Трубы квадратного сечения: 2 методики производства профилированных заготовок

Трубы квадратного сечения: 2 методики производства

Железная труба квадратного сечения представляет собой одну из наиболее популярных разновидностей прокатной продукции. Выпускаются такие изделия в весьма широком сортаменте, что во многом обусловлено огромным спектром задач, для решения которых такие трубы используются.

В нашей статье мы поведаем о технологии производства этих изделий, и уделить время сфере их применения.

Производственный процесс

Метод 1. Прокатное изготовление

Изготовление трубной продукции прямоугольного и квадратного сечения регламентируется по ГОСТу 8639 – 82.

В соответствии с этому документу создают такие изделия:

Бесшовные горячедеформированные.
Бесшовные холоднодеформированные.
Электросварные холоднодеформированные (фальцованные).

Трубы без технологического шва изготавливают по прокатной разработке.

Инструкция по производству предусматривает исполнение таких операций:

Квадратная цельнометаллическая заготовка (штанга) прогревается в печи до определенной температуры.
После этого болванка укладывается в пресс, где посредством особого калибрующего устройства формируется профиль изделия.
При «холодном» методе производства гильза остужается, а после этого подается на прокатный стан, где выполняется ее обработка до приведения к номинальным размерам.
При «тёплом» методе чистовая прокатка выполняется на разогретой подробности. Это разрешает изготовлять трубы с более узкими стенками без риска их деформации.
После этого осуществляется отпуск металла. Делается это чтобы вернуть естественную зернистость поверхности изделия, сглаженную при обработке на прокатном стане.

Обратите внимание! По окончании отпуска и завершения прокатки все изделия в обязательном порядке проходят диагностику на соответствие проектным габаритам. Трубы, имеющие отклонения по сечению либо толщине стены, бракуются.

Это относится железных изделий. Профильную трубу из пластика значительно чаще создают по экструзионной технологии, при которой заготовка протягивается через калибрующее устройство – фильеру.

Метод 2. Сварное изготовление

Пара в противном случае производятся шовные изделия:

На начальной стадии производства металлической лист определенной толщины (значительно чаще употребляется легированная сталь от 3 мм) нарезают на заготовки в форме полос – так именуемые штрипсы.

Потом штрипсы подают на узел фальцевания, где из них посредством роликовых механизмов различного размера формируется профиль будущей трубы.
Оформленная заготовка поступает на участок сварки, где формируется шов.

Обратите внимание! Промышленность производит только прямошовные трубы прямоугольного и квадратного профиля: спиралешовных моделей попросту не существует.

Потом изделия укладывают в прокатный стан для окончательной обработки. На этом этапе происходит калибровка трубы, зачистка толщины поверхности и выравнивание стенок.
Перед отгрузкой готовых подробностей на склад обязательно осуществляется дефектоскопия шва.

Обратите внимание! Допустимая величина грата (утолщения на поверхности в месте прохождения сварного шва) образовывает от 0,5 до 1 мм. При превышении этих размеров может проводиться дополнительная зачистка поверхности трубы.

Сортамент труб квадратного сечения по ГОСТу 30245 – 2003 (в частности этот документ регламентирует производство продукции шовного типа) достаточно широк.

Он включает в себя:

Квадратные заготовки от 40х40 до 300х300 мм.
Прямоугольные заготовки от 50х25 до 400х200 мм.

Во многих случаях используются и другие технологии производства. Так, при наличии круглой трубы соответствующего размера, из нее возможно своими руками изготовить квадратную либо прямоугольную методом обработки на вальцовочном станке для труб. Но уровень качества для того чтобы изделия будет очень вызывающим большие сомнения, потому использовать подобные подробности для важных работ очень не рекомендуется.

Применение профильных труб

Главные преимущества

К преимуществам, которым владеют квадратные заготовки трубного типа, возможно отнести такие:

Высокая технологичность – при жажде подробности возможно придать фактически любую форму, а монтаж конструкций осуществляется с довольно маленькими трудозатратами.

Обратите внимание! Форма с плоскими гранями облегчает стыковку трубных изделий с кирпичными и цементными поверхностями: зазор получается минимальным и для его герметизации требуется куда меньше упрочнений.

В случае если же говорить о денежной стороне вопроса, то цена аналогичных изделий может принимать во внимание в полной мере доступной. Конечно, у разновидностей с применением различных марок стали она отличается, но как правило в полной мере возможно подобрать вариант кроме того для бюджетного строительства.

Сфера применения

Профильные трубы являются, пожалуй, одним из наиболее универсальных стройматериалов.

Сфера их применения очень широка и включает в себя:

Каркасное строительство. Подробности употребляются для возведения несущих конструкций жилых хозяйственных построек и зданий, и для малых архитектурных форм – навесов, беседок, теплиц и т.д.
Кровельные работы. Труба квадратного либо прямоугольного сечения может использоваться как главный материал для балок и стропил перекрытия, в особенности там, где от кровли не нужно высоких теплоизоляционных показателей.
Возведение ограждающих конструкций, каркасных ферм, элементов наружной рекламы и т.д.

