» » Сортамент тонкостенных профилей и технологические требования к ним
13.01.2015

Детальная проработка конструктивных и технологических особенностей изготовления профильных деталей сложной конфигурации из высокопрочных материалов показала, что только при использовании заготовок, размеры которых максимально приближены к размерам готовых деталей, требующих механической обработки лишь по сопрягаемым поверхностям, можно обеспечить решение проблем минимальной трудоемкости, высокого качества и низкой себестоимости изготовления профильных конструкций.
Тонкостенные профили из высокопрочных сталей типа 08Х15Н5Д2Т-Ш; 13Х15Н4АМЭ-Ш и титановых сплавов ОТ4, ОТ4-1, ВТ20 предназначены для конструкций ответственного назначения. При изготовлении деталей из этих профилей механическую обработку не применяют или применяют в незначительном объеме: только для обработки кромок профилей, сверления или пробивки в них отверстий, пазов.
Для конфигурации точных конструкционных профилей характерно значительное отношение ширины полки профиля к ее толщине. Это отношение у таких профилей достигает 40, что в 5—6 раз больше, чем у профилей из углеродистых сталей, полученных прокаткой. Тонкостенные профили имеют развитый периметр и характеризуются высоким значением коэффициента формы Аф = П/С, где П — периметр профиля; С — длина окружности равновеликого по площади круга. Величина Аф у освоенных тонкостенных профилей находится в пределах от 2 до 5.
К перечисленным показателям следует отнести также различие в толщине элементов сечения. Этот показатель может быть охарактеризован отношением (Smax/Smin) и представляет собой соотношение размеров максимальных (Smax) и минимальных (Smin) толщин элементов сечения профиля. У профилей сортового проката такой показатель близок к единице, в то время как у тонкостенных профилей он может достигать 6.
Сортамент тонкостенных профилей разнообразен и насчитывает более 300 наименований. По конфигурации поперечного сечения профили можно разделить на пять групп: I — уголковые; Il — тавровые; Ill — крестообразные; IV — типа швеллера, зета, двутавра; V — сочетающие массивные и тонкие элементы. Диаметр описанной окружности профиля может достигать 120 мм, площадь поперечного сечения — 700 мм2, минимальная толщина из элементов 1 мм. Для профилей типов уголок, тавр, крест обязательно отсутствие уклонов по ширине полки профиля, что исключает применение традиционных методов и оборудования для получения фасонных профилей. На рис. 1 показан основной сортамент тонкостенных профилей по группам.
Профили первой группы характеризуются малым значением момента сопротивления W, который составляет 0,24—0,5 мм3; при этом показатель разнотолщинности профилей достигает 2, а отношение ширины полки к ее толщине 25/35. У профилей второй и четвертой групп момент сопротивления составляет 1.32—2,1 мм3; разнотолщинность профилей достигает 3, а отношение ширины полки к ее толщине составляет 30/40. Профили второй группы могут иметь расположение стрингера, не перпендикулярное относительно основания. Профили третьей и пятой групп характеризуются самыми высокими моментом сопротивления (W=2/З,0 мм3) и показателем разнотолщинности (3—6); отношение ширины полки к ее толщине у этих профилей 10—15.
Сортамент тонкостенных профилей и технологические требования к ним

Профили рассмотренного сортамента имеют максимальную площадь сечения до 7 CM2, длину до 4 м и изготавливаются из высокопрочных сталей 13X15H4AM3-ш, 08Х15Н5Д2Т-Ш, 16Х12МВСФБР и титановых сплавов ОТ4, ОТ4-1, ВТ20, ВТ6. Стальные профили должны соответствовать ОСТ 1-92084—80, титановые — ОСТ 1-92064—77. Согласно этим ОСТам, к тонкостенным профилям предъявляются особые требования. Угол скручивания вокруг продольной оси на один метр длины любого участка профиля не должен превышать 2°; тангенс угла скручивания определяется отношением отклонения конца полки профиля от базисной плоскости к длине профиля. Предельные отклонения угловых размеров поперечного сечения профиля ±1,5°. Допустимая плавная продольная кривизна относительно любой плоскости на любом участка профиля длиной 1 м - не более 2 мм. Для профилей площадью поперечного сечения менее 0,5 см2 допустимая продольная кривизна на любом участке длиной 1 м — не более 4 мм.
Общая кривизна и скручивание профиля определяются путем умножения допустимых кривизны и скручивания, установленных на один метр длины, на длину профиля в метрах. Предельные отклонения величин радиусов закруглений углов калиброванных профилей следующие: +1,5 и —0,5 мм для радиусов от 1,5 до 2,0 мм; +2,0 и —0,5 мм для радиусов от более 2,0 до 5,0 мм.
Допустимые отклонения номинальных габаритных размеров профиля составляют, мм: +2 и -1 для номинальных размеров 10—30 мм; +4,0 и -1,0 — для 30—80 мм.
Предельные отклонения (Δ) от размеров поперечного сечения профилей повышенной точности составляют, мм:
Сортамент тонкостенных профилей и технологические требования к ним

Поверхность профилей должна быть без трещин, расслоений, металлических и неметаллических включений. Параметр шероховатости поверхности согласно ГОСТ 2789—73 Rz≤20мкм. На поверхности профилей допускаются дефекты в виде рисок, царапин, задиров. Глубина их залегания не должна превышать минусовые предельные отклонения размеров необрабатываемых поверхностей. Глубина залегания дефектов определяется контрольной зачисткой.
Величина макрозерна профилей, определяемая по 10-балльной шкале, не должна превышать 3-го балла.
Механические свойства определяют на продольных обрезцах, вырезанных из профилей в состоянии поставки, и должны удовлетворять значениям, приведенным в табл. 1, 2.
Сортамент тонкостенных профилей и технологические требования к ним
Сортамент тонкостенных профилей и технологические требования к ним