Таблица размеров алюминиевых труб (квадратных, прямоугольных и круглых), сплавы, производство и применение

Алюминиевые трубы доступны в различных размерах, формах и сплавах. Чтобы выбрать оптимальный вариант для конкретных целей, давайте подробнее рассмотрим размеры алюминиевых труб (круглые, квадратные и прямоугольные), процесс производства, материалы, области применения и сравнение с другими трубами.

Что такое алюминиевые трубки и как они применяются?

Алюминиевые трубы – это тип полого металла с длинными, тонкими профилями, изготовленного из алюминия, одного из самых распространённых металлов на Земле. Он известен своей мягкостью, гибкостью и устойчивостью к ржавчине и коррозии, поскольку образует защитный слой на своей поверхности. Алюминиевые трубы широко используются во многих отраслях промышленности благодаря высокому соотношению прочности к весу. Например, алюминиевые трубы используются в конструкции практически всех самолётов, обеспечивая лёгкость и прочность. В автоспорте алюминиевые трубы используются для изготовления таких деталей, как кронштейны и тепловые экраны. Они также популярны в освещении и сценическом такелаже, поскольку из них можно формировать башни или рамы, которые легко переносить и устанавливать.

Алюминиевая труба против трубки
Обратите внимание, что алюминиевая труба немного отличается от обычной алюминиевой трубки. Трубы обычно используются для транспортировки жидкостей или газов и обычно имеют круглое сечение, размер которого определяется внутренним диаметром, определяющим объём жидкости или газа, который может по ним проходить. Трубы же могут иметь различную форму, например, квадратную или овальную, и характеризуются внешним диаметром и толщиной стенки. Алюминиевые трубы обычно применяются в строительстве каркасов и конструкций.

Алюминиевая труба против стальной трубы
Алюминиевые трубы значительно легче стальных, веся примерно в три раза меньше при том же объёме, что упрощает обработку и транспортировку. Однако сталь, как правило, прочнее и долговечнее, способна выдерживать более сильные удары, нагрузки и давление без изгиба и деформации. Алюминий более пластичен; его можно формовать или гнуть в сложные формы без образования трещин, и он становится прочнее при низких температурах. Что касается коррозионной стойкости, алюминий имеет естественный защитный оксидный слой, который предотвращает ржавчину, в отличие от стали, которая часто нуждается в покрытии или покраске для защиты от коррозии, особенно во влажной или абразивной среде. Алюминиевые трубы также лучше проводят тепло и электричество, чем стальные, поэтому их часто используют в радиаторах и электропроводках. С другой стороны, сталь легче сваривать и она даёт более прочные сварные швы, поэтому она лучше подходит для определённых производственных процессов. Хотя алюминий, как правило, стоит дороже за фунт, его лёгкость позволяет использовать больше материала на фунт, а иногда это более экономично.

Какие марки используются для производства алюминиевых труб?

• Алюминиевый сплав 5052 хорошо известен своей превосходной коррозионной стойкостью, особенно в солёной или влажной среде, например, в океане. Он содержит магний, который защищает его от ржавчины и повреждений. Хотя сплав 5052 не самый прочный, он гибок и прост в обработке; он часто используется для изготовления морских трубопроводов, химических резервуаров и систем пищевой промышленности.
• 5083 алюминий Обладает очень высокой прочностью в сочетании с исключительной стойкостью к коррозии, особенно в морской воде. Он содержит магний и ряд других элементов, которые обеспечивают ему прочность даже при высоком давлении и в сложных условиях. Этот сплав широко используется в судостроении, на морских платформах и в резервуарах для хранения химикатов благодаря своей долговечности и свариваемости.
• Сплав 5086 отличается прочностью и коррозионной стойкостью, особенно в морской среде и агрессивных химических средах. В его состав входят магний и марганец, которые повышают его прочность и гибкость. Благодаря этим свойствам трубы из сплава 5086 часто используются в системах охлаждения морской водой, морских трубопроводах и на палубах кораблей.
• Марка 6061 — универсальный термообрабатываемый сплав на основе магния и кремния. Он сочетает в себе прочность, коррозионную стойкость и лёгкость сварки. Этот сплав широко применяется в строительстве, аэрокосмической и автомобильной промышленности. Он достаточно прочен, чтобы выдерживать высокие нагрузки и давление, и его можно формовать в трубы с высоким качеством поверхности.
• Марка 6063 похожа на марку 6061, но отличается более высоким качеством поверхности и простотой экструзии. Она также содержит магний и кремний, что делает её пригодной для архитектурных и декоративных целей, таких как оконные рамы, перила и вывески. Трубы из марки 6063 гладкие, устойчивы к коррозии и идеально подходят для применения в видимых областях, где важен внешний вид.
• 7075 — очень прочный сплав на основе цинка, часто называемый авиационным алюминием. Благодаря высокой удельной прочности он используется в аэрокосмической, военной и высокопроизводительной технике. Несмотря на высокую прочность, 7075 менее устойчив к коррозии, чем некоторые другие сплавы, поэтому его лучше всего использовать в сухих или контролируемых условиях, где прочность является главным приоритетом.