Изготовление мебели. Тут профиль выступает в качестве элементов и ножек каркаса, снабжая равномерное распределение нагрузок.

Вывод

Каркасы, беседки, ограды, фермы из труб квадратного сечения возможно создавать при наличии минимальных навыков работы с металлом. Такие заготовки отличаются высочайшей технологичностью, что снабжает им популярность в качестве универсального материала. Определить больше о технологии производства квадратных труб, и о методах их применения вы сможете, изучив видео в данной статье.

Трубы квадратного сечения: 2 методики производства профилированных заготовок

ТРУБЫ СТАЛЬНЫЕ КВАДРАТНЫЕ

Square steel tubes. Range

ОКП 13 1900
13 4400

13 5100
13 7300

Дата введения 1983-01-01

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР

В.П.Сокуренко, канд, техн. наук (руководитель темы); А.Б.Петрушевская

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 14.04.82 N 1529

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

5. Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта от 07.09.92 N 1125

6. ИЗДАНИЕ с Изменениями N 1, 2, 3, утвержденными в июне 1987 г., ноябре 1989 г., сентябре 1992 г. (ИУС 10-87, 2-90, 12-92)

ВНЕСЕНО Изменение N 4, введенное в действие на территории РФ с 01.09.2010 Приказом Росстандарта от 17.06.2010 N 96-ст

Изменение N 4 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 9, 2010 год

1. Настоящий стандарт распространяется на трубы стальные бесшовные горячедеформированные и холоднодеформированные, трубы электросварные, электросварные холоднодеформированные, электросварные горячекалиброванные, а также трубы, изготовленные методом печной сварки.

(Измененная редакция, Изм. N 4).

2. Форма и размеры квадратных труб должны соответствовать указанным на чертеже и в табл.1.

Чертеж

Трубы специальных размеров

3. По согласованию изготовителя с потребителем допускается изготовление труб других размеров.

Примеры условных обозначений

Трубы наружным размером 40 мм, толщиной стенки 3 мм, длиной, кратной 1250 мм, из стали марки 10, группы В ГОСТ 13663-86:

То же, мерной длиной 6000 мм:

То же, немерной длины:

3. Трубы изготавливают:

– наружными размерами от 60 до 180 мм с толщиной стенки от 4,0 до 14,0 мм бесшовными горячедеформированными,

– наружными размерами от 10 до 120 мм с толщиной стенки от 1,0 до 8,0 мм бесшовными холоднодеформированными,

– наружными размерами от 10 до 100 мм с толщиной стенки от 0,8 до 5,0 мм электросварными и электросварными холоднодеформированными,

– наружными размерами от 100 до 180 мм с толщиной стенки от 4,0 до 14,0 мм электросварными горячекалиброванными,

– наружными размерами от 40 до 70 мм с толщиной стенки от 3,0 до 5,0 мм методом печной сварки.

2, 3. (Измененная редакция, Изм. N 1, 4).

4. Радиус закругления должен быть не более 2 .

По согласованию изготовителя с потребителем радиус закругления должен быть не более 1,5 ; для труб электросварных наружными размерами 20×20 мм и 25×25 мм с толщиной стенки от 1,5 до 2,0 мм и труб, изготовленных методом печной сварки, – не более 2,5 , для труб электросварных размером 60x60x4 мм – не более 3 .

(Измененная редакция, Изм. N 4).

5. Трубы изготовляют:

немерной длины

бесшовные горячедеформированные – от 4 до 12,5 м,

бесшовные холоднодеформированные – от 1,5 до 11 м,

электросварные, электросварные холоднодеформированные – от 1,5 до 11 м,

электросварные горячекалиброванные – от 1,5 до 14 м,

трубы печной сварки – от 4 до 8 м;

мерной длины

бесшовные горячедеформированные – от 4 до 12,5 м,

бесшовные холоднодеформированные – от 4,5 до 11 м,

электросварные, электросварные холоднодеформированные, электросварные горячекалиброванные – от 5 до 9 м,

трубы печной сварки – от 4 до 8 м.

Предельное отклонение на общую длину +100 мм;

длины кратной мерной

бесшовные горячедеформированные – от 4 до 12,5 м с припуском на каждый рез по 5 мм,

бесшовные холоднодеформированные – от 1,5 до 11 м с припуском на каждый рез по 5 мм,

сварные любой кратности, не превышающей нижнего предела, установленного для мерных труб.

Общая длина кратных труб не должна превышать верхнего предела мерных труб. Припуск для каждой кратности устанавливается по 5 мм (если другой припуск не оговорен в заказе) и входит в каждую заказываемую кратность.

(Измененная редакция, Изм. N 4).

6. Предельные отклонения по наружным размерам, толщине стенки и вогнутости сторон не должны превышать указанных в табл.2.

Предельные отклонения размеров труб
при точности изготовления

Производство профильной трубы

Металлопрокат / Статьи / Производство профильной трубы

Изготовление профильных труб позволяет получить на выходе готовое изделие квадратной, прямоугольной, овальной, плоскоовальной, многоугольной или другой, отличной от круглой, формы (сечения). Производство осуществляется способом холодного или горячего деформирования заготовки, готовая профильная труба может быть бесшовной или сварной. В зависимости от самой заготовки при производстве:

используется технология полного цикла;
профилированная труба изготавливается из трубы круглого сечения.

