Tubes en acier rectangulaires GOST 8645 68: fabrication, détails de la norme et champ d'application

Dans cet article, nous allons essayer de comprendre comment sont fabriqués les tuyaux rectangulaires; quels documents réglementaires leurs fabricants devraient suivre; quelles tailles ces tuyaux sont fabriqués et pour quoi ils peuvent être appliqués.

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Production

Commençons par lire l'en-tête standard. Dans GOST 8645, il est écrit en russe en blanc:

La présente norme s’applique aux tubes rectangulaires en acier sans soudure laminés à chaud, étirés à froid et à soudure électrique.

Ainsi, dans le cadre de cette norme, les tuyaux sont fabriqués selon toutes les méthodes industrielles possibles. Comment se présente cette production dans chaque cas particulier?

Soudé à la vapeur

Les tuyaux en acier rectangulaires soudés se distinguent des tuyaux sans soudure principalement par les matières premières à partir desquelles ils sont fabriqués. Les tuyaux sont faits de bandes de tôle d'acier plates. Cependant, des usines métallurgiques il vient en rouleaux.

Nous avons devant nous les matières premières pour les tubes soudés électriquement.

Les principales étapes d'une production de tubes soudés sont les suivantes:

• La bande est déroulée d’un rouleau et coupée en bandes longitudinales de la largeur requise.
• Ces bandes sont soudées dans une bande sans fin qui est enroulée sur un tambour. Cela garantit la continuité de la production.
• Au besoin, la bande d'acier se déroule et pénètre dans les rouleaux de formage. Là, la bande se plie simplement dans un tube; ses bords se touchent, mais ne sont pas fixes.
• C'est au tour de la soudure, qui a donné le nom à la méthode de fabrication. Les bords de la pièce sont soudés ensemble pour former un tube circulaire sans fin. Le soudage peut être effectué de différentes manières: par arc électrique en utilisant une électrode en tungstène dans un environnement de gaz inerte; courants haute fréquence (soudage par induction); faisceaux de plasma, laser et même d'électrons. Cette dernière méthode est toutefois coûteuse et extrêmement rare, de manière exotique, simplement parce que tout le processus de soudage se déroule dans un vide poussé.

Remarque: les tubes les plus courants sont fabriqués par soudage à l'arc électrique sous gaz inerte (TIG, Tungsten Insert Gas) et soudés par courants d'induction (HF, haute fréquence). Ces derniers sont moins chers en raison des vitesses de soudage plus élevées avec les courants d'induction; Cependant, la couture de la première est environ 20% plus forte. L'arc fait fondre le métal à une plus grande distance du joint, ce qui permet un meilleur soudage des arêtes. Pour une utilisation domestique et décorative, la résistance des tubes soudés HF est tout à fait suffisante. Si nous parlons de structures de support nécessitant une résistance particulièrement élevée, il est logique de rester sur des tuyaux TIG ou même sans soudure.

Il s'agit d'une partie de la ligne qui produit des tubes soudés.

• Ensuite, le tube pénètre dans les rouleaux d’étalonnage en lui donnant une forme rectangulaire;
• Ensuite, maintenant , un tuyau en acier rectangulaire entre dans le détecteur de défauts. Selon GOST, un tuyau en acier rectangulaire doit être soumis à un contrôle de qualité obligatoire de la soudure.

Et ainsisemble détecteur de défauts. Vieux, monté à l'époque soviétique. Fait intéressant, le courant vivra tellement?

• Le tuyau inspecté est coupé en morceaux de la longueur requise.
• Les tuyaux coupés sont soumis à une inspection visuelle obligatoire. Outre la qualité de la couture, la géométrie correcte des tuyaux est également importante. L'usure ou le broutement des rouleaux peut le casser.
• Ensuite, les tuyaux sont emballés et envoyés à l'entrepôt de produits finis.

Tuyaux sans soudure déformés à chaud

La principale différence entre les tubes en acier sans soudure et les tubes à soudure électrique est que tous les tubes sans soudure sont fabriqués à partir de billettes rondes.

La technologie de production d'un tuyau rectangulaire à partir de ce qu'on appelle la tige - un cylindre monolithique en acier, matières premières provenant de métallurgistes - est en résumé la suivante:

• La billette est chauffée dans un four à une température juste au-dessus du point de recristallisation de l'acier. Le métal devient ductile et se déforme facilement.

La plupart des opérations sont effectuées avec de la billette chauffée au rouge.

