Уголок конструкционный ГОСТ 6713-91: прокат для мостостроения и металлоконструкций
Уголок конструкционный ГОСТ 6713-91 — это фасонный горячекатаный прокат, предназначенный для несущих элементов мостовых сооружений, транспортных эстакад и других ответственных конструкций, работающих в условиях знакопеременных и динамических нагрузок. В отличие от проката общего назначения по ГОСТ 8509-93, данный сортамент изготавливается из низколегированных сталей с гарантированными характеристиками ударной вязкости при отрицательных температурах и повышенными требованиями к свариваемости.
Ключевое отличие уголков по ГОСТ 6713-91 — регламентированный химический состав и контроль механических свойств на каждом плавочном ковше. Сталь для мостостроения проходит дополнительную обработку модификаторами, что обеспечивает мелкозернистую структуру металла и стабильное сопротивление хрупкому разрушению. Прокат поставляется с гарантией свариваемости, что критично при монтаже пролетных строений методом сварки на строительной площадке.
Сортамент и геометрические параметры
Уголки по ГОСТ 6713-91 выпускаются равнополочными с шириной полки от 50 до 250 мм. Толщина полки варьируется от 4 до 35 мм в зависимости от типоразмера. Длина проката — мерная от 6 до 12 м, кратная мерной или немерная по согласованию с заказчиком. Предельные отклонения по геометрическим размерам ужесточены по сравнению с прокатом общего назначения: допуск на ширину полки составляет 1,5 мм для типоразмеров до 100 мм и 2,0 мм для более крупных профилей.
Кривизна уголка не должна превышать 0,2% длины, а скручивание вокруг продольной оси — 1 мм на 1 м длины. Эти требования обеспечивают точность сборки узлов металлоконструкций без дополнительной механической обработки кромок.
Марки стали и механические свойства
Для производства уголков мостового сортамента применяются низколегированные стали марок 15ХСНД, 10ХСНД, 14Г2АФ-У и 16Д. Выбор марки определяется климатическим районом эксплуатации и характером нагружения конструкции. Стали легированы хромом, никелем, медью и ванадием, что обеспечивает коррозионную стойкость в атмосферных условиях и сохраняет пластичность при низких температурах.
| Марка стали | Предел текучести, МПа | Временное сопротивление, МПа | Ударная вязкость KCU при –40 C, Дж/см | Толщина полки, мм |
|---|---|---|---|---|
| 15ХСНД | 345 | 490 | 39 | 4–20 |
| 10ХСНД | 390 | 530 | 44 | 4–15 |
| 14Г2АФ-У | 400 | 550 | 49 | 8–32 |
Для всех марок стали нормируется ударная вязкость на образцах с острым надрезом (KCV) при температуре –20 C и –40 C. Дополнительно контролируется относительное удлинение — не менее 21% для всех типоразмеров, что гарантирует способность металла к перераспределению напряжений в зонах концентрации.
Области применения
Уголки конструкционные ГОСТ 6713-91 применяются в качестве элементов жёсткости, связей и раскосов в следующих типах сооружений:
- пролётные строения железнодорожных и автодорожных мостов;
- пешеходные переходы и путепроводы;
- опоры линий электропередачи и антенно-мачтовые сооружения;
- элементы транспортных эстакад и рамповых конструкций;
- несущие каркасы крановых эстакад и перегрузочных комплексов;
- конструкции гидротехнических затворов и механического оборудования.
Прокат применяется в узлах, где требуется восприятие продольных усилий и изгибающих моментов при ограниченной массе элемента. Уголки используются как самостоятельные несущие элементы в составе ферм, а также в комбинации с листовым прокатом и фасонным металлом для формирования составных сечений повышенной жёсткости.
Технологические особенности сварки
Сварка уголков мостового сортамента выполняется электродами с основным видом покрытия (типа УОНИ-13/55) или под флюсом с применением сварочной проволоки Св-08Г2С. Для сталей 15ХСНД и 10ХСНД требуется предварительный подогрев до температуры 100–150 C при толщине полки свыше 20 мм и температуре окружающей среды ниже +5 C. После сварки ответственных узлов рекомендуется проведение отпуска для снятия остаточных напряжений при температуре 600–650 C.
Ограничение по содержанию углеродного эквивалента (не более 0,45%) обеспечивает отсутствие закалочных структур в зоне термического влияния, что исключает образование холодных трещин при монтажной сварке в полевых условиях.
Контроль качества и приёмка
Каждая партия уголков сопровождается сертификатом качества с указанием результатов испытаний на растяжение, ударный изгиб и химического анализа. Прокат подвергается 100% контролю геометрических параметров и визуальному осмотру поверхности. Допускается удаление поверхностных дефектов зачисткой при условии, что глубина зачистки не выводит размер сечения за предельные отклонения.
Приёмка осуществляется по группам контроля: для мостовых конструкций с расчётной температурой эксплуатации до –40 C применяется группа II с дополнительными испытаниями на ударную вязкость KCV при –20 C. Для особо ответственных узлов, работающих при температурах до –60 C, предусмотрена группа I с контролем ударной вязкости при –40 C.
Вопросы и ответы
Чем уголок по ГОСТ 6713-91 отличается от проката по ГОСТ 8509-93?
Уголок мостового сортамента изготавливается из низколегированных сталей с гарантированной ударной вязкостью при отрицательных температурах, ужесточёнными допусками на геометрию и контролем свариваемости. Прокат общего назначения не имеет таких требований к хладостойкости и химическому составу.
Какие марки стали используются для уголков в северном исполнении?
Для районов с расчётной температурой до –60 C применяются стали 14Г2АФ-У и 10ХСНД с дополнительным контролем ударной вязкости KCV при –40 C. Сталь 15ХСНД используется для конструкций, эксплуатируемых при температурах до –40 C.
Возможна ли поставка уголков немерной длины?
Да, ГОСТ 6713-91 допускает поставку проката немерной длины в количестве не более 5% от массы партии. Остальной металл поставляется мерной или кратной мерной длины в пределах 6–12 м.
Требуется ли термическая обработка после сварки уголков?
Для конструкций, работающих при динамических нагрузках, рекомендуется отпуск при 600–650 C для снятия остаточных сварочных напряжений. При толщине полки до 20 мм и положительной температуре монтажа допускается эксплуатация без термообработки.
