Алюминиевые бульбоугольники АМц — сортамент и применение
Алюминиевый бульбоугольник АМц — профиль с неравнополочным сечением, одна полка которого завершается утолщением (бульбой). Материал — алюминиевый сплав системы Al–Mn (АМц), легированный марганцем в количестве 1,0–1,6 %. Сплав не упрочняется термической обработкой, поэтому механические характеристики формируются в процессе горячей прессовки и последующего охлаждения. Бульбоугольник АМц сочетает высокую коррозионную стойкость с технологичностью сварки и гибки, что определяет его применение в судостроении, вагоностроении и строительных конструкциях.
Технические характеристики профиля
Бульбоугольники из АМц изготавливаются методом горячего прессования по ГОСТ 22233–2001 и ТУ 1-2-91-98. Профиль поставляется в виде мерных и немерных прутков длиной от 2 до 6 м. Сечение характеризуется высотой полки H от 20 до 80 мм, шириной полки B от 15 до 50 мм и толщиной стенки s от 2 до 8 мм. Бульба имеет радиус скругления, обеспечивающий плавный переход и равномерное распределение напряжений при изгибе.
Механические свойства сплава АМц в прессованном состоянии:
- временное сопротивление разрыву — 100–135 МПа;
- предел текучести — не менее 50 МПа;
- относительное удлинение — не менее 20 %;
- твердость по Бринеллю — 30–40 HB.
Плотность сплава составляет 2,73 г/см, что обеспечивает массу погонного метра профиля в диапазоне 0,3–3,5 кг в зависимости от сортамента. Температура плавления — 643–654 C. Сплав сохраняет пластичность при криогенных температурах до –196 C, что допускает эксплуатацию в условиях Крайнего Севера.
Коррозионная стойкость и свариваемость
Легирование марганцем повышает коррозионную стойкость в атмосферных условиях, морской воде и слабоагрессивных средах. АМц не склонен к межкристаллитной коррозии и коррозионному растрескиванию под напряжением. На поверхности формируется плотная оксидная пленка AlO, обеспечивающая пассивное состояние при pH 4,5–8,5.
Сплав АМц хорошо сваривается всеми видами сварки плавлением: аргонодуговой (TIG), полуавтоматической в среде аргона (MIG) и контактной. Присадочный материал — проволока СвАМц или СвАК5. Прочность сварного шва составляет 90–95 % от основного металла. Для ответственных конструкций рекомендуется применять сварку с поддувом аргона с обратной стороны шва.
Применение в промышленности
Бульбоугольник АМц используется как конструкционный элемент в судостроении — для набора корпуса маломерных судов, катеров и яхт, где важна стойкость к морской воде и снижение массы. В вагоностроении профиль применяется для каркасов кузовов грузовых вагонов и цистерн. В строительстве — для ограждающих конструкций, антенных опор, лестничных маршей и элементов фасадных систем.
Дополнительные области применения:
- производство емкостного оборудования для пищевой промышленности;
- несущие элементы рекламных конструкций и выставочных стендов;
- рамы и каркасы транспортных средств специального назначения;
- элементы систем вентиляции и воздуховодов;
- конструкции опор линий электропередачи и молниезащиты.
Сортамент и геометрические параметры
| Высота полки H, мм | Ширина полки B, мм | Толщина s, мм | Масса 1 м, кг | Момент сопротивления Wx, см |
|---|---|---|---|---|
| 20 | 15 | 2 | 0,28 | 0,42 |
| 40 | 25 | 4 | 1,12 | 3,85 |
| 60 | 35 | 6 | 2,64 | 12,40 |
| 80 | 50 | 8 | 4,85 | 28,60 |
Допуски на геометрические размеры регламентируются ГОСТ 22233–2001: отклонение по высоте полки — 1,0 мм, по ширине — 0,8 мм, по толщине — 0,3 мм. Кривизна профиля не должна превышать 1 мм на 1 м длины. Скручивание относительно продольной оси — не более 1 на 1 м.
Вопросы и ответы
Чем отличается бульбоугольник АМц от бульбоугольника из стали?
АМц имеет плотность 2,73 г/см против 7,85 г/см у стали, что снижает массу конструкции в 2,9 раза при равной геометрии. При этом модуль упругости алюминия составляет 71 ГПа против 206 ГПа у стали, поэтому для равной жесткости требуется увеличение момента инерции сечения.
Какие методы резки применимы для бульбоугольника АМц?
Профиль режется на ленточных пилах с биметаллическим полотном, дисковых отрезных станках с абразивным кругом и гидроабразивной резкой. Термическая резка плазмой допустима, но требует последующей зачистки кромки от оксидного слоя перед сваркой.
Какой присадочный материал использовать при сварке АМц?
Для аргонодуговой сварки применяется проволока СвАМц (АМг2) диаметром 2–4 мм. При сварке MIG — проволока АМг3 или АМг5. Перед сваркой поверхность зачищается до металлического блеска и обезжиривается ацетоном.
Допустима ли эксплуатация бульбоугольника АМц при отрицательных температурах?
Да, сплав АМц не имеет порога хладноломкости и сохраняет ударную вязкость при температурах до –196 C. Это позволяет применять профиль в конструкциях, работающих в условиях Арктики и Антарктики.
