Трубы электросварные профильные Сталь 45 в Минске


Трубы электросварные профильные из стали 45: сортамент, механические свойства и применение

Трубы электросварные профильные из стали 45 — это сварные профильные трубные изделия некруглого сечения, изготовленные из конструкционной углеродистой качественной стали марки 45 по ГОСТ 1050. Ключевая особенность данной комбинации: профильная геометрия (квадрат, прямоугольник, плоскоовал) формируется методом холодного профилирования из сварной заготовки, а материал — среднеуглеродистая сталь с содержанием углерода 0,42–0,50 %, что обеспечивает существенно более высокие прочностные характеристики по сравнению с трубами из низкоуглеродистых сталей (Ст3сп, 10, 20).

В отличие от труб из стали 20, профильные трубы из стали 45 после нормализации или улучшения (закалка + высокий отпуск) достигают предела текучести 355–450 МПа и твёрдости 170–217 HB, что позволяет использовать их в нагруженных металлоконструкциях, где требуется сочетание жёсткости профиля и повышенной несущей способности материала.

Сортамент и геометрические параметры

Профильные электросварные трубы из стали 45 выпускаются по ТУ и ГОСТ 13663 (профильные трубы) с размерами, характерными для сварного профильного сортамента:

  • квадратные: 20 20 — 180 180 мм, толщина стенки 1,5–8,0 мм;
  • прямоугольные: 20 40 — 180 120 мм, толщина стенки 1,5–8,0 мм;
  • плоскоовальные: 20 10 — 90 50 мм;
  • длина мерная — 6,0 м; немерная — 4,0–12,0 м;
  • кривизна — не более 1,5 мм на 1 м длины;
  • смещение кромок сварного шва — не более 0,5 мм.

Сварной шов выполняется методом высокочастотной сварки (ВЧС) или оплавлением, с последующим удалением грата. Для стали 45 критично соблюдение режимов сварки: углеродный эквивалент Cэкв = 0,42–0,50 требует подогрева кромок до 150–200 C при толщине стенки свыше 4 мм во избежание образования закалочных структур в зоне термического влияния.

Механические свойства и термообработка

Свойства профильных труб из стали 45 в состоянии поставки и после термообработки:

СостояниеПредел прочности, МПаПредел текучести, МПаОтносительное удлинение, %Твёрдость, HB
Горячекатаная (нормализация)600–75035516170–207
Улучшение (закалка + отпуск 600 C)750–900450–60012–14217–255
Закалка ТВЧ (поверхностная)———45–52 HRC
Отожжённая550–65031518156–170

Для снятия внутренних напряжений после сварки рекомендуется нормализация при 840–860 C с охлаждением на воздухе. Улучшение (закалка 820–840 C в воде или масле + высокий отпуск 560–620 C) применяется для ответственных несущих элементов.

Области применения

Профильные трубы из стали 45 применяются там, где требуется повышенная прочность при ограниченной массе конструкции:

  • несущие рамы и траверсы грузоподъёмных механизмов (мостовые краны, кран-балки);
  • элементы сельскохозяйственной техники: стойки культиваторов, рамы сеялок, навесные устройства тракторов;
  • металлоконструкции дорожно-строительной техники: отвалы, стрелы, кронштейны;
  • детали станков и промышленного оборудования: направляющие, кронштейны, рычаги;
  • каркасы технологической оснастки и приспособлений для механообработки;
  • элементы трубопроводных систем с повышенными требованиями к прочности (опоры, хомуты, подвесы).

В автомобилестроении профильные трубы из стали 45 используются для изготовления элементов рам прицепной техники, а также в производстве карданных валов специального назначения. В нефтегазовой отрасли — для вспомогательных металлоконструкций буровых установок.

Технологические особенности сварки и обработки

Среднеуглеродистая сталь 45 склонна к образованию холодных трещин в зоне термического влияния при сварке без предварительного подогрева. Рекомендуемые параметры:

  • предварительный подогрев — 150–250 C при толщине стенки более 4 мм;
  • сварочные материалы — электроды УОНИ-13/55, Э50А, проволока Св-08Г2С;
  • термообработка после сварки — нормализация или высокий отпуск при 600–650 C;
  • механическая обработка — резание с СОЖ, режимы для твёрдости 170–217 HB.

Гибка профильных труб из стали 45 возможна в холодном состоянии при радиусе не менее 3–4 наружных размеров сечения; при меньших радиусах требуется горячая гибка с нагревом до 850–900 C.

Вопросы и ответы

Чем профильные трубы из стали 45 отличаются от труб из стали 20?

Сталь 45 содержит 0,42–0,50 % углерода против 0,17–0,24 % у стали 20. Это даёт предел текучести 355 МПа против 245 МПа и твёрдость 170–207 HB против 120–140 HB, но снижает свариваемость и требует предварительного подогрева при сварке.

Можно ли сваривать профильные трубы из стали 45 без подогрева?

При толщине стенки до 3–4 мм возможна сварка без подогрева с использованием электродов Э50А и последующей нормализацией. При большей толщине обязателен предварительный подогрев 150–250 C для предотвращения холодных трещин в ЗТВ.

Какая термообработка обеспечивает максимальную прочность?

Закалка при 820–840 C в воде с последующим высоким отпуском при 560–620 C (улучшение) даёт предел прочности 750–900 МПа и предел текучести 450–600 МПа при сохранении достаточной пластичности.

Применяются ли профильные трубы из стали 45 в строительных металлоконструкциях?

Да, но ограниченно — преимущественно для нагруженных узлов, где требуется повышенная прочность: опорные стойки, элементы ферм с большими пролётами, анкерные рамы. Для стандартных строительных конструкций экономически целесообразнее применять трубы из стали 20 или Ст3сп.