид продукції широко використовується в будівельній промисловості, зокрема, при будівництві швидкомонтованих металевих конструкцій або для створення складних зварних споруд з металу.

Особливості виробництва профілю

За способом виробництва металева труба квадратна буває трьох основних видів

  • Профіль, при виробництві якого застосовують електрозварювання;
  • Безшовний метод виготовлення способом холодного деформування металу;
  • Безшовний метод виготовлення способом гарячого деформування металу.

Для того, щоб зрозуміти, в чому недоліки і переваги кожного типу виробництва, необхідно розібратися з ними докладніше.

Метод виробництва із застосуванням електрозварювання

Профіль квадратного перетину, виготовлені із застосуванням зварювання, виготовляються з листової сталі, яка скручена в рулони. Сам процес виробництва складається з наступних етапів:

  1. Рулон листової сталі розмотують, нарізаючи його при цьому на смужки заданої ширини.
  2. Щоб отримати в результаті стрічку стали необхідної довжини, короткі смужки зварюють електрозварюванням.
  3. Готові стрічки подаються на спеціальний формувальний верстат з вулицями, які і формують з стрічки круглу трубу потрібного діаметру.
  4. Поздовжній шов отриманого вироби заварюють електрозварюванням. Важливо відзначити, що тип зварювання може бути самий різний, виробник сам його вибирає в залежності від виробничих потужностей та ринкової рентабельності.
  5. Готова кругла труба в результаті подається на наступний по етапу виробництва формувальний верстат, який, в свою чергу, за допомогою вальців формують з неї квадратну трубу.
  6. Далі виріб перевіряє спеціальний дефектоскоп, який виявляє наявні дефекти за допомогою блукаючих струмів.
  7. Потім кожну одиницю готової продукції переглядають візуально на предмет виявлення зовнішніх видимих ??дефектів.
  8. Після всіх етапів перевірки вироби розпилюють, упаковують і відправляють на склад готової до реалізації продукції.

Безшовний метод виробництва

У цьому способі виробництва в якості заготовки використовують не рулон листової сталі, а металевий циліндр, іменований штангою.

Ось як це робиться:

  1. Заготівлю нагрівають до температури, при якій метал набуває необхідні пластичні властивості.
  2. Нагріту до потрібної температури заготовку передають на спеціальний прес, який вичавлює з неї внутрішню частину, отриману в результаті гільзу, надягають на оправлення.
  3. На наступному виробничому верстаті заготовку проганяють через ряд різних вальців, які розтягують гільзу і формують при цьому круглу трубу з необхідними діаметром і товщиною стінки.
  4. Готову круглу заготовку, але вже без оправлення, подають на калібрувальний верстат з вулицями, які формують з круглої труби – квадратну.
  5. Готові вироби перевіряють на наявність дефектів, нарізають, упаковують і передають на склад готової продукції.

Виготовлення методом формування (деформації)

Цей процес є найпростішим і дешевим. Для нього використовують досить недороге обладнання, саме тому його ще називають «кустарним».

Все, що для цього потрібно, це недорогий формувальний верстат з вулицями, через який проганяють круглу трубу потрібного діаметру, отримуючи на виході трубу квадратну.

Як вже говорилося – цей спосіб виробництва відносно недорогий і собівартість продукції при цьому буде теж невисокою, але варто звернути увагу на той факт, що така продукція може не відповідати вимогам стандартів міцності, т. к. вони не проходили необхідної термообробки.

Стандарти, параметри і сортамент труб

сортамент профілю

Відповідно до вимог стандартів, згідно з яким виробляються сталеві квадратні труби, виробник формує так звану таблицю сортаменту, в якій вказуються всі необхідні параметри і характеристики виробів. В даній таблиці зазначаються такі параметри продукції:

  • Маса погонного метра вироби,
  • Товщина стінки вироби,
  • Площа поперечного перерізу вироби,
  • Зовнішній розмір вироби.

Завдяки такій таблиці споживач може оптимально підібрати тип профілю і точно розрахувати масу і розміри майбутньої конструкції.

ГОСТ у виробництві

Згідно затвердженим ГОСТам, квадратні труби, в залежності від способу виробництва, повинні відповідати наступним геометричним параметрам:

  • При виробництві методом холодного деформування профіль повинен мати зовнішні розміри в межі 10? 120 мм з товщиною стінки 1? 8 мм.
  • З використанням методу гарячого виробництва зовнішні розміри повинні бути в інтервалі 60? 180 мм, а товщина стінки відповідно 4? 14 мм.
  • Виготовляти електрозварювання в виробництві профілю можна з розмірами 10? 100 мм і товщиною перерізу 1? 5 мм.

Відповідно до стандарту виробництва, краю стінки можуть бути як прямими, так і округленими, але при цьому радіус заокруглення не повинен перевищувати подвоєною товщини стінки виробу.