Рассмотрим более подробно технологические особенности производства.

Способы изготовления профиля

В зависимости от специфики назначения трубы возможно применение того или иного способа деформирования заготовки.

Горячее деформирование, бесшовные трубы. Метод, применяемый для получения профильных изделий с повышенными требованиями к прочности. Готовая продукция отличается высокой стойкостью к агрессивным средам и коррозии.

Холодная деформация, бесшовные трубы. Рассчитаны на высокие перепады давления, конструкции отличаются высокой упругостью. Не используются для создания ответственных конструкций.

Холодная деформация, электросварка. Готовые изделия демонстрируют высокие показатели долговечности и прочности, при этом их эксплуатация требует строгого соблюдения требований технических нормативов.

Технология производства стальных профильных труб предусматривает следующие решения.

Технология полного цикла

Это способ подразумевает изготовление сварных профильных труб. Готовое изделие получают не путем деформирования круглой трубы, а посредством нескольких операций. В качестве заготовки используется свернутый в рулон листовой металл — штрипс, поставляемый металлургическим предприятием. Он может иметь различную толщину, что позволяет получить и соответствующую толщину трубы. Процесс производства выглядит следующим образом.

На специальной установке для продольной резки металлический лист разрезается на полосы шириной 5 и более сантиметров.
Полосы подвергаются сварке, в результате чего получают непрерывную стальную ленту.
В непрерывном режиме лента поступает на барабан и далее – на формовочный стан. При этом для непрерывности процесса, во избежание простаивания оборудования на барабане неизменно находится резерв заготовки.
В нескольких клетях стана под вальцами формируется заготовка круглого сечения. Как правило, деформация производится холоднокатаным способом, однако в отдельных случаях сразу выполняется и нагрев заготовки. На стан лента поступает непрерывно, пока не закончится на барабане.
Далее заготовка со сформированным сечением перемещается на сварочную установку, где высокочастотной сваркой заваривается открытый шов. При этом заготовка все еще сжимается вальцами, благодаря чему сразу в процессе сварки грат (лишний расплав) тут же удаляется.
По завершении сварочных работ поверхность шва охлаждается специальными эмульсиями.

Профилирование

Данные работы предусматривают два основных этапа. На первом труба вновь подвергается вальцовке, чтобы получить полностью идентичные показатели сечения по всей длине изделия. На втором — происходит ее обжим для получения квадратного или прямоугольного профиля (для получения овального или плоскоовального сечения достаточно первого этапа). Далее, при непрерывном охлаждении труба разрезается на необходимые сегменты.

Контроль и проверка. Уязвимое место электросварных труб — их сварной шов. Проверка его состояния и качества — необходимые мероприятия. Для этого используется вихретоковый дефектоскоп. С помощью него шов обследуется электромагнитным способом, и при наличии разных степеней напряжений выявляются внутренние раковины, дефекты шва и другие возможные недочеты. Они же, на визуальном уровне, могут быть выявлены после этого и специалистом ОТК. При этом последний может увидеть и те из них, которые вихретоковая дефектоскопия определить не способна — механические повреждения, неровности и т. д.

Термообработка

Для снятия внутренних напряжений на завершающем этапе выполняется нагрев отрезков с последующим остыванием на открытом воздухе.

Производство профильных труб из круглых

Из трубы-заготовки с круглым сечением могут изготавливаться как горячедеформированные, так и холоднодеформированные профильные трубы. Разница заключается в том, что холоднодеформированные изделия подвергаются охлаждению после обработки на прошивочном прессе, и их калибровка и профилирование осуществляется уже после охлаждения, в отличие от бесшовных горячедеформированных труб.

В результате обработки изделия получают разные эксплуатационные характеристики. У бесшовных труб горячей формовки они достаточно высоки, что позволяет использовать их и в ответственных конструкциях. Холоднодеформированные профильные трубы применяются только в неответственных конструкциях — при строительстве частных домов, теплиц, в производстве мебели и т. д.

В настоящее время для изготовления ответственных конструкций наиболее широко распространена технология производства стальной профильной трубы электросварным способом. Их изготовление осуществляется в соответствии с ГОСТ 13663-86, а по сортаменту они соответствуют следующим стандартам:

ГОСТ 8639-82 — квадратные;
ГОСТ 8645-68 — прямоугольные;
ГОСТ 8642-68 — овальные.

Трубы квадратного сечения: 2 методики производства профилированных заготовок

Металлическая труба квадратного сечения представляет собой одну из наиболее популярных разновидностей прокатной продукции. Выпускаются такие изделия в очень широком сортаменте, что во многом обусловлено огромным спектром задач, для решения которых такие трубы применяются.

В нашей статье мы расскажем о технологии производства этих изделий, а также уделим внимание сфере их использования.

