Алюминиевые трубы АД1: технические характеристики и области применения
Алюминиевые трубы АД1 — прессованные или тянутые изделия из технически чистого алюминия марки АД1 (химический состав по ГОСТ 4784, содержание алюминия не менее 99,30 %). Основные легирующие примеси — железо (до 0,30 %) и кремний (до 0,30 %), суммарное количество примесей не превышает 0,70 %. Материал не упрочняется термической обработкой; механические свойства обеспечиваются нагартовкой (наклёпом) при холодном деформировании. Трубы выпускаются по ГОСТ 18482-79 (прессованные) и ГОСТ 18475-82 (холоднодеформированные) в состояниях М (мягкое, отожжённое) и Н (нагартованное).
Сортамент и геометрические параметры
Прессованные трубы АД1 производятся наружным диаметром от 18 до 300 мм с толщиной стенки 1,5–40 мм. Холоднодеформированные (тянутые) трубы — диаметром 6–120 мм, стенка 0,5–10 мм. Длина немерных отрезков — от 1 до 6 м; мерная длина задаётся потребителем. Кривизна на 1 м длины не превышает 1,5 мм для тянутых труб и 3 мм для прессованных. Предельные отклонения по наружному диаметру — 0,5 % для горячедеформированных, 0,3 мм для холоднодеформированных.
Физико-механические свойства
Плотность АД1 — 2,71 г/см. Модуль упругости — 71 ГПа. Коэффициент теплопроводности при 20 C — 222 Вт/(мК). Температурный коэффициент линейного расширения — 2310 К. Рабочий диапазон температур без потери прочностных характеристик — от –196 C до +150 C. Электросопротивление — 0,028 Оммм/м.
| Состояние поставки | Предел прочности в, МПа | Предел текучести 0,2, МПа | Относительное удлинение , % | Твёрдость HB |
|---|---|---|---|---|
| М (отожжённое) | 70–100 | 25–50 | 25–35 | 25–30 |
| Н (нагартованное) | 150–190 | 120–160 | 5–12 | 45–55 |
| Прессованное без ТО | 80–120 | 40–70 | 15–25 | 30–40 |
Технологические особенности
АД1 обладает высокой пластичностью в отожжённом состоянии, что позволяет выполнять гибку с минимальным радиусом 1,5–2 наружных диаметра без образования трещин. Свариваемость — хорошая при аргонодуговой сварке (TIG) и контактной сварке. Паяемость обеспечивается стандартными флюсами на основе канифоли или хлористого цинка. Обрабатываемость резанием ограничена из-за склонности к налипанию на режущий инструмент; рекомендуется применение смазочно-охлаждающих жидкостей на масляной основе.
Области применения
- Теплообменное оборудование: кожухотрубные теплообменники, конденсаторы, испарители холодильных установок.
- Криогенная техника: трубопроводы сжиженного азота и гелия, работающие при –196 C.
- Пищевая промышленность: молокопроводы, линии розлива, ёмкостное оборудование (АД1 допущен к контакту с пищевыми средами).
- Электротехника: экранирующие оболочки кабелей, токопроводящие шины с воздушным охлаждением.
- Химическое машиностроение: трубопроводы для слабоагрессивных сред, не содержащих хлоридов и щелочей.
- Строительные конструкции: декоративные элементы, вентиляционные воздуховоды, системы отвода конденсата.
Нормативная база
- ГОСТ 4784-97 — алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые, марки.
- ГОСТ 18482-79 — трубы алюминиевые и алюминиевые сплавы прессованные.
- ГОСТ 18475-82 — трубы из алюминия и алюминиевых сплавов холоднодеформированные.
- ГОСТ 9.510-93 — покрытия защитные для алюминиевых труб (анодирование, хроматирование).
Вопросы и ответы
Какое максимальное рабочее давление выдерживают трубы АД1?
Для холоднодеформированных труб диаметром 20 2 мм в нагартованном состоянии допустимое рабочее давление при 20 C составляет около 6,0 МПа с коэффициентом запаса 3,0. Для прессованных труб большего диаметра значение снижается пропорционально отношению диаметра к толщине стенки.
Допускается ли эксплуатация труб АД1 при отрицательных температурах?
Да. Технически чистый алюминий не проявляет хрупкого перехода вплоть до –196 C. Трубы АД1 применяются в криогенных системах, транспортирующих сжиженные газы. При температурах ниже –70 C рекомендуется использовать отожжённое состояние М для повышения пластичности.
Чем отличается АД1 от АД0 и АМц?
АД0 содержит не менее 99,50 % алюминия, АД1 — не менее 99,30 %. АМц — сплав с марганцем (1,0–1,6 %), обладающий более высокой прочностью (в до 220 МПа) и лучшей коррозионной стойкостью в щелочных средах. АД1 предпочтителен там, где требуется максимальная теплопроводность и электропроводность.
Какой способ соединения труб АД1 предпочтителен для теплообменников?
Для кожухотрубных теплообменников применяется аргонодуговая сварка TIG с присадочной проволокой СвАК5 или СвАМц. Альтернатива — вальцовка в трубных решётках с последующей пайкой. Контактная сварка не рекомендуется из-за высокой теплопроводности материала.
