Созидательное общество. О чем мечтали пророки

Латунная профильная труба квадратного сечения и ее применение

труба латунная профильная Латунь

Труба латунная профильная квадратного сечения предназначена для строительства каркасов или декоративной отделки внутри и снаружи дома. Материал отличается устойчивостью к климатическим воздействиям и не гниет под влиянием атмосферных осадков. Детали соединяют заклепками, сваркой или пайкой тугоплавкими припоями с последующей зачисткой швов абразивным инструментом.

Характеристики латуни

Латунь представляет собой сплав меди с цинком и дополнительными легирующими элементами (оловом, марганцем или никелем). В зависимости от состава плотность колеблется в пределах от 8,5 до 8,9 г/см³. Сплавы с содержанием цинка до 20% отличаются высокой пластичностью и используются для изготовления элементов декора или фурнитуры. Латуни литейного типа с добавками прочих металлов имеют хорошие антифрикционные свойства и используются для изготовления деталей машин и механизмов.

Характеристика латуни.
Латунная труба изготовляется с добавками различных металлов.

Стандартная латунь содержит 30% цинка, который позволяет повысить механические характеристики сплава с одновременным снижением себестоимости производства материала. Состав металла указывается в маркировке (например, Л63 указывает на латунь, содержащую в среднем 63% меди). При введении дополнительных примесей процентное содержание и тип компонента отображают в маркировке (например, ЛАЖ63-1-1 соответствует латуни с 1-процентным содержанием алюминия и железа).

Когда используются квадратные трубы

Латунный профиль прямоугольного или квадратного сечения отличается повышенной устойчивостью к изгибающим нагрузкам и используется для:

  • изготовления несущих каркасов офисной и бытовой мебели;
  • сборки основания для легких сооружений на приусадебных участках;
  • декоративных ограждений, устанавливаемых под открытым небом;
  • каркасов для крепления козырьков над входными дверями.

Классификация латунных труб квадратного сечения

Латунные трубы принято классифицировать по:

  • технологии изготовления;
  • конфигурации поперечного сечения;
  • габаритам и толщине стенки;
  • пластичности, определяемой структурой металла;
  • точности изготовления (стандартной, повышенной или высокой);
  • длине профиля;
  • химическому составу латуни, в которую могут входить легирующие компоненты.

Структура металла

Соединение меди с цинком образовывает основной раствор (α) и несколько дополнительных фаз электронного типа (β, γ либо ε). Материал α представляет собой раствор цинка в меди с сохранением кристаллической решетки меди, а фаза β представляет собой химическое соединение меди и цинка с упрощенной ячейкой. При повышении температуры фаза β становится пластичной, при охлаждении происходит упорядочивание структуры, что приводит к повышению хрупкости и твердости. Фаза γ соответствует химическому соединению вида Cu5Zn8.

Для изготовления труб могут использоваться латуни с 1 или 2 фазами. Однофазные материалы отличаются повышенной пластичностью, в двухфазных сплавах наблюдается рост прочности с падением пластичности. Механические характеристики отожженного материала зависят от процентного содержания меди и цинка. При увеличении концентрации цинка до 30% происходит одновременный рост пластичности и прочности. В интервале содержания от 30 до 45% наблюдается падение пластичности при росте прочности, а затем происходит снижение прочности сплава.

Материал меди и цинка.
Сплав латуни зависит от содержания меди и цинка.

С этой статьей читают: Виды и диаметры полипропиленовых труб – от выбора до монтажа

Толщина стенок

Профиль имеет толщину стенок от 1 до 5 мм, параметр зависит от технологии изготовления и размеров боковых сторон. От толщины зависят механическая прочность и способность выдерживать давление жидкостей или газов. Значение указывается в сертификационных документах или на заводском ярлыке, стандарт предусматривает отклонение параметра в большую или меньшую стороны от номинального значения.

Соответствие ГОСТу

Материал и размеры труб регламентируются стандартом ГОСТ 20900-2014 (введен взамен аналогичного норматива от 1975 г.). При использовании государственного стандарта учитывают требования связанных нормативов (например, на химический состав латуни). Производители руководствуются локальными техническими условиями (например, ТУ 4821-428-84, ТУ 48-0814-102-99 либо ТС 14-2004), позволяющими упростить технологию производства и использовать марки латуни с пониженным содержанием меди.

