Алюминиевый П-профиль (швеллер) ВД1: технические характеристики и применение
Алюминиевый П-профиль (швеллер) из сплава ВД1 — прессованное полуфабрикатное изделие П-образного сечения, изготовленное методом горячего прессования. Сплав ВД1 (система Al–Mg–Si–Cu) относится к термически упрочняемым алюминиевым сплавам и по химическому составу близок к марке АД33 (6061 по международной классификации). Профиль поставляется в состоянии Т (закалка + искусственное старение) или без термической обработки, что определяет его механические свойства.
Технические характеристики сплава ВД1
Сплав ВД1 содержит магний (0,8–1,2 %), кремний (0,4–0,8 %), медь (0,15–0,4 %), хром (0,04–0,35 %). Такое легирование обеспечивает сочетание прочности и коррозионной стойкости, характерное для деформируемых алюминиевых сплавов. Плотность сплава — 2,70–2,72 г/см, что в 2,9 раза легче стали. Предел текучести после старения — 240–275 МПа, временное сопротивление — 290–310 МПа, относительное удлинение — 8–12 %.
Профиль ВД1 сохраняет работоспособность в диапазоне температур от –60 C до +150 C. Теплопроводность сплава — 160–180 Вт/(мК), что позволяет использовать швеллер в теплообменных системах и радиаторах. Электропроводность составляет 40–45 % от меди (IACS).
Сортамент и геометрия
П-профиль из сплава ВД1 выпускается по ГОСТ 13616-97, ГОСТ 8617-81 и ТУ производителей. Стандартные размеры сечения:
- высота стенки — 20–120 мм;
- ширина полки — 15–80 мм;
- толщина стенки — 1,5–8 мм;
- толщина полки — 1,5–8 мм;
- длина мерная — 2000–6000 мм.
Профиль может иметь равнополочное или неравнополочное исполнение, скруглённые или прямые внутренние углы. Радиус скругления — 1–3 мм в зависимости от толщины стенки. Предельные отклонения по высоте профиля — 0,5 мм для размеров до 50 мм, 1,0 мм для размеров свыше 50 мм.
Механические свойства в зависимости от состояния
| Состояние поставки | Предел текучести, МПа | Временное сопротивление, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость HB |
|---|---|---|---|---|
| Без термообработки | 110–130 | 180–200 | 14–18 | 55–65 |
| Закалка + старение (Т) | 240–275 | 290–310 | 8–12 | 95–110 |
| Отожжённый (М) | 70–90 | 130–160 | 18–22 | 45–55 |
Технологические особенности
Сплав ВД1 обладает высокой технологичностью при прессовании: скорость истечения металла из матрицы достигает 10–25 м/мин в зависимости от сложности сечения. Профиль хорошо поддаётся гибке, резке, сверлению и сварке. Сварка выполняется аргонодуговым методом (TIG) с использованием присадочной проволоки ER4043 или ER5356. После сварки в зоне термического влияния прочность снижается на 20–30 %, что требует учёта при проектировании несущих конструкций.
Анодирование профиля ВД1 формирует оксидный слой толщиной 10–25 мкм, повышающий коррозионную стойкость и обеспечивающий декоративные свойства. Возможно нанесение порошковых покрытий с предварительной хроматной подготовкой.
Области применения
- каркасы промышленного оборудования и станочных ограждений;
- несущие элементы конвейерных систем и рольгангов;
- рамные конструкции торгового и складского стеллажного оборудования;
- профили для сборки корпусов электрощитов и шкафов управления;
- элементы теплообменников и систем вентиляции;
- строительные фасадные подсистемы и оконные переплёты.
В машиностроении швеллер ВД1 применяется для изготовления направляющих, кронштейнов и рамных соединений, где требуется снижение массы при сохранении жёсткости. В пищевой промышленности профиль используется для каркасов оборудования, контактирующего с влажной средой, благодаря коррозионной стойкости сплава.
Вопросы и ответы
Чем сплав ВД1 отличается от АД31?
ВД1 содержит медь (0,15–0,4 %) и хром, что повышает прочность после старения до 290–310 МПа против 170–200 МПа у АД31. АД31 — сплав системы Al–Mg–Si без меди, менее прочный, но более пластичный.
Какой максимальной длины изготавливается П-профиль ВД1?
Стандартная мерная длина — до 6000 мм. По согласованию с производителем возможна поставка длиной до 7200 мм при прессовании на мощных гидравлических прессах.
Подвергается ли профиль ВД1 сварке без потери прочности?
Сварка снижает прочность в зоне термического влияния на 20–30 %. Для восстановления свойств рекомендуется повторная термообработка (закалка + старение), что не всегда возможно для крупногабаритных конструкций.
Какие допуски по кривизне у швеллера ВД1?
Кривизна профиля не превышает 1 мм на 1 м длины. Скручивание — не более 1 на 1 м. Общая кривизна на мерной длине — не более 0,3 % от длины.