Из таких деталей можно построить каркас практически любой сложности

Производственный процесс

Способ 1. Прокатное изготовление

Изготовление трубной продукции прямоугольного и квадратного сечения регламентируется по ГОСТу 8639 — 82.

Согласно этому документу производят такие изделия:

Бесшовные горячедеформированные.
Бесшовные холоднодеформированные.
Электросварные холоднодеформированные (фальцованные).

Трубы без технологического шва изготавливают по прокатной технологии.

Инструкция по производству предусматривает выполнение таких операций:

Квадратная цельнометаллическая заготовка (штанга) прогревается в печи до определенной температуры.
Затем болванка укладывается в пресс, где с помощью специального калибрующего устройства формируется профиль изделия.
При «холодном» способе производства гильза остужается, а затем подается на прокатный стан, где выполняется ее обработка до приведения к номинальным размерам.
При «горячем» способе чистовая прокатка выполняется на разогретой детали. Это позволяет изготовлять трубы с более тонкими стенками без риска их деформации.
Затем осуществляется отпуск металла. Делается это для того, чтобы восстановить естественную зернистость поверхности изделия, сглаженную при обработке на прокатном стане.

Методики изготовления бесшовной продукции не зависят от формы

Обратите внимание!
После завершения прокатки и отпуска все изделия обязательно проходят проверку на соответствие проектным габаритам.
Трубы, имеющие отклонения по сечению или толщине стенки, бракуются.

Это касается металлических изделий. Профильную трубу из пластика чаще всего производят по экструзионной технологии, при которой заготовка протягивается через калибрующее устройство – фильеру.

Способ 2. Сварное изготовление

Несколько иначе производятся шовные изделия:

На первом этапе производства стальной лист определенной толщины (чаще всего используется легированная сталь от 3 мм) нарезают на заготовки в форме полос — так называемые штрипсы.

Станок для фальцовки

Далее штрипсы подают на узел фальцевания, где из них с помощью роликовых механизмов разного размера формируется профиль будущей трубы.
Оформленная заготовка поступает на участок сварки, где формируется шов.

Обратите внимание!
Промышленность выпускает исключительно прямошовные трубы прямоугольного и квадратного профиля: спиралешовных моделей попросту не существует.

Далее изделия укладывают в прокатный стан для окончательной обработки. На этом этапе происходит калибровка трубы, выравнивание толщины стенок и зачистка поверхности.
Перед отгрузкой готовых деталей на склад в обязательном порядке осуществляется дефектоскопия шва.

Обратите внимание!
Допустимая величина грата (утолщения на поверхности в месте прохождения сварного шва) составляет от 0,5 до 1 мм.
При превышении этих размеров может проводиться дополнительная зачистка поверхности трубы.

Сортамент труб квадратного сечения по ГОСТу 30245 — 2003 (а именно этот документ регламентирует производство продукции шовного типа) достаточно обширен.

Он включает в себя:

Квадратные заготовки от 40х40 до 300х300 мм.
Прямоугольные заготовки от 50х25 до 400х200 мм.

В ряде случаев применяются и другие технологии производства. Так, при наличии круглой трубы соответствующего размера, из нее можно своими руками изготовить квадратную или прямоугольную путем обработки на вальцовочном станке для труб. Однако качество такого изделия будет весьма сомнительным, потому применять подобные детали для ответственных работ категорически не рекомендуется.

Использование профильных труб

Основные достоинства

К преимуществам, которым обладают квадратные заготовки трубного типа, можно отнести такие:

Высокая технологичность – при желании детали можно придать практически любую форму, а монтаж конструкций осуществляется с относительно небольшими трудозатратами.

Обратите внимание!
Форма с плоскими гранями облегчает стыковку трубных изделий с кирпичными и бетонными поверхностями: зазор получается минимальным и для его герметизации требуется куда меньше усилий.

Хорошая несущая способность позволяет применять детали в строительстве

Надежность соединений как с использованием сварки, так и при монтаже на кронштейны с применением крепежа.
Хорошие несущие способности за счет выверенной геометрической формы и минимального количества сварных швов.
Высокая стойкость к коррозии и воздействию других факторов внешней среды, которая обеспечивается в первую очередь задействованием в производстве высококачественных сталей.
Хорошая огнестойкость.

Если же говорить о финансовой стороне вопроса, то цена подобных изделий может считаться вполне доступной. Естественно, у разновидностей с использованием разных марок стали она отличается, но в большинстве случаев вполне можно подобрать вариант даже для бюджетного строительства.

Сфера применения

Профильные трубы являются, пожалуй, одним из наиболее универсальных строительных материалов.

Сфера их использования крайне широка и включает в себя:

Каркасное строительство. Детали используются для возведения несущих конструкций жилых зданий и хозяйственных построек, а также для малых архитектурных форм – навесов, беседок, теплиц и т.д.
Кровельные работы. Труба квадратного или прямоугольного сечения может применяться как основной материал для стропил и балок перекрытия, особенно там, где от кровли не требуется высоких теплоизоляционных показателей.
Возведение ограждающих конструкций, каркасных ферм, элементов наружной рекламы и т.д.

