Алюминиевые трубы ВД1 в Минске


Алюминиевые трубы ВД1 — деформируемый сплав системы Al–Mg–Si для нагруженных трубопроводов

Алюминиевые трубы ВД1 — это полый профиль, изготовленный из деформируемого алюминиевого сплава системы Al–Mg–Si (аналог международного обозначения 6061). Материал ВД1 относится к термически упрочняемым сплавам средней прочности, что определяет его применение в узлах, работающих под давлением, при знакопеременных нагрузках и в условиях умеренного нагрева. Трубы ВД1 поставляются в прессованном (горячедеформированном) состоянии без термической обработки или после закалки и искусственного старения (состояние Т), что обеспечивает предел текучести до 240 МПа при относительном удлинении не менее 10%.

Ключевая особенность сплава ВД1 — сочетание высокой коррозионной стойкости в атмосферных условиях и морской воде с хорошей свариваемостью аргонодуговой сваркой. В отличие от дюралюминиевых сплавов (Д16, Д19), ВД1 не склонен к межкристаллитной коррозии после сварки, поэтому трубы применяются в сварных конструкциях без дополнительной термообработки. Материал сохраняет пластичность при температурах от –70 до +150 C, что позволяет использовать его в климатическом исполнении УХЛ и Т.

Сортамент и механические характеристики

Трубы ВД1 выпускаются круглого сечения с наружным диаметром от 6 до 120 мм и толщиной стенки от 0,5 до 10 мм. По точности изготовления профили делятся на нормальную (ПВ) и повышенную (ПП) точность; последняя востребована в гидросистемах, где требуется минимальный допуск на внутренний диаметр. Механические свойства зависят от состояния поставки:

  • Без термообработки (горячепрессованные): предел прочности — 180–220 МПа, относительное удлинение — 14–18%.
  • Закалённые и естественно состаренные (Т): предел прочности — 240–280 МПа, твёрдость по Бринеллю — 65–75 HB.
  • Закалённые и искусственно состаренные (Т1): предел текучести — 200–240 МПа, предел выносливости при изгибе — 90–110 МПа.

Химический состав регламентируется ГОСТ 18482-79: содержание магния — 0,8–1,2%, кремния — 0,4–0,8%, меди — 0,15–0,40%, марганца — до 0,15%. Легирующая система обеспечивает упрочнение за счёт выделения фаз MgSi при старении, что даёт стабильные свойства в диапазоне толщин стенки до 8 мм.

Применение в промышленных системах

Трубы ВД1 востребованы в отраслях, где требуется сочетание лёгкости, коррозионной стойкости и способности выдерживать рабочее давление до 15 МПа:

  • Трубопроводы пневматических и гидравлических систем в станкостроении и сельхозмашиностроении.
  • Элементы несущих конструкций транспортных средств — каркасы, поручни, ограждения.
  • Теплообменное оборудование — змеевики и коллекторы в системах охлаждения с температурой теплоносителя до 130 C.
  • Опорные и ограждающие конструкции в судостроении, включая палубные трубопроводы.
  • Элементы антенно-мачтовых сооружений и радиотехнических систем, где важна немагнитность материала.

Для соединения труб ВД1 применяется аргонодуговая сварка неплавящимся электродом с присадочной проволокой СвАК5 или СвАМг3. Допускается холодная гибка на трубогибочных станках с радиусом не менее 2,5 диаметра; при радиусе менее 2 диаметров рекомендуется нагрев зоны гиба до 250–300 C. Механическая обработка — точение, фрезерование, сверление — выполняется без затруднений, стружка ломкая, что снижает налипание на режущий инструмент.

Состояние поставкиПредел прочности, МПаПредел текучести, МПаОтносительное удлинение, %Типовое применение
Горячепрессованное180–220110–14014–18Общестроительные конструкции
Закалка + естественное старение (Т)240–280180–21010–12Гидросистемы, рамы
Закалка + искусственное старение (Т1)260–300200–2408–10Ответственные сварные узлы

Особенности выбора и эксплуатации

При заказе труб ВД1 для гидравлических систем следует указывать класс герметичности по внутреннему каналу — трубы повышенной точности проходят пневмоиспытания давлением 5 МПа без потери герметичности. Для наружных трубопроводов, эксплуатируемых в агрессивных средах, рекомендуется анодирование с последующим хроматированием, что повышает стойкость к питтинговой коррозии в 2–3 раза.

Сплав ВД1 не склонен к коррозионному растрескиванию под напряжением при содержании магния до 1,2%, что подтверждено испытаниями в камерах соляного тумана по ГОСТ 9.913. При контакте с медными и латунными деталями в морской воде необходима электрохимическая защита или изоляция мест соединения, так как разность потенциалов достигает 0,5 В.

Вопросы и ответы

Чем трубы ВД1 отличаются от труб из сплава АД31?

ВД1 содержит медь (0,15–0,40%) и имеет более высокую прочность после термообработки — предел текучести до 240 МПа против 170 МПа у АД31. При этом свариваемость и коррозионная стойкость сопоставимы, но ВД1 лучше держит циклические нагрузки.

Можно ли сваривать трубы ВД1 без потери прочности?

Да, при аргонодуговой сварке с присадкой СвАК5 прочность сварного шва составляет 0,7–0,8 от основного металла. Для восстановления полной прочности после сварки рекомендуется закалка и искусственное старение всей конструкции.

Какое максимальное рабочее давление выдерживает труба ВД1?

Для трубы диаметром 20 мм с толщиной стенки 2 мм в состоянии Т1 расчётное давление по формуле Барлоу составляет около 24 МПа. На практике для гидросистем ограничиваются 15 МПа с коэффициентом запаса 1,5.

Подвержены ли трубы ВД1 межкристаллитной коррозии?

Нет, при содержании меди до 0,40% и правильном режиме закалки сплав не склонен к межкристаллитной коррозии. Это подтверждено испытаниями по ГОСТ 9.904 в течение 24 часов в кипящем растворе хлорида натрия с перекисью водорода.