Бульбопрокат А40: сортамент, механические характеристики и применение
Бульбопрофиль А40 — фасонный прокат с односторонним утолщением (бульбой), соответствующий размерной группе с высотой стенки 40 мм. Профиль относится к категории судостроительных полособульбов, выпускаемых по ГОСТ 21937-76 и ГОСТ Р 52935-2008. Конфигурация сечения обеспечивает повышенную жёсткость при изгибе в плоскости стенки, что делает А40 востребованным элементом набора корпуса в судостроении и мостостроении.
Геометрические параметры и допуски
Бульбопрофиль А40 характеризуется высотой стенки 40 мм, шириной полки 22 мм и толщиной 4 мм. Масса одного погонного метра составляет 2,06 кг. Прокат поставляется мерной и немерной длины — от 6 до 12 м, с допуском по высоте стенки 1,0 мм и по толщине 0,5 мм. Кривизна профиля не превышает 1 мм на 1 м длины, скручивание относительно продольной оси — не более 2.
| Параметр | Значение для А40 | Метод контроля | Норматив | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Высота стенки | 40 мм | Штангенциркуль | ГОСТ 21937-76 | Допуск 1,0 мм |
| Ширина полки | 22 мм | Штангенциркуль | ГОСТ 21937-76 | Допуск 1,0 мм |
| Толщина стенки | 4 мм | Микрометр | ГОСТ 21937-76 | Допуск 0,5 мм |
| Масса 1 м | 2,06 кг | Расчётный | ГОСТ 21937-76 | Теоретическая |
| Момент инерции | 9,71 см | Расчётный | Справочные данные | Относительно оси X |
Марки стали и механические свойства
Бульбопрофиль А40 изготавливается из углеродистых и низколегированных марок стали, регламентированных для судостроительного проката. Наиболее распространённые исполнения:
- Ст3сп/пс — обыкновенного качества, для неответственных элементов набора;
- 09Г2С — низколегированная, с пределом текучести не менее 345 МПа;
- 10ХСНД — атмосферостойкая, для корпусных конструкций с повышенными требованиями к хладостойкости;
- А40 по ГОСТ Р 52935-2008 — категория прочности с гарантированным ударным вязкостью при –40 C.
Для судостроительных марок стали регламентируется предел текучести 235–355 МПа в зависимости от категории прочности, относительное удлинение — не менее 22%, ударная вязкость KCU при –40 C — не ниже 34 Дж/см. Химический состав контролируется по содержанию углерода (до 0,18%), серы и фосфора (не более 0,035% каждого).
Технология производства и контроль качества
Бульбопрофиль А40 производится методом горячей прокатки на сортовых станах. Заготовка нагревается до температуры 1150–1200 C, после чего проходит последовательные калибры, формирующие профиль с односторонним утолщением. После прокатки профиль подвергается правке на роликоправильной машине для устранения остаточных деформаций. Контроль геометрии выполняется на каждом этапе — от промежуточных калибров до готового проката.
Приёмка осуществляется партиями. Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием плавки, результатов механических испытаний и химического анализа. Для судостроительных применений дополнительно проводится ультразвуковой контроль на отсутствие внутренних расслоений и дефектов сплошности.
Применение в промышленности
Бульбопрофиль А40 применяется в конструкциях, где требуется сочетание лёгкости и жёсткости при изгибных нагрузках:
- судостроение — рёбра жёсткости обшивки корпуса, стрингеры, бимсы, шпангоуты маломерных и среднетоннажных судов;
- мостостроение — элементы ортотропных плит, продольные рёбра жёсткости пролётных строений;
- вагоностроение — силовые элементы кузовов грузовых вагонов;
- строительные металлоконструкции — балки перекрытий, фахверковые стойки, связи жёсткости каркасных зданий;
- судоремонт — замена повреждённых элементов набора корпуса при доковании.
Профиль А40 используется в качестве альтернативы прокатным уголкам и полосам в случаях, когда требуется повышенная устойчивость стенки при сжатии без увеличения массы конструкции. Благодаря одностороннему утолщению, бульбопрофиль обеспечивает более высокий радиус инерции по сравнению с равнополочным уголком аналогичной массы.
Особенности монтажа и сварки
Бульбопрофиль А40 допускает все виды сварки, применяемые в судостроении: ручную дуговую электродами типа Э42/Э46, полуавтоматическую в среде CO, автоматическую под флюсом. При сварке низколегированных марок (09Г2С, 10ХСНД) рекомендуется предварительный подогрев до 100–150 C при температуре окружающей среды ниже –10 C. Разделка кромок выполняется механическим способом или плазменной резкой с последующей зачисткой.
При монтаже допускается холодная правка местных повреждений с радиусом гиба не менее 50 высот стенки. Гибка в горячем состоянии выполняется при нагреве до 900–1000 C с последующим медленным охлаждением. Отверстия под крепёж сверлятся диаметром не более 0,7 ширины полки, расстояние от кромки — не менее 1,5 диаметра отверстия.
Вопросы и ответы
Какая марка стали используется для бульбопрофиля А40?
Для А40 применяются стали Ст3сп/пс, 09Г2С, 10ХСНД, а также судостроительные категории прочности по ГОСТ Р 52935-2008. Выбор марки определяется условиями эксплуатации и требованиями классификационных обществ.
Какая длина бульбопрофиля А40 поставляется?
Профиль поставляется немерной длины от 6 до 12 м. По согласованию с изготовителем возможна поставка мерной длины с допуском 50 мм и кратной длины с припуском 100 мм на каждый рез.
Чем бульбопрофиль А40 отличается от уголка?
Бульбопрофиль имеет одностороннее утолщение вместо второй полки, что обеспечивает большую жёсткость при изгибе в плоскости стенки при меньшей массе. Это снижает трудоёмкость сварных соединений при монтаже настила.
Какой момент сопротивления у бульбопрофиля А40?
Момент сопротивления относительно оси X составляет 4,86 см, относительно оси Y — 1,12 см. Радиус инерции — 1,56 см для оси X и 0,74 см для оси Y.