Как изготавливаются алюминиевые трубы – Процесс производства алюминиевых труб

Алюминиевые трубы могут быть изготовлены различными методами, включая экструзию, литье, ковку, формовку и прокатку, волочение, механическую обработку, гидроабразивную резку и сварку. Среди них экструзия алюминия является наиболее распространённым и широко применяемым методом, особенно для производства труб различных форм и размеров.

Алюминиевая экструзия
Экструзия — это процесс, при котором нагретая алюминиевая заготовка продавливается через фильеру. Это формирует из алюминия непрерывную трубку или патрубок, соответствующий профилю фильеры. Из фильеры алюминий выходит с заданным сечением, например, круглым, квадратным или прямоугольным. Этот процесс позволяет с высокой точностью формовать изделия сложной формы.

Литье алюминия
Литье подразумевает расплавление алюминия и заливку его в форму, где он охлаждается и затвердевает, придавая желаемую форму. Этот метод часто используется для изготовления толстых или сложных деталей, но реже применяется для труб, поскольку экструзия обеспечивает лучший контроль формы и прочности.

Алюминиевая ковка
Ковка позволяет формовать алюминий путём сжатия и удара молотом нагретого металла в штампе. Это упрочняет материал, изменяя его внутреннюю структуру. Ковка применяется, когда прочность и устойчивость к нагрузкам критически важны, хотя для производства труб она менее распространена.

Формовка и прокатка алюминия
В процессе формовки и прокатки алюминиевые слитки или листы пропускают через валки для уменьшения толщины или придания им формы труб. Этот метод позволяет получать тонкостенные трубы и часто используется для изделий большого сечения, таких как пластины или листы, а не для труб малого диаметра.

Чертеж алюминия
Волочение — это процесс протягивания алюминия через фильеру для уменьшения его диаметра и улучшения качества поверхности и прочности. Этот процесс холодной обработки широко применяется для проволоки и тонких трубок, улучшая их размеры и механические свойства.

Обработка алюминия
Обработка алюминия с ЧПУ Удаление материала с заготовок для создания определённых форм или деталей, таких как резьба или отверстия. Как правило, это вторичный процесс, используемый после экструзии или литья для придания трубам окончательных форм.

Гидроабразивная резка алюминия
Гидроабразивная резка использует воду под высоким давлением для резки алюминия без нагрева. Преимущество заключается в сохранении первоначальных характеристик металла. Гидроабразивная резка используется для точной резки алюминиевых труб и листов до конечной формы.

Алюминиевая сварка
Сварка соединяет детали алюминиевых труб путём плавления и сплавления металлов, часто с использованием методов сварки в среде защитного газа, таких как MIG или TIG. Сварка используется для сборки рам и конструкций из алюминиевых труб.