Фото лестничного ограждения, изготовленного сварным способом

Изготовление мебели. Здесь профиль выступает в качестве ножек и элементов каркаса, обеспечивая равномерное распределение нагрузок.

Вывод

Каркасы, беседки, ограды, фермы из труб квадратного сечения можно производить при наличии минимальных навыков работы с металлом. Такие заготовки отличаются высочайшей технологичностью, что обеспечивает им популярность в качестве универсального материала. Узнать больше о технологии производства квадратных труб, а также о способах их применения вы сможете, изучив видео в этой статье.

Понравилась статья? Подписывайтесь на наш канал Яндекс.Дзен

Производство стальной профильной трубы: процесс и оборудование

Профильные изделия являются одними из наиболее востребованных во многих промышленных и хозяйственных отраслях. Организация предприятия, производящего профильный металлопрокат, – решение разумное, но требуемое весомых вложений, даже в случае устройства небольшого цеха (запускать сразу мощную линию бессмысленно). Первое, что стоит сделать предпринимателю – ознакомиться с технологией производства и изучить потребности потенциальных покупателей в регионе.

Современные предприятия выпускают профильные трубы различных типов, форм и назначения

Что такое профильная продукция и какой она бывает?

Профильные трубы изготавливаются для сборки металлоконструкций различных габаритов и назначения: каркасов, ангаров, временных и постоянных теплиц. Стандартный металлопрокат с круглым сечением для таких целей не подходит, так же, как и не годятся профильные трубы для водо- и газопроводов.

Чтобы убедиться в целесообразности выпуска профильных труб, стоит ознакомиться с широким перечнем сфер применения данных изделий:

профильные трубы стандартной конфигурации. Сфера использования расширена на конструирование строительных лесов, трубопроводов, защиту кабельного оборудования, формирование систем орошения или ограждения.
магистральные профили. Используются при строительстве крупногабаритных трубопроводов с частыми перепадами давления в качестве опорных сегментов (данные трубы чаще всего изготавливаются по ТУ производителя и под индивидуальный заказ).
профильный металлический прокат с повышенной устойчивостью к химическим соединениям. Востребован в пищевой, фармацевтической и химической отраслях.
машиностроительные профили. Применяются в производстве автомобильных поршней, валов, цилиндров, подшипников.

Различны также виды сечения профильных изделий. Оно бывает овальным, плоскоовальным, квадратным, прямоугольным, многоугольным. По отдельному заказу предприятие может иметь возможность производства профилей с сечением в форме треугольника, шестиугольника и т.д.

В сфере строительства востребованы трубы квадратного и прямоугольного сечения

Существует несколько способов изготовления профилей. В зависимости от практикуемого метода производства будут отличаться свойства изделия:

Горячекатаные профильные изделия бесшовного типа: используются в средах, требующих повышенных показателей прочности. Обычно антикоррозийны, устойчивы к любым агрессивным кислотам и веществам.
Холоднокатаные профили либо же стандартные: более упругие конструкции, способные выдерживать значительные перепады давления.
Холоднокатаные профили электросварного типа: прочные и долговечные конструкции, но только при соблюдении норм эксплуатации.

Массовое производство труб, различных по назначению, требуют корректировки в списке требуемого оборудования. Ниже представлена схема производства стандартных профильных труб, которую следует варьировать в соответствии с разработанным бизнес-планом.

Технология изготовления профильной трубы

Теоретически создание профилей с квадратной или прямоугольной формой сечения требует наличие одного лишь станка – вальцовочного, способного обеспечить достаточные для формования условия. Данный способ производства подразумевает закупку обыкновенных стальных труб с круглым сечением и доработку их на вальцовочном стане.

Одним из способов получения профильных труб является прокатка круглых изделий на вальцовочном станке

Полученный металлопрокат будет визуально полностью соответствовать представлениям потребителя о прямоугольных профилях, но в технологическом плане подобные изделия будут считаться выполненными непрофессионально. Способ вальцовки из готовых круглых труб подойдет тем предпринимателям, которые не планируют запускать линию профилей для масштабных задач (таких, как постройка каркасов для ангаров или даже жилых домов).

Важно! Деформированные на вальцовочном стане профили могут применяться только в качестве основы для выносной рекламы (штендеров-мимоходов), для удовлетворения нужд частного строительства, мебели и декоративных интерьерных элементов.

Покупательским спросом данные изделия пользоваться будут, но они совершенно не будут подходить для организации тех конструкций, к которым предъявляются более высокие нормы безопасности и надежности.

Если планируется выпуск более качественных изделий (что значительно расширяет варианты сбыта готовых изделий), то наиболее приемлемым вариантом для организованных предприятий будет производство профильной трубы по полному циклу, включающему в себя множество последовательных этапов.

Изготовление профильных труб по полному циклу

Технология производства профильных электросварных изделий в условиях полного цикла подразумевает наличие следующих операций:

обработка штрипса;
формирование и сварка круглой заготовки под профиль;
профилирование круглой трубы;
контрольная проверка качества;
термическая обработка.

