Бульбопрокат из алюминиево-марганцевого сплава АМцС: сортамент и применение
Бульбопрофиль АМцС — фасонный алюминиевый прокат с односторонним утолщением (бульбом), изготавливаемый методом горячей прокатки из алюминиево-марганцевого сплава системы Al–Mn с добавлением кремния. Материал относится к термически неупрочняемым коррозионностойким сплавам, что определяет его применение в судостроении, вагоностроении и строительных металлоконструкциях без дополнительной термообработки.
Отличительная особенность бульбопрофиля АМцС — сочетание высокой пластичности и удовлетворительной прочности при отличной свариваемости аргонодуговой сваркой. Сплав не склонен к межкристаллитной коррозии и сохраняет работоспособность в интервале температур от –253 до +150 C, что допускает эксплуатацию в криогенных системах и умеренно нагретых узлах.
Геометрические параметры и сортамент
Бульбопрофиль АМцС выпускается с высотой стенки от 20 до 220 мм и шириной полки от 10 до 70 мм. Толщина стенки варьируется в пределах 2–12 мм, масса погонного метра — от 0,3 до 12,5 кг. Профиль поставляется мерной и немерной длины от 2 до 12 м, допускается изготовление по согласованным чертежам с отклонениями по ГОСТ 8617–81.
| Высота стенки, мм | Ширина полки, мм | Толщина стенки, мм | Масса 1 м, кг | Момент сопротивления, см |
|---|---|---|---|---|
| 40 | 20 | 3 | 0,48 | 1,12 |
| 80 | 35 | 5 | 1,85 | 8,94 |
| 140 | 55 | 7 | 4,62 | 34,7 |
Механические характеристики и химический состав
В состоянии поставки (без термообработки) бульбопрофиль АМцС демонстрирует предел текучести не менее 100 МПа, временное сопротивление разрыву — 160–220 МПа, относительное удлинение — не менее 18%. Твёрдость по Бринеллю составляет 40–50 HB. Химический состав регламентирован ГОСТ 4784–2019: марганец — 1,0–1,6%, кремний — 0,15–0,35%, железо — до 0,7%, медь — до 0,1%, цинк — до 0,1%, примеси каждого — не более 0,05%.
Модуль упругости сплава — 71 ГПа, плотность — 2730 кг/м. Коэффициент линейного расширения при 20–100 C — 23,5 10 1/C. Электропроводность составляет 50–55% от меди, что допускает использование профиля в токоведущих конструкциях ограниченной мощности.
Технологические свойства и свариваемость
Бульбопрофиль АМцС характеризуется высокой технологичностью при механической обработке: резание, сверление и фрезерование выполняются без образования наростов и заусенцев. Материал допускает холодную гибку с радиусом не менее 2,5 толщины стенки, а также штамповку в холодном состоянии. При горячей деформации интервал ковки составляет 350–450 C.
Сварка бульбопрофиля АМцС выполняется аргонодуговым методом с присадочной проволокой СвАМц или АК5. Прочность сварного шва достигает 90–95% от основного металла. Не рекомендуется применять газовую сварку из-за склонности к образованию оксидных включений. После сварки не требуется термообработка, что упрощает монтаж крупногабаритных конструкций.
Области применения бульбопрофиля АМцС
Основное назначение бульбопрофиля АМцС — набор корпуса судов и плавучих сооружений, где он используется в качестве стрингеров, шпангоутов и рёбер жёсткости. Дополнительные сферы применения включают:
- вагоностроение — каркасы кузовов грузовых вагонов и цистерн;
- строительные металлоконструкции — прогоны, фахверковые стойки, элементы витражей;
- мостостроение — настилы и ограждения пешеходных переходов;
- криогенное машиностроение — элементы резервуаров для сжиженного природного газа;
- транспортное машиностроение — рамы и платформы электропогрузчиков;
- энергетика — несущие конструкции распределительных устройств открытого типа.
Благодаря коррозионной стойкости в морской воде и атмосферных условиях бульбопрофиль АМцС применяется без дополнительных защитных покрытий в прибрежных сооружениях и портовой инфраструктуре. Материал не требует катодной защиты и сохраняет внешний вид при длительной эксплуатации.
Вопросы и ответы
Чем отличается бульбопрофиль АМцС от бульбопрофиля АМг5?
АМцС — сплав системы Al–Mn, неупрочняемый термообработкой, с пределом текучести около 100 МПа. АМг5 — сплав Al–Mg с магнием 4,8–5,8%, обладающий более высокой прочностью (предел текучести 140–160 МПа), но меньшей пластичностью при холодной гибке. Выбор между ними определяется требованиями к прочности и технологичности.
Какая максимальная длина бульбопрофиля АМцС поставляется?
Стандартная мера длины — 6 м, немерная — от 2 до 12 м. По согласованию с изготовителем возможна поставка профиля длиной до 14 м при условии транспортировки специализированным автотранспортом.
Допускается ли сварка бульбопрофиля АМцС с другими алюминиевыми сплавами?
Да, бульбопрофиль АМцС сваривается с деформируемыми сплавами АМц, АМг2, АМг3, а также с литейными сплавами типа АК12. При сварке с высокопрочными сплавами серии 6061 (АД33) необходимо применять присадку АК5 для компенсации разницы в химическом составе.
Какой радиус гибки допустим для бульбопрофиля АМцС без подогрева?
Минимальный радиус холодной гибки составляет 2,5–3 толщины стенки профиля при гибке поперёк оси прокатки. При гибке вдоль оси радиус увеличивается до 5 толщин. Для радиусов менее указанных требуется подогрев до 250–300 C.