Основные этапы экструзии алюминия
Шаг 1: Подготовка пресс-формы
Процесс начинается с выбора подходящей фильеры, обычно изготавливаемой из прочной стали, например, H13. Фильера нагревается до высокой температуры (около 450–500 °C), чтобы предотвратить повреждения и обеспечить плавное течение металла во время экструзии.
Шаг 2: Нагрев алюминиевой заготовки
Алюминиевая заготовка, представляющая собой цельный цилиндр из алюминиевого сплава, нагревается в печи до температуры около 400–500 °C. Этот нагрев размягчает металл, что облегчает его продавливание через матрицу без образования трещин и разрушений.
Шаг 3: Загрузка заготовки в пресс
Нагретая заготовка аккуратно помещается в камеру пресса. Для уменьшения трения между заготовкой и ползуном пресса наносится смазка.
Шаг 4: Экструдирование алюминия
Гидравлический таран с огромным усилием (иногда до 15,000 XNUMX тонн) проталкивает размягченную заготовку через матрицу. Проходя через профилированное отверстие, металл принимает форму матрицы, образуя непрерывную трубу или патрубок необходимого сечения.
Шаг 5: Охлаждение экструзии
После выхода из матрицы алюминий быстро охлаждается (закаливается) водой или воздухом для затвердевания и стабилизации формы. Этот этап предотвращает нежелательную деформацию и улучшает механические свойства.
Шаг 6: Резка по длине
Длинную экструдированную трубку разрезают пилой на отрезки удобной длины. Кусочки ещё тёплые, но достаточно твёрдые, чтобы их можно было взять в руки.
Шаг 7: Выпрямление и растяжка
Чтобы устранить естественные изгибы и скручивания, возникающие при экструзии, трубы зажимают в растяжном станке и выпрямляют. Это также способствует упрочнению металла, повышая его прочность.
Шаг 8: Окончательная резка и термообработка
Трубы разрезаются на точные отрезки, обычно от 8 до 21 фута. В зависимости от сплава и предполагаемого использования, они могут быть подвергнуты термообработке в печах для достижения определённых уровней прочности, известных как состояния отпуска, например, T5 или T6.

Различные типы алюминиевых трубок (формы)

Три основных типа алюминиевых трубок — круглые, квадратные и прямоугольные. Эти формы различаются не только внешним видом, но и способами измерения и применения.

• Алюминиевая круглая труба: наиболее распространённая форма. Она имеет круглое поперечное сечение и определяется наружным диаметром и толщиной стенки. Эти трубы популярны благодаря своей прочности, лёгкости и устойчивости к коррозии. Благодаря круглой форме их легко сгибать и соединять, поэтому их часто можно встретить в строительных лесах, велосипедных рамах, автомобильных деталях и конструкциях самолётов. Круглые трубы выпускаются различных размеров: от очень тонкостенных для лёгких применений до толстостенных для тяжёлых опор.
• Алюминиевая квадратная труба: Этот тип труб имеет четырёхгранное квадратное поперечное сечение с равными длинами сторон, измеряемыми по наружным размерам трубы. Такие трубы ценятся за острые, ровные края и структурную прочность. Их часто используют в каркасах мебели, архитектурных решениях, таких как перила и декоративные элементы, а также в электрических шкафах.
• Алюминиевая прямоугольная трубка: Иногда называется коробчатым сечением, имеет прямоугольное поперечное сечение с различной длиной по ширине и высоте. Такая форма обеспечивает повышенную жёсткость и устойчивость по сравнению с круглыми трубами. Часто используется в рамах, автомобильных деталях и строительстве, где важны форма и прочность.

Таблица размеров стандартных алюминиевых трубок (толщина, вес, калибр, внутренний и внешний диаметр)

Ниже представлены таблицы размеров круглых, прямоугольных и квадратных алюминиевых труб в дюймах. Если вам нужны метрические размеры алюминиевых труб в мм, вы можете обратиться к стандартам DIN 1785 и ASTM B111, которые применяются для алюминиево-латунных труб для конденсаторных и нагревательных систем, например, 10 мм x 1 мм.

Размеры и характеристики круглых алюминиевых труб

Размеры и характеристики алюминиевых прямоугольных труб

Размеры и характеристики алюминиевых квадратных труб

Статьи по Теме:

Типы, размеры и измерения медных труб – стандартная таблица размеров медных труб (внешний диаметр, внутренний диаметр и толщина) Алюминий 2024 и 6061: различия в свойствах, прочности, коррозионной стойкости, использовании, стоимости Алюминий 6061 и 6063: различия в свойствах (плотность и прочность), составе, цене, применении Таблица размеров заклепок-вытяжек (типы, применение, размеры отверстий, прочность, габариты) Что такое резьба UNS – значение резьбы UNS, стандарт, классы посадки и таблица размеров Типы, применение, материалы и размеры шайб | Шайбы USS и SAE