• Ensuite, il s’avère qu’il s’agit d’une presse à percer, où une pièce creuse est obtenue à partir d’un cylindre monolithique. Une fois le pressage terminé, le mandrin reste dans le futur tube.
• La billette (maintenant appelée manchon) va successivement à plusieurs groupes de rouleaux, où le métal encore chaud et ductile est roulé sur le mandrin, étiré, en acquérant le diamètre et l'épaisseur de paroi requis;
• Enfin, les rouleaux de profilage sont formés debillette tube rectangulaire, calibrant ses dimensions exactes;
• Après quoi, le tuyau est refroidi à l’eau, coupé et stocké. Il n’ya pas de soudure, elle n’a donc pas besoin d’un détecteur de défauts; mais inspection visuelle avant le stockage est effectué.

tuyaux étirés à froid sans soudure

Les tubes rectangulaires en acier formés à froid (laminés à froid) sont en principe fabriqués de la même manière que les précédents. La seule différence est qu'après le micrologiciel, le manchon est refroidi à l'eau. En conséquence, tous les traitements ont lieu à froid. à basse température, la billette ronde est transformée en en un tube de forme rectangulaire .

L'un des innombrables rouleaux qui permet de faire passer la pièce d'un morceau d'acier à un tuyau rectangulaire.

Important: le traitement thermique final est l'étape obligatoire de la fabrication d'un tube laminé à froid (profilé ou arrondi). Le tuyau est chauffé à la température de recristallisation de l'acier et refroidit. L'opération est nécessaire pour éliminer les contraintes inévitables sur le métal après la déformation à froid. Ils réduisent considérablement la résistance et la durabilité de toute construction du tuyau.

Cas particulier

Juste pour ne rien manquer: les tubes ronds en forme peuvent également être profilés par des rouleaux. Ces produits ont des dimensions hors de la plage prescrite par les normes; après déformation à froid, les tuyaux ne subissent généralement pas de traitement thermique.

Le coût est également assez élevé: après tout, le vendeur de tuyaux ronds est inévitable.inclut dans le coût du produit son profit. Cependant, si une méthode existe et est utilisée, cela signifie qu'elle est utile à quelqu'un ...

Les rouleaux qui produisent un tube de forme ronde peuvent avoir une taille assez modérée.

Documents réglementaires et gamme de produits

Selon GOST 8645, 68 tubes en acier rectangulaires sont fabriqués dans les tailles suivantes:

Coupe transversale d'un tuyau en acier rectangulaire

Dimensions spéciales:

Cette norme contient une plage. Cependant, la production de tuyaux rectangulaires est régie par une autre norme: GOST 8639-82. Formellement, il produit des tuyaux en acier carrés; de plus, on peut voir ce qui suit dans l'en-tête standard:

La forme et les dimensions des tuyaux carrés devraient être conformes aux indications du dessin:

Section de tuyau carré en acier

Cependant, la norme précédente contient plusieurs références à cela. En effet, dans le texte et les tableaux, nous trouvons plusieurs références aux tuyaux rectangulaires. Vous ne pouvez pas comprendre la Russie avec votre esprit ...

Toutefois, selon le document GOST 8639, 82 tubes d'acier rectangulaires doivent:

• avoir une courbure d'au plus 2 millimètres par mètre de longueur de tuyau;
• Pour que l'écart de l'un des angles du tuyau par rapport à la ligne droite ne dépasse pas un degré et demi;
• La variation d'épaisseur de paroi n'est pasle tuyau doit dépasser les écarts maximaux admissibles par rapport à la taille nominale.

Et les écarts maximaux admissibles des tubes en acier rectangulaires GOST 8639 82 peuvent avoir les caractéristiques suivantes:

Par souci de justice, la norme décrivant les tuyaux carrés au nom d'un tuyau rectangulaire est encore un peu fausse.

Domaines d'application

À quoi peut servir un tuyau d'acier rectangulaire?

Pour comprendre cela, il faut d’abord aborder les caractéristiques d’un tel tuyau,en le distinguant du rond.

• Le tube rectangulaire est beaucoup plus en flexion . De plus, sa résistance varie en fonction du vecteur de charge: lorsqu'elle est parallèle au côté large du tuyau (et, bien entendu, perpendiculairement à son axe), la résistance est maximale.
• Par rapport à un tube rond, tout tube de forme perd la pression maximale qu'il peut supporter sans déformer les parois .
• Avec la même épaisseur de paroi et la même densité, un tuyau rectangulaire aura une section beaucoup plus petite qu'un tuyau rond . Si tel est le cas, son débit sera beaucoup plus bas.

Les conclusions sont évidentes: un tube rectangulaire sera utilisé là où les charges transversales sont importantes et catégoriquement