Труби малих і середніх розмірів від 15 * 15 до 60 * 60 виробляють з металу марок 1сп / пс, 2сп / пс і Ст3сп / пс.

При продукуванні квадратного профілю сортаменту від 80? 80 і до 300? 300 керуються нормативами ГОСТ 30245-2003, в якому містяться стандарти виробництва прямокутних профілів замкнутого типу. Відповідно до вимог цього ГОСТу, подібні вироби виготовляють зі сталі наступних марок:

  • 09Г2С,
  • Ст3сп / пс,
  • Ст3сп / Пс5.

Ця продукція виготовляється виключно методом гарячого прокату з низьковуглецевої або вуглецевого металу. Застосовуються такі труби для створення будівельних конструкцій.

У більшості випадків довжина продукту на виході становить шість метрів, але на вимогу замовника, і за домовленістю з виробником, довжину квадратної труби можна зробити більшою або меншою. Довжина при цьому не повинна перевищувати 10 метрів, що обумовлено певними логістичними та виробничими труднощами, викликаними виготовленням профілю більшої довжини.

У випадку ж з виготовленням профілю підвищеного сортаменту, то, можливо, з виробництва з розмірами від 10 і до 12 метрів.

Залежно від технічних особливостей подальшого застосування подібної продукції, її виробляють двома технологічними способами, які визначають групу одержані в результаті продукції.

Групи труб бувають такі:

  • Група, А – виготовляються зі сталі за вимогами ГОСТ 380-2005 (раніше ГОСТ 380-88) відповідно до норм механічних характеристик,
  • Група В – виготовляються зі сталі відповідно до стандарту ГОСТ 380-2005 або ГОСТ 1050-88 відповідно до норм механічних і хімічних характеристик.

Для точно визначення області застосування подібної продукції, в супровідну документацію вносять їх параметри по механічним і хімічним властивостям.

Варто також відзначити, що в переважній більшості випадків, цей вид продукції не призначений для транспортування по ним рідин і газів. Ця обставина визначає тим фактом, що більшість виробників не проводить їх гідравлічного тестування.

Але, справедливості заради, варто відзначити, що все ж на ринку металопрокату зустрічається квадратний трубний профіль, що піддається виробниками тестування на предмет стійкості до внутрішнього тиску, яким піддають круглі водопровідними і газопровідними трубами.

Переваги прямокутних труб

Застосування подібної продукції є більш доцільним в ряді випадків через наявність в їх характеристиках наступних переваг:

  • Полегшують побудову конструкцій з високим ступенем складності,
  • Легкість монтажу,
  • Простота транспортування і зберігання,
  • Простота нанесення на них спеціальних захисних покриттів,
  • Є стійкими до вібрацій і деформацій,
  • Мають відносно невелику вагу, що, в свою чергу, зменшує загальну вагу конструкції знижує навантаження на них,
  • Високий ступінь міцності і надійності,
  • Зменшує потребу застосування великої кількості швів при зварюванні.

Область застосування труб з квадратним перетином

Металева квадратна труба має неймовірно широкий спектр застосування в галузі створення металоконструкція різного ступеня складності завдяки таким її особливостям

  1. Такий тип профілю чудово протистоїть бічним навантаженням і важко деформується завдяки наявності ребер жорсткості.
  2. Цей вид продукції має привабливий зовнішній вигляд.
  3. Для з’єднання елементів конструкції з квадратного профілю необов’язково застосовувати зварювання, можна скористатися гвинтовими і різьбовими типами кріплення.
  4. З таким профілем набагато легше працювати в кустарних і побутових умовах.

Залежно від того, якого типу конструкцію необхідно створити, застосовують профіль труби сталевий квадратної різного діаметру.

З профілю малого і середнього діаметра перетину створюють різноманітного типу конструкцій побутового і господарського призначення. Це можуть бути, наприклад, каркаси різних стендів, павільйонів для торгівлі, огорож, парканів, сходів, конструкції зовнішніх дверей, вікон, навісів, козирків, арок, меблевих каркасів, їх можна використовувати в машинобудуванні і автомобілебудуванні, створення виробничого обладнання та верстатів. Загалом, можливості щодо застосування величезні.

З іншого боку, квадратна труба великого розміру найчастіше використовується при створенні важких несучих конструкцій в будівництві. Це можуть бути, наприклад, несучі конструкції каркасів і рам житлових будинків, виробничих, офісних і торгових приміщення, теплиць, парників і складів, різного роду парапети, опори, вишки, перекриття, вентиляційні та комунікаційні шахти і тунелі, канали димоходи й багато іншого.

З усього описаного стає ясно, що металева квадратна труба перетину є дуже важливим і корисним типом металопрокату, застосування якого знаходиться в самих різних галузях будівництва та виробництва. Використання подібного матеріалу дуже сильно спрощує роботу інженерам, конструкторам і монтажникам конструкцій.