Технические характеристики латунной профильной трубы

Стандарт ГОСТ 20900-2014 предусматривает использование латуней марок Л63 и Л96, изготовленных в соответствии с нормативами ГОСТ 15527-2004. Материалы отличаются составом и механическими характеристиками. В состав Л63 и Л96 входит 62-65 и 95-97% меди соответственно, от содержания примесей зависит плотность материала.

Материалы из латуни
Механические материалы зависят от примеси меди.

Дополнительные элементы состава

В состав латуни входят цинк и прочие примеси (например, свинец, висмут, сурьма и фосфор). Концентрация дополнительных элементов не превышает 0,5%, оставшаяся часть приходится на долю цинка. Стандарт допускает наличие до 0,3% никеля, который не считается посторонним элементом.

Плотность и температура плавления

Сплав для труб имеет плотность от 8,5 до 8,9 г/см³, которая зависит от соотношения компонентов. Температура плавления находится в диапазоне +880…+950°С, при введении дополнительного цинка параметр снижается. На поверхности металла формируется оксидная пленка, не препятствующая переходу в жидкую фазу при нагреве до температуры плавления.

Какое давление выдерживает

Расчетное давление зависит от толщины стенки и химического состава латуни, использованной при изготовлении труб. В ходе сертификационных испытаний максимальный напор составляет 50 кгс/см², тестирование производят на протяжении 10 секунд. Информация о допустимом давлении указывается в сертификате соответствия, получаемом производителем.

Сертификат.
Тестирование давления происходит по времени 10 секунд,вся информация указывается в сертификате.

Возможно это интересно: Расчёт навеса из профильной трубы

Размерный рядТ5

В соответствии с российским стандартом ГОСТ 20900-2014 производятся трубы квадратного и прямоугольного профиля. Для латуней установлен минимальный размер 2,4х1,2 мм, максимальный габарит 120х10 мм. Толщина стенки варьируется в пределах от 1 до 5 мм, стандарт предусматривает очистку поверхностей изделий от загрязнений, затрудняющих визуальное определение дефектов. Трубы поставляются заказчикам в отрезках мерной, немерной и кратной мерной длины. Стандарт регламентирует массу 1 погонного метра изделий с учетом марки латуни.

Преимущества и недостатки латунного профиля

Преимущества коробчатых латунных профилей, отмеченные заказчиками:

  • устойчивость к воздействию воды и ряда агрессивных веществ;
  • пластичность, позволяющая изгибать заготовки без риска разрыва стенки;
  • возможность соединения пайкой или электродуговой сваркой;
  • широкая номенклатура изделий;
  • отсутствие необходимости нанесения лакокрасочного защитного покрытия;
  • устойчивость к перепадам температуры.

Основные недостатки трубопроводов из латуни:

  • высокая цена;
  • риск образования микроскопических трещин (касается труб, изготовленных по технологии холодного давления);
  • падение температуры жидкости из-за повышенной теплопроводности;
  • необходимость специальных флюсов и газовой горелки для пайки.

Средняя стоимость

Цена продукции зависит от конфигурации профиля и веса партии. Металлопрокатные заводы отгружают продукцию овального сечения по цене от 420 тыс. руб. за т, прямоугольные трубы обойдутся заказчику в сумму от 844,5 тыс. руб. за т. Розничная стоимость зависит от размера полки и толщины стенки, например, труба 25х25 со стенкой 3 мм обойдется покупателю в 750 руб. за 1 кг веса (стоимость указана на декабрь 2020 г.).

Цена.
Стоимость латунной трубы обойдется в сумму около 844,5 тыс.руб.

Способы производства

Трубы из латуни изготавливают по технологиям холодной прокатки, прессования и вытяжки. Изделия могут иметь сплошные стенки или сварной шов, снижающий механическую прочность. Монолитные магистрали отличаются увеличенной толщиной стенки и рассчитаны на повышенное давление газа или воды. Трубы с тонкими стенками, выполненные по технологии холодной прокатки, применяются в жилищно-бытовой сфере.

