Бесшовные трубы ГОСТ 21945-76: горячедеформированные трубы из углеродистой стали для машиностроения
ГОСТ 21945-76 распространяется на бесшовные горячедеформированные трубы из углеродистой и низколегированной стали, применяемые в машиностроении, станкостроении и для изготовления деталей трубопроводов. Стандарт нормирует наружный диаметр от 25 до 426 мм, толщину стенки от 2,5 до 40 мм и длину от 4 до 12,5 м. Трубы поставляют в термически обработанном состоянии или без термообработки — в зависимости от марки стали и требований заказчика.
Сортамент и предельные отклонения
Стандарт устанавливает несколько групп точности изготовления. По наружному диаметру и толщине стенки отклонения нормируются отдельно, что критично при сборке ответственных узлов. Кривизна трубы на любом участке длиной 1 м не должна превышать 1,5 мм при диаметре до 114 мм и 2,0 мм при больших диаметрах. Овальность и разностенность ограничены значениями, зависящими от отношения диаметра к толщине стенки.
| Наружный диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Марка стали | Предел текучести, МПа | Типовое применение |
|---|---|---|---|---|
| 57 | 3,5 | 10 | 195 | трубопроводы КИПиА |
| 89 | 6,0 | 20 | 245 | гидроцилиндры, штоки |
| 108 | 8,0 | 45 | 355 | валы, оси, втулки |
| 159 | 10,0 | 09Г2С | 325 | металлоконструкции, рамы |
| 219 | 12,0 | 20 | 245 | опоры, колонны |
| 273 | 16,0 | 09Г2С | 325 | несущие конструкции |
Марки стали и механические свойства
Трубы изготовляют из углеродистых сталей 10, 20, 35, 45 и низколегированных 09Г2С, 17Г1С. Химический состав марок регламентирован ГОСТ 1050 и ГОСТ 19281. Механические свойства после термообработки обеспечивают сочетание прочности и пластичности, необходимое для последующей механической обработки — точения, фрезерования, нарезания резьбы.
- Сталь 10 — предел прочности 320–430 МПа, применяется для холоднообрабатываемых деталей и трубопроводов низкого давления.
- Сталь 20 — предел прочности 410–550 МПа, основной материал для деталей машин и элементов гидросистем.
- Сталь 45 — предел прочности 600 МПа после нормализации, для валов, осей, высоконагруженных втулок.
- 09Г2С — предел текучести 325 МПа, для сварных металлоконструкций, работающих при –40 C.
- 17Г1С — хладостойкая сталь для конструкций, эксплуатируемых в северных условиях.
Технические требования и испытания
Трубы подвергают гидравлическому испытанию давлением, рассчитанным по допускаемому напряжению, либо контролю неразрушающими методами — ультразвуковой дефектоскопией или вихретоковым контролем. По требованию заказчика проводят испытание на растяжение, ударную вязкость при отрицательных температурах, определяют твёрдость и макроструктуру. Концы труб обрезают под прямым углом и притупляют фаску для сварки.
Области применения
Бесшовные трубы по ГОСТ 21945-76 востребованы в станкостроении для изготовления шпинделей и гильз, в тяжёлом машиностроении — для валов и осей, в гидравлике — для цилиндров и коллекторов. В нефтегазовом машиностроении из них изготовляют элементы фонтанной арматуры, в энергетике — детали котельного оборудования и трубопроводы высокого давления. Низколегированные марки применяют в мостостроении, краностроении и для рам карьерной техники.
Вопросы и ответы
Чем трубы по ГОСТ 21945-76 отличаются от труб по ГОСТ 8732-78?
ГОСТ 21945-76 ориентирован на машиностроительное применение с расширенными требованиями к механическим свойствам и точности, тогда как ГОСТ 8732-78 регламентирует общий сортамент горячедеформированных труб преимущественно для трубопроводов.
В каком состоянии поставляются трубы?
Трубы поставляют без термообработки или термически обработанными — нормализованными, отожжёнными, улучшенными. Вид термообработки указывают в заказе и оговаривают в сертификате качества.
Какие виды контроля обязательны?
Обязательны гидравлическое испытание или неразрушающий контроль, проверка размеров и кривизны. Испытание на растяжение и ударную вязкость проводят по требованию потребителя.
Можно ли сваривать трубы из стали 09Г2С?
Да, сталь 09Г2С обладает удовлетворительной свариваемостью. Сварку выполняют электродами, обеспечивающими равнопрочность соединения, с предварительным подогревом при толщине стенки свыше 20 мм.