Полный цикл производства труб начинается с обработки штрипса — стальной полосы нужной ширины

Основой для создания заготовок под прокат будет металлический штрипс – листы стали требуемого сорта (обычно применяется низколегированная или углеродистая), поставляемые на производственный участок в рулонах. Предприятия по изготовлению профилей налаживают поставки листового металла напрямую с металлургических заводов, что позволяет не только снизить себестоимость продукции, но и обеспечить контроль качества над каждой единицей товара.

Полезный совет! Штрипс отличается не только сортом и качеством стали, но и толщиной. Наличие у предприятия заготовок различной толщины дает возможность изготавливать трубы всех уровней надежности и расширить сортамент предлагаемой продукции.

Первым этапом в обработке штрипса будет его размотка и порезка на сегменты необходимой ширины. Чтобы нарезать рулон листовой стали на ровные продольные отрезки, необходимо использование специальной резочной установки. Она рассчитана на нарезку металлических полос толщиной от 5 см (у разных станков свои показатели, также они зависят от толщины штрипса). Для удобства проведения дальнейших действий полученные отрезки свариваются в единую непрерывную ленту.

Полученную после нарезки и сварки ленту наматывают на постоянно вращающийся барабан. Данный производственный принцип реализуется для того, чтобы вальцы не простаивали, и осуществляли прокат профиля непрерывно. На барабан наматывается резерв будущих заготовок, который также должен периодически обновляться.

Дальнейшим действием будет передача металлической ленты на формовочный стан. Здесь, в нескольких клетях, вальцы формируют заготовку, круглую в сечении. Заготовка имеет бесконечную протяженность, формовочный станок продолжает производить ее до тех пор, пока не заканчивается лента в барабане. Обычно этот этап происходит без нагрева, с участием холодной листовой стали, но иногда полоса стали подвергается сразу и термической обработке.

Электросварную трубу легко отличить по наличию шва на одной из сторон

Заготовка с открытым швом передается к сварочной установке, где ее края свариваются посредством высокочастотных токов. Параллельно этому процессу изделие продолжает сдавливаться вальцами, из-за чего по всей длине шва, и снаружи, и изнутри трубы происходит отхождение лишнего расплава – грата, который тут же удаляется резцами. Заготовки, прошедшие этап сварки, охлаждаются эмульсионными составами.

Принцип проката и контроля профильной трубы

Охлажденная заготовка переходит на стадию профилирования, которое проводится в несколько циклов:

Прокат отправляется через вальцы для придания максимально идентичной круглой формы по всей длине изделия;
Круглая труба переходит на профилирующий станок для обжимки с четырех сторон: в результате получается металлопрокат с требуемой формой сечения.

Второй технологический этап необходим лишь в том случае, если запланирован выпуск труб с прямоугольным (квадратным, многоугольным) сечением. Для плоскоовальных или овальных профилей достаточен прокат через первые, контрольные вальцы. После этого заготовка режется на отрезки заданной мерной либо немерной длины, в процессе чего подвергается непрерывному охлаждению.

Наиболее «слабым местом» в электросварных конструкциях считается сварной шов, который в обязательном порядке подвергается на предмет герметичности. Изготовление не считается завершенным, а металлопрокат – допущенным к реализации, если не были произведены следующие методы проверки:

Вихретоковая дефектоскопия. Дефектоскоп работает по принципу того, что на электромагнитные характеристики любого металла, в том числе и стали, влияют различные степени напряжений, вызываемые дефектами шва, внутренние раковины и другие нежелательные факторы.
Визуальный осмотр. Специалист контроля качества осматривает шов с целью обнаружения повреждений, полученных вследствие неисправности формующих и профилирующих вальцов, дефектов электросварки. Специалист также может выявить визуальные недочеты, которые дефектоскоп определить не в состоянии: неровности, механические повреждения.

В продажу пускают только те трубы, которые прошли контроль качества

Данные методы контроля могут использоваться как параллельно, так и в единичном порядке. Кроме осмотра готовых изделий, обязательно проведение систематической профилактики всего оборудования производственного цеха с целью избежать массовой отбраковки изделий.

Для улучшения прочностных показателей стали готовое изделие на завершающей стадии цикла подвергается повторному нагреванию. Необходимо это по той причине, что при деформировании сталей в них образуются внутренние напряжения. Раскаленное изделие оставляют до полного остывания, после чего передают в фасовочный отдел. Прокат, прошедший этот этап, имеет несколько более высокую себестоимость. Этим и объясняется отсутствие данного процесса на некоторых предприятиях. Включать этап дополнительной закалки в производственный цикл или нет – зависит от концепции планируемого предприятия.

Оборудование для производства профильных труб

Количество закупаемого оборудования напрямую зависит от того, какой уровень качества рассчитывает получать компания и какие существуют возможные каналы сбыта. Нет смысла приобретать высокопроизводительное оборудование, если единственный доступный на данный момент вариант продажи изделий – мебельные или рекламные компании, небольшие строительные предприятия.

Основные критерии выбора аппаратной составляющей – примерный стартовый капитал и объемы выпускаемой продукции. Для молодого предприятия будет достаточно линии малой, в крайнем случае – средней мощности.

