П-образный профиль АД31: прессованный профиль из алюминиевого сплава системы Al–Mg–Si
П-образный профиль АД31 — прессованное изделие из термически упрочняемого алюминиевого сплава системы Al–Mg–Si, поставляемое по ГОСТ 22233 и ГОСТ 8617. Сплав АД31 (аналог 6063 по ISO, AA6063 по ASTM) содержит 0,20–0,60 % кремния и 0,45–0,90 % магния; после искусственного старения Т1 или Т5 достигается предел прочности 130–200 МПа при относительном удлинении 8–12 %. Швеллерообразное сечение с двумя полками и стенкой обеспечивает высокий момент инерции при малой массе погонного метра, что определяет применение профиля в несущих и ограждающих конструкциях.
Сортамент и геометрические параметры
Профиль выпускается с высотой стенки 10–120 мм, шириной полки 10–80 мм и толщиной стенки 1,0–5,0 мм. Длина мерных отрезков — 2–6 м, немерных — до 7 м. Кривизна на 1 м длины не превышает 1,5 мм, скручивание — не более 1 на 1 м. Продольные рёбра жёсткости внутри полок увеличивают сопротивление местной потере устойчивости при изгибе.
| Типоразмер, мм | Толщина стенки, мм | Масса 1 м, кг | Момент инерции Ix, см | Состояние поставки |
|---|---|---|---|---|
| 20 20 1,5 | 1,5 | 0,22 | 0,09 | Т1 |
| 30 25 2,0 | 2,0 | 0,41 | 0,38 | Т1 |
| 40 40 3,0 | 3,0 | 0,94 | 1,72 | Т5 |
| 60 50 4,0 | 4,0 | 1,86 | 6,40 | Т5 |
| 80 60 5,0 | 5,0 | 3,12 | 16,8 | Т5 |
Механические и физические свойства сплава АД31
- Плотность — 2,70 г/см, что в 2,9 раза ниже стали Ст3.
- Предел текучести — не менее 110 МПа (Т5), временное сопротивление — 160–195 МПа.
- Твёрдость по Бринеллю — 60–70 HB после старения.
- Теплопроводность — 200–220 Вт/(мК), что позволяет использовать профиль как элемент теплоотвода.
- Коэффициент линейного расширения — 23,410 К в диапазоне 20–100 C.
- Электропроводность — 50–55 % IACS.
Технологические операции
Профиль АД31 хорошо поддаётся резке дисковыми и торцовыми пилами, сверлению, фрезерованию, гибке с радиусом не менее двух толщин стенки и анодированию. Сварка выполняется аргонодуговым способом (TIG) с присадочной проволокой СвАК5 или СвАМг; прочность сварного шва составляет 60–70 % от прочности основного металла. Анодное оксидирование толщиной 10–25 мкм повышает коррозионную стойкость в атмосфере промышленного типа и обеспечивает декоративную отделку.
Области применения
- Каркасы светопрозрачных конструкций: стойки и ригели фасадных систем, оконных и витражных блоков.
- Несущие элементы конвейерных линий, ограждений и защитных экранов на машиностроительных предприятиях.
- Корпуса шкафов управления, распределительных щитов и приборных стоек в электротехнической промышленности.
- Направляющие и обрамления в станкостроении, включая линейные системы позиционирования.
- Элементы вентиляционных решёток, воздуховодов и систем кондиционирования.
- Рамы торгового и складского оборудования, стеллажных систем.
Вопросы и ответы
Какое состояние поставки обеспечивает максимальную прочность профиля АД31?
Наибольшие прочностные характеристики достигаются в состоянии Т5 после искусственного старения: предел текучести не менее 110 МПа, временное сопротивление до 195 МПа. Состояние Т1 (естественное старение) даёт промежуточные значения и применяется при последующей гибке.
Допускается ли сварка П-образного профиля из АД31?
Да, сварка выполняется аргонодуговым способом с присадочной проволокой СвАК5. Прочность сварного соединения составляет 60–70 % от прочности основного металла, поэтому сварные швы рекомендуется располагать в зонах с минимальными изгибающими моментами.
Какой минимальный радиус гибки допустим для профиля АД31?
Минимальный радиус гибки в плоскости полок — не менее двух толщин стенки при условии предварительного отжига или гибки в состоянии Т1. При гибке в состоянии Т5 возможны трещины, поэтому операцию выполняют с подогревом до 150–200 C.
Как профиль АД31 ведёт себя при отрицательных температурах?
Сплав сохраняет работоспособность до –60 C без охрупчивания, поскольку не имеет резкого порога хладноломкости, характерного для углеродистых сталей. Это позволяет применять профиль в конструкциях холодильного оборудования и наружных систем в северных регионах.
