Труба квадратная стальная конструкционного типа используется только в процессе сборки металлоконструкций. И такое выборочное применение накладывает свой отпечаток и на способы производства подобных труб и на габариты их сортамента.
В данной статье мы рассмотрим особенности технологий, используемых в процессе производства стальных труб квадратного сечения. Кроме того, наши читатели познакомятся с особенностями сортамента труб, изготавливаемых тем или иным способом. Ну а в завершении мы дадим краткий обзор изделий из квадратных труб.
Производство квадратных труб — обзор технологий
Стальная квадратная труба может быть или бесшовной, или прямошовной. Производство бесшовных труб с квадратным сечением профиля основывается на прокатных технологиях. Выпуск прямошовных труб не возможен без сварных технологий. Далее мы рассмотрим особенности этих производственных процессов.
Бесшовные квадратные стальные трубы. Особенности технологии изготовления
Прокатное производство бесшовных труб основывается на деформации холодной или разогретой заготовки на вальцах прокатного стана. То есть, этот способ производства предполагает разделение трубного проката на холоднокатаный и горячекатаный вариант.
Горячий прокат
Если задействовать горячекатаное производство труба стальная квадратная будет изготавливаться следующим образом:
В самом начале на черновые вальцы прокатного стана подают разогретую гильзу, изготовленную методом литья или прессовки плоской заготовки.- После формирования чернового профиля полуфабрикат круглого сечения попадает под пресс, формирующий квадратный профиль. При этом во внутреннюю часть трубы вводят особый калибр – оправку.
- На финальном этапе из полуфабриката изготавливаются конечные изделия — квадратные трубы стальные бесшовного типа. Для этого заготовку квадратного сечения пропускают сквозь чистовой прокатный стан и отправляют на калибрующую линию, формирующую окончательный профиль изделия. Ну а последней операцией, в данном случае, является отпуск готовой трубы – нагрев изделия до определенной температуры с медленным охлаждением.
Холодный прокат
Процесс изготовления труб по технологии холодного проката предполагает несколько иной порядок действий, а именно:
На черновые вальцы прокатного стана попадает не горячая, а холодная гильза, полученная путем высадки заготовки из плоского листа.- Далее гильзу выкатывают до состояния круглого полуфабриката и подают на пресс, трансформирующий профиль сечения полуфабриката на калибрующей оправке.
- На следующем этапе квадратную заготовку калибруют, выкатывая на чистовых вальцах.
- На финальном этапе уже почти готовая бесшовная стальная труба квадратного сечения подвергается особой операции – отпуску, который обеспечивает устранение напряжений в уплотненной кристаллической решетке верхних слоев тела трубы.
В завершение обзора прокатных технологий следует отметить, что, несмотря на внешнюю схожесть горячекатаного и холоднокатаного производства, результаты работы прокатных станов будут совершено разными.
Так, холоднокатаная квадратная труба – размеры профиля которой ограничиваются пластичностью материала – характеризуется более тонкой стенкой. А горячекатаная труба имеет чуть большую площадь сечения профиля при существенно большей толщине стенки.
Электросварная квадратная стальная труба
Сварное производство реализуется на особых станках, путем гибки листовой заготовки в профиль и последующего заваривания стыков трубы.
Ну а сам процесс выглядит следующим образом:
Сварные трубы производятся из листовых заготовок – штрипсов. Поэтому в самом начале производственного процесса нужно отделить от стального рулона мерную полосу, ширина которой будет соответствовать периметру сечения будущей трубы.- После изготовления штрипса, стальную полосу заправляют в вальцы станка, формирующего профиль будущей трубы. На выходе из этого участка штрипс превращается в полуфабрикат квадратного сечения с открытым стыковочным швом
- На следующем участке стыковочный шов заваривают электродуговой или индукционной сваркой. Причем последний вариант практикуют лишь в том случае, если изготавливают особо тонкие квадратные трубки 20х20, 15х15 или 10х10 миллиметров. Более габаритные изделия с толщиной стенки в 2-3 миллиметра заваривают обычной электрической дугой в среде инертного газа.
- На финальном этапе готовая труба проходит калибровку профиля и дефектоскопию сварочного шва.
В завершение обзора сварной технологии следует отметить, что таким способом изготавливаются самые легкие трубы. Ведь толщина стенки у сварного продукта – минимальна.
А масса квадратной трубы, при абсолютном тождестве прочих габаритов, зависит именно от этого параметра.
Сортамент квадратных труб
Документ, нормирующий размеры квадратной трубы – ГОСТ 8639-82 – содержит в себе 24 оригинальных типоразмеров сортамента. Причем минимальное сечение такой трубы соответствует квадрату с 10-миллиметровой гранью, а максимальное – квадрату с 180-миллиметровой гранью.
Для изготовления каждого типоразмера квадратной трубы можно использовать несколько технологических процессов. Хотя некоторые варианты сортамента получаются лишь в том случае, если в процессе производства была задействована только определенная технология.
Проще говоря: существует взаимосвязь между габаритами и способом изготовления трубы.
И эта взаимосвязь выгладит следующим образом:
- Бесшовные изделия с сечением профиля от 10х10 до 120х120 миллиметров и толщиной стенки от 1 до 8 миллиметров изготавливаются по технологии холодного проката.
- Бесшовные трубы сечением от 10х10 миллиметров, до 160х160 миллиметров с толщиной стенки от 4 до 14 миллиметров изготавливаются по технологии «горячего» проката.
- Прямошовные сечением от 10х10 миллиметров до 100х100 миллиметров с толщиной стенки от 1 до 5 миллиметров изготавливаются только по сварной технологии.
То есть, самые крупные трубы квадратного сечения 160×160 мм можно изготовить только на «горячем» прокатном стане. А самые мелкие квадратные трубы на 10х10 миллиметров изготавливаются и методом холодного проката, и по сварной технологии.
Изделия из квадратной трубы
Как правило, из квадратных труб собирают нагруженные или ненагруженные металлоконструкции. Классическим примером подобных объектов нагруженного типа являются каркасы теплиц и малых архитектурных форм, козырьки для входных дверей и сборные стропила металлических крыш, остовы бытовок и гаражей.
Хорошим примером металлоконструкций ненагруженного типа является забор из квадратной трубы. Точнее не сам забор, а его каркас, столбы и лаги которого изготавливаются из труб сечением 80х80 и 40х40 миллиметров. А еще такие трубы можно использовать при сборке основы для ворот или калиток.
Кроме того, из квадратных труб можно изготовить не только функциональные, но и декоративные элементы. Ведь этот тип трубного проката можно выдать за кованую деталь. Причем существует даже целое направление декоративной «ковки» на сварке.
Впрочем, помимо строительного дела и декорирования, квадратные можно использовать еще и в мебельной промышленности (каркасы для столов, стульев, диванов, кроватей и прочих предметов меблировки), и в автомобилестроении (рама для мотоцикла, каркас корпуса легковой машины, остов грузовика), и в машиностроении (основание для любого механизма). Словом, область применения квадратных труб ограничивается лишь фантазией конструктора.
