Профильные трубы Ст3пс: сортамент, механические свойства и применение
Профильные трубы из стали Ст3пс — востребованная позиция металлопроката для строительных металлоконструкций и машиностроительных узлов, работающих при умеренных нагрузках. Полуспокойная раскисленная сталь Ст3пс обеспечивает стабильную свариваемость и достаточную пластичность при сохранении невысокой себестоимости проката. Трубы квадратного и прямоугольного сечения из Ст3пс поставляются по ГОСТ 8645-68 и ГОСТ 8639-82, применяются в качестве несущих элементов рам, колонн, ферм и ограждающих конструкций.
Химический состав и технологические характеристики
Сталь Ст3пс относится к группе конструкционных углеродистых обыкновенного качества. Содержание углерода в пределах 0,14–0,22% обеспечивает оптимальное сочетание прочности и обрабатываемости. Полуспокойная раскисленная марка отличается от спокойной (Ст3сп) меньшим содержанием кремния — до 0,05–0,15%, что незначительно снижает ударную вязкость, но улучшает штампуемость и упрощает сварку в полевых условиях.
- Временное сопротивление разрыву — 370–490 МПа
- Предел текучести — не менее 235 МПа для толщины стенки до 20 мм
- Относительное удлинение — не менее 26%
- Ударная вязкость KCU при +20 C — не менее 30 Дж/см
- Свариваемость — без ограничений, все виды сварки
Сортамент и геометрические параметры
Профильные трубы Ст3пс выпускаются квадратного сечения со стороной 15–300 мм и прямоугольного — с соотношением сторон до 2:1. Толщина стенки варьируется от 1,0 до 12 мм. Электросварные прямошовные трубы изготавливаются по технологии высокочастотной сварки, что обеспечивает плотность шва и стабильность геометрии по длине. Длина мерная — 6,0 и 12,0 м, допускается немерная в пределах 4–12,5 м.
Кривизна профиля не превышает 1 мм на 1 метр длины, скручивание — не более 2 на метр. Овальность и разностенность контролируются в соответствии с требованиями ГОСТ 8639-82. Для конструкций, эксплуатируемых в условиях умеренного климата, допускается поставка без дополнительной обработки поверхности; для агрессивных сред требуется защитное покрытие.
Применение в строительстве и машиностроении
Трубы профильные Ст3пс используются при возведении каркасов производственных зданий, ангаров, торговых павильонов. Из них изготавливают стропильные фермы, прогоны, связи жесткости, элементы фахверка. В машиностроении профиль применяется для создания рам транспортных средств, стоек погрузочного оборудования, корпусов технологических установок.
Благодаря хорошей гнущейся способности, трубы Ст3пс пригодны для изготовления гнутых элементов — дуг, арок, кронштейнов. Материал поддается холодной гибке на трубогибочных станках с радиусом не менее 2,5 диаметра сечения. Для ответственных узлов, воспринимающих знакопеременные нагрузки, рекомендуется применять стали повышенной прочности, однако для статически нагруженных конструкций Ст3пс остается экономически оправданным решением.
Сравнение с другими марками стали
| Марка стали | Предел текучести, МПа | Ударная вязкость KCU, Дж/см | Свариваемость | Типичное применение |
|---|---|---|---|---|
| Ст3пс | 235 | 30 | Без ограничений | Каркасы, рамы, ограждения |
| Ст3сп | 245 | 35 | Без ограничений | Ответственные сварные узлы |
| 09Г2С | 345 | 45 | С подогревом | Несущие конструкции, низкие температуры |
Особенности сварки и обработки
Сварка труб Ст3пс выполняется электродами типа Э42 и Э46 по ГОСТ 9467-75, полуавтоматической сваркой проволокой Св-08Г2С в среде CO. Предварительный подогрев не требуется при толщине стенки до 30 мм. Для получения качественного шва рекомендуется зачистка кромок от окалины и масла. После сварки конструкций, работающих под динамическими нагрузками, целесообразно проводить отпуск для снятия внутренних напряжений при 600–650 C.
Механическая обработка — резка абразивными кругами, ленточными пилами, сверление — не вызывает затруднений. Трубы допускают нарезание резьбы при толщине стенки не менее 3 мм. Для защиты от коррозии применяются грунтовки ГФ-021, эмали ХВ-125 или цинконаполненные составы, обеспечивающие срок службы до 15 лет в атмосферных условиях.
Вопросы и ответы
Чем отличается Ст3пс от Ст3сп в профильных трубах?
Ст3пс — полуспокойная сталь с пониженным содержанием кремния, что делает ее более пластичной и удобной для гибки. Ст3сп — спокойная сталь с более высокой ударной вязкостью, применяется для ответственных сварных конструкций, работающих при низких температурах.
Какие максимальные размеры профильных труб из Ст3пс доступны?
Квадратные трубы выпускаются со стороной до 300 мм, прямоугольные — с большей стороной до 400 мм при толщине стенки до 12 мм. Точные размеры зависят от сортамента конкретного производителя.
Можно ли использовать трубы Ст3пс для несущих колонн?
Да, при статических нагрузках и расчетной температуре выше –30 C. Для колонн, воспринимающих значительные изгибающие моменты, рекомендуется проверять устойчивость по СП 16.13330 и при необходимости переходить на сталь 09Г2С.
Какой электрод использовать для сварки профильных труб Ст3пс?
Рекомендуются электроды Э42 и Э46 по ГОСТ 9467-75. Для полуавтоматической сварки применяется проволока Св-08Г2С в среде углекислого газа, обеспечивающая плотный шов без пор.