Применение латунного профиля

Латунные трубопроводы используют для:

  • сборки систем подачи водопроводной воды;
  • изготовления каркасов (например, теплиц на приусадебных участках);
  • выполнения элементов мебели (как офисной, так и винтажной).

Создание систем водоснабжения

Для подачи жидкостей под высоким давлением используются бесшовные трубы круглого сечения с увеличенной толщиной стенки. Для бытовой разводки возможно применение тонкостенных изделий из латуни марки Л68, но в домах чаще применяют трубы из меди. Сплав Л68 позволяет снизить вес конструкции, но высокая цена ограничивает применение латуни при создании систем подачи воды.

Сварка различных конструкций

Каркасные конструкции из коробчатого профиля 40х40 или 30х30 мм используются при постройке парников. Поверх каркаса устанавливают листы из карболита (синтетического полимера, устойчивого к внешним воздействиям). Элементы соединяют дуговой сваркой в среде защитных газов с использованием вольфрамового электрода и присадочной проволоки из бронзы марки БрКМЦ-3-1. К каркасу из латуни допускается крепить листы стальной обшивки, образующаяся гальваническая пара немного ускоряет процесс коррозии.

Создание мебели

Изогнутые профили (например, сечением 15х15 либо 18х18 мм) применяются для создания каркаса мебели или изготовления предметов декора. Заготовки изгибают вручную или с помощью установки с электрическим приводом, а затем соединяют пайкой или болтами с декоративными головками. Поверх каркаса устанавливают панели из натуральной древесины, фанеры или древесностружечной плиты.

Как работать с латунными профильными трубами

Для получения заготовок требуемой конфигурации трубу изгибают на ручной или электрической оснастке. Элементы соединяют на оправках при помощи припоя, обладающего требуемой механической прочностью. Марку соединительного материала подбирают в соответствии с химическим составом латуни. После завершения работ швы зачищают наждачной бумагой или абразивным кругом, дефекты заливают дополнительной дозой припоя.

Работа с латунными трубами.
Элементы труб изгибают ручной или электрической работой.

Сгибание

Гибка труб квадратного сечения осуществляется в холодном состоянии, для защиты от формирования складок внутренний объем заполняют канифолью. Для изменения конфигурации используют станки с регулируемыми роликами либо плиты для гибки со сменными упорами и направляющими отверстиями. Перед началом работ заготовки следует отжечь в печи, прогретой до +600…+700°С, а затем остудить в воде.

Гибку следует выполнять плавно, для предотвращения формирования складок трубу деформируют на больший угол, а затем возвращают в требуемое положение. После завершения процедуры канифоль выплавляют, начиная нагрев трубы с концов. Термическое воздействие на центральную часть приводит к деформации или разрыву стенки. Если заготовки сгибают в горячем состоянии, то вместо канифоли используют мелкий песок.

Если при горячем изгибании допущена ошибка, то запрещено выпрямлять складки на остывающем металле (при светло-вишневом свечении). Попытка исправить дефект приведет к разрыву стенки. Необходимо прогреть материал пламенем горелки, а затем выполнить рихтовку легкими ударами молотка. Если в распоряжении мастера отсутствует необходимая оснастка или не имеется опыта гибки, то рекомендуется заказать формовку в специализированной мастерской.

Пайка в домашних условиях

Для пайки, трубы латунной профильной, необходима газовая горелка и жидкие флюсы с содержанием 5% буры или фторбората калия. Для соединения необходим медный (например, марки L-CuP6) или серебряный припой. От характеристик соединительного материала зависит прочность конструкции из труб (вне зависимости от сечения). Перед пайкой детали обрабатывают флюсом, совмещают и прогревают горелкой до появления красного свечения. Затем в стык вводят припой, который заполняет зазоры. После естественного охлаждения конструкцию следует промыть для удаления остатков флюса.

Пайка трубы.
Чтобы запаять трубу потребуется обработать флюсом и прогреть горелкой до красного цвета.

Это интересно: Медные трубы для систем кондиционирования или кондиционеров — технические характеристики

Оцените статью
Все о трубах