Стандартной линией, на которой будет осуществляться прокат профильных труб, будут следующие аппаратные части:

станки для разматывания, подготовки и обработки металлических листов (обычно – консольный разматыватель);
прокатный стан для формовки в круглую трубу;
узел для сварки заготовки;
узел для среза кромки сварного шва;
охлаждающий участок;
профилировочный стан в многоугольную трубу;
отрезной нож для нарезки готовых профилей.

Для резки готовых труб в промышленных условиях понадобится специальный станок

Важно! Если планируется участок оцинковки в производственном цехе, обязательным будет также оснащение линии специальной ванной для оцинковки изделий.

Производственные линии могут быть как полностью автоматизированные, так и с обязательным использованием ручной силы. Автоматизированные линии имеют более высокую стоимость, но и большую производительность. Стандартные линии оснащены только прямоугольными валами. Для увеличения мощности предприятия и, соответственно, прибыли, придется покупать дополнительные валы, позволяющие придавать профилю квадратную или многоугольную форму.

Кроме закупки оборудования, необходимо учитывать первоначальные расходы на металлический прокат, арендную плату и заработную плату для персонала. В производственном цеху на одной линии профильной трубы могут работать два человека – оператор станка и подсобный рабочий. Приглашать придется не только рабочий персонал непосредственно в цех, но и технолога, по возможности – лаборантов, следящих за соответствием выпущенных изделий нормативам.

Такой вид строительного металлопроката, как профильная труба, является актуальным в условиях современной промышленности. Даже небольшое, но грамотно оборудованное и имеющее хорошую репутацию предприятие, может иметь стабильный доход и постоянных заказчиков в самых разнообразных производственных сферах.

Труба квадратная – производство и применение

Труба (как круглая, так и квадратная) – это популярный конструкционный материал, который применяется во многих сферах человеческой деятельности. Однако для того чтобы наиболее эффективно использовать трубы квадратного сечения, важно иметь представление о том, какие они бывают и по каким технологиям производятся.

Квадратные трубы производятся как стандартных, так и индивидуальных размеров

Технологии производства квадратных труб

Квадратные трубы по способу производства подразделяются на несколько категорий:

изготовленные с использованием электросварки;
бесшовные, полученные по технологии горячего деформирования;
бесшовные, изготовленные методом холодного деформирования.

Каждая из указанных категорий стальных труб квадратного сечения предполагает использование специальных технологий, в особенностях которых также следует разобраться.

Автоматическая линия производства профильных труб

Использование электросварки

Сырьем для производства сварных труб квадратного сечения служит листовая сталь. Для того чтобы получить из листового металла изделие с квадратным профилем, необходимо выполнить следующие технологические операции.

Стальной лист, который изначально находится в рулоне, разматывается и нарезается на узкие полосы, которые и являются заготовками для будущих труб.
Для получения непрерывной ленты стальные ленты свариваются друг с другом.
Полученная лента подается на формовочный станок, рабочими элементами которого являются вальцы. За счет их давления из стальной полосы формируется круглая труба.
Стык, пролегающий вдоль сформированной круглой трубы, заваривается. Для этого может использоваться сварка при помощи или неплавящегося электрода в среде защитного газа, или индукционных токов, или плазмы и лазера, или пучка электронов. Последний способ, который является очень дорогостоящим в реализации, применяется крайне редко.
Полностью готовая круглая труба подается на другой формовочный станок, где при помощи специальных вальцов из нее формируется изделие квадратного профиля.
После получения трубы квадратного профиля ее качество проверяется при помощи дефектоскопического оборудования, работающего с использованием вихревых токов.
Если не возникает претензий к качеству готового изделия, его нарезают на отрезки требуемой длины.
Затем каждую трубу подвергают визуальному контролю, задачей которого является выявление дефектов на ее внешней поверхности.
Нарезанные и проверенные на соответствие качественным характеристикам изделия упаковываются и передаются на склад готовой продукции.

Производство электросварных труб из стальной полосы (штрипса)

Бесшовная технология

В отличие от вышеописанной технологии, сырьем для производства металлических труб квадратного сечения служит не листовой металл, а цилиндрическая заготовка, которую называют штангой. Сам технологический процесс получения из такой заготовки квадратного профиля состоит из следующих этапов.

Заготовка цилиндрической формы подвергается значительному нагреву, что необходимо для того, чтобы сделать металл более пластичным. Сразу после нагрева, когда металл приобретает требуемую пластичность, заготовка поступает на прошивочный пресс.
На прошивочном прессе из цилиндрической заготовки выпрессовывается ее внутренняя часть, и она превращается в пустотелую гильзу, надетую на оправку.
Вместе с оправкой заготовка поступает на оборудование, рабочими элементами которого являются многочисленные вальцы. При помощи таких вальцов, которые воздействуют на заготовку давлением, стенки гильзы растягиваются. В результате формируется круглая труба, которая соответствует требуемым параметрам по наружному диаметру и толщине стенки. Данный этап технологического процесса может осуществляться с горячим изделием или с уже остывшим до температуры, находящейся ниже точки рекристаллизации. Поскольку в холоднодеформированных стальных трубах в процессе производства возникают значительные внутренние напряжения, изделия необходимо обязательно подвергать последующей термической обработке.
После окончательного формирования круглой трубы с заданными параметрами из ее внутренней части извлекается оправка. Она подается на оборудование с калибровочными вальцами, которые и формируют из нее изделие с квадратным профилем.
Готовые трубы, уже имеющие квадратное сечение, проверяются на предмет наличия наружных дефектов, разрезаются на отрезки требуемой длины, упаковываются и передаются на склад готовой продукции.

