Прямоугольные бесшовные стальные трубы Сталь 35 в Минске


Прямоугольные бесшовные стальные трубы из стали 35: конструкционные решения для нагруженных узлов

Прямоугольные бесшовные трубы из стали 35 — горячедеформированный сортовой прокат с замкнутым некруглым профилем, получаемый прошивкой и последующей прокаткой цельной заготовки без сварного шва. Марка 35 — конструкционная углеродистая качественная сталь по ГОСТ 1050, содержащая 0,32–0,40 % углерода; сочетание бесшовной технологии и данного химсостава обеспечивает равнопрочность стенок по всему периметру и отсутствие концентраторов напряжений в углах профиля. Трубы применяют там, где сварной шов недопустим по условиям циклического нагружения, изгиба или герметичности: в несущих рамах, гидро- и пневмоцилиндрах, элементах грузоподъёмных механизмов.

Сортамент и геометрические параметры

Профиль формируется на станах горячей прокатки с последующей правкой и резкой в мерные длины. Типовые размеры — от 20 10 мм до 180 100 мм при толщине стенки 2–14 мм; соотношение сторон обычно не превышает 2:1, что ограничивает коробление при термообработке. Кривизна на 1 м длины — не более 1,5 мм, скручивание — не более 1 на 1 м. Кромки наружного контура скруглены радиусом 1,5–3,0 толщины стенки, что снижает концентрацию напряжений в сварных примыканиях.

Механические свойства стали 35 в бесшовном профиле

В состоянии поставки (без термообработки) предел прочности — 530–600 МПа, предел текучести — 315 МПа, относительное удлинение — 20 %. После нормализации твёрдость составляет 170–207 HB, после улучшения (закалка 860 C в воде + отпуск 600 C) — 197–235 HB при пределе текучести до 450 МПа. Сталь 35 склонна к росту зерна при перегреве, поэтому при гибке и сварке рекомендуется локальный подогрев до 150–200 C.

Типоразмер, ммТолщина стенки, ммПлощадь сечения, смМасса 1 м, кгМомент сопротивления Wx, см
40 203,03,212,523,42
60 404,07,235,6811,8
80 605,012,69,8926,4
100 806,019,415,251,7
120 808,029,122,882,3
140 10010,043,233,9148

Технологические операции и обрабатываемость

  • Гибка в холодном состоянии — минимальный радиус по нейтральной оси 3–4 высоты профиля при толщине стенки до 5 мм.
  • Сварка — ручная дуговая и в среде защитных газов без предварительного подогрева при толщине до 8 мм; требуется подогрев 150–200 C для стенок свыше 10 мм.
  • Механическая обработка — точение, фрезерование и сверление без затруднений; склонность к наростообразованию умеренная.
  • Термообработка — нормализация 850–870 C, улучшение с отпуском 580–620 C для повышения ударной вязкости.
  • Резка — абразивная, плазменная или ленточнопильная; после термической резки кромки зачищают для снятия зоны термического влияния.

Области применения

Профиль востребован в узлах, испытывающих знакопеременные и ударные нагрузки. В станкостроении из него изготавливают направляющие и корпусные элементы портальных станков; в подъёмно-транспортном оборудовании — стрелы кранов-манипуляторов и телескопические секции. В нефтегазовой отрасли трубы идут на рамы буровых установок и опоры трубопроводной арматуры. В автомобилестроении — на лонжероны рам тяжёлых прицепов и элементы подвески. В энергетике — на несущие конструкции газоходов и опорные рамы теплообменного оборудования.

Нормативная база и контроль качества

Химический состав регламентируется ГОСТ 1050, сортамент бесшовных профильных труб — ГОСТ 8639 и ГОСТ 13663. Партия сопровождается сертификатом с результатами испытаний на растяжение, ударную вязкость KCU при +20 C и контролем макроструктуры. По требованию заказчика проводят ультразвуковую дефектоскопию стенок и гидроиспытания давлением до 1,5 рабочего.

Вопросы и ответы

Чем бесшовная прямоугольная труба отличается от сварной по прочности?

Отсутствие сварного шва исключает зону термического влияния и связанное с ней снижение пластичности; при циклическом нагружении бесшовный профиль выдерживает большее число циклов до разрушения.

Допускается ли сварка стали 35 без подогрева?

При толщине стенки до 8 мм сварка возможна без подогрева с использованием электродов типа Э50А; для стенок свыше 10 мм требуется предварительный подогрев 150–200 C и последующая термообработка.

Какой минимальный радиус гиба в холодном состоянии?

Для стенки до 5 мм — 3–4 высоты профиля по нейтральной оси; при большей толщине гибку ведут с подогревом или применяют горячую деформацию.

Какие виды термообработки применимы к трубам из стали 35?

Нормализация при 850–870 C для снятия внутренних напряжений и улучшение (закалка 860 C в воде с отпуском 580–620 C) для повышения прочностных характеристик.