Станок для производства бесшовной квадратной трубы из круглой

Кустарный способ

При необходимости квадратные стальные трубы можно изготовить и самостоятельно в домашних условиях, используя в качестве заготовки изделия круглого сечения. Рабочими элементами недорогого оборудования для такой переделки являются вальцы требуемого размера.

Следует иметь в виду, что холоднодеформированные трубы квадратного сечения, произведенные в кустарных условиях, не будут соответствовать оговоренной в стандартах прочности, так как они не подвергаются окончательной термической обработке.

Прокатка трубы через вальцы

Какие параметры квадратных труб оговариваются в стандартах

Согласно требованиям стандарта, из перечня стальных труб квадратного профиля формируется так называемый сортамент изделий. Это таблица, в которой содержится информация о всех нормируемых параметрах подобной продукции:

наружных размерах;
толщине стенки;
площади поперечного сечения;
массе одного погонного метра.

Параметры квадратной трубы

Обратившись к такой таблице, можно не только оптимально подобрать стандартное изделие для решения конкретных задач, но и точно рассчитать массу отрезка трубы определенной длины.

Таблица 1. Параметры выпускаемых стальных квадратных труб согласно изменениям от 01-09-2010

По согласованию с заказчиком производитель может отклоняться от параметров, оговоренных в сортаменте. Однако в обязательном порядке необходимо придерживаться технологии изготовления подобной продукции. По сути, производитель, если этого требует заказчик, может изготовить трубы любых размеров, на которые рассчитано имеющееся в его распоряжении оборудование.

Стандартом, кроме основных параметров труб квадратного сечения, также оговаривается соответствие технологии производства геометрическим размерам изделий. Так, согласно ГОСТу, производители квадратных профилей должны соблюдать следующие требования.

По технологии холодного деформирования производятся трубы квадратного профиля, наружные размеры которых находятся в интервале 10–120 мм. При этом толщина стенки таких изделий должна составлять от 1 до 8 мм.
Технология горячего деформирования применяется для производства труб с наружными размерами 60–180 мм и толщиной стенки 4–14 мм.
Способ изготовления квадратных профилей при помощи сварки может использоваться для производства изделий с наружными размерами 10–100 мм и толщиной стенки 1–5 мм.

Таблица 2. Предельно допустимые по ГОСТу отклонения от размеров

Края стальных труб в соответствии с требованиями стандарта не обязательно должны быть строго прямыми, они могут быть и скругленными. Важно только, чтобы радиус такого скругления не превышал удвоенной толщины стенки трубы.

Сферы применения труб квадратного сечения

Форма сечения позволяет квадратным трубам отлично противостоять изгибающим нагрузкам. При этом такие трубы выдерживают меньшее внутреннее давление, если сравнивать их с изделиями круглого сечения. Именно эти факторы и являются причинами, которые определяют целесообразность применения именно квадратных стальных профилей в качестве основных элементов несущих конструкций.

Квадратные трубы мы видим ежедневно, проходя по междуэтажным лестницам

Незаменима труба квадратного сечения в тех случаях, когда необходимо совместить прочностные характеристики изделия и его привлекательный внешний вид. Использование стальных квадратных профилей удобно еще и по той причине, что для их соединения между собой и с другими элементами металлических конструкций совершенно не обязательно применять сварку – для этого подходят и резьбовые крепежные элементы.

Самодельный фаркоп конструктивно проще сделать из квадратной трубы

Особенно часто металлические трубы квадратного сечения применяются при изготовлении:

мебельных каркасов (для этого активно используются не только квадратные, но и прямоугольные профили);
несущих конструкций для теплиц (в данном случае применяются прямые и гнутые трубы квадратного сечения, при этом для получения требуемого изгиба можно использовать как простейшее ручное приспособление, так и мощное промышленное оборудование);
рамных конструкций транспортных средств и автомобильных прицепов (использование для таких целей именно труб целесообразно потому, что они при своей высокой прочности на изгиб отличаются незначительным весом);
несущих и декоративных элементов лестничных конструкций, заборов и ограждений (для изготовления лестниц, заборов и ограждений, эксплуатируемых на открытом воздухе, используются оцинкованные профильные трубы, которые хорошо противостоят коррозии);
несущих и декоративных элементов козырьков, навесов, арок, целых входных групп.

Таким образом, сфера применения металлических труб квадратного сечения очень широка, что объясняется их технологичностью, выдающимися прочностными и декоративными характеристиками.