Властивості, виготовлення і застосування труб з алюмінію

 Труби з алюмінію і його сплавів отримали досить широке поширення, хоча в побуті їх застосовують рідко.

У них є ряд особливостей, переваг і недоліків в порівнянні зі сталевими і мідними. Тому алюмінієва труба застосовується в досить специфічних областях.

У природі алюміній дуже широко зустрічається. Його частка в складі земної кори становить близько 8%, що робить його найбільш поширеним з усіх металів. Однак внаслідок своєї високої хімічної активності природні запаси алюмінію представлені в різних хімічних сполуках. Довгий час отримання чистого алюмінію було дуже складним і дорогим. Лише в XX столітті було освоєно промисловий електролітичний спосіб масового виробництва чистого алюмінію з містять його руд, перш за все бокситів. Вартість алюмінію знизилася в десятки разів, а завдяки своїм властивостям (легкості, відносної міцності, стійкості до корозії і зручності в обробці), він виявився дуже затребуваним для використання в багатьох областях людської діяльності.

Властивості і поширеність алюмінію

Алюміній - порівняно легкий метал. Тому алюмінієві труби нерідко використовують там, де вагові характеристики вироби виходять на перший план, наприклад, при виготовленні деяких деталей машин, велосипедів, літаків.

Алюміній легко піддається різним видам механічної обробки, він пластичний, гнучкий, досить міцний. Крім того, окремі деталі з алюмінію і його сплавів, в тому числі і профільна труба, легко зєднуються між собою, наприклад, методом зварювання. Пластичність алюмінію дозволяє йому бути неперевершеним матеріалом в тих випадках, коли потрібна профільна труба.

Поверхня виготовлених з алюмінію деталей має значно меншу шорсткість, ніж у аналогічних сталевих. Тому труби з алюмінію мають пропускну здатність на кілька десятків відсотків вище, ніж аналогічні мідні або сталеві. У звязку з цим по алюмінієвих труб зручно транспортувати воду і багато інших рідини.

Алюмінієва труба має ще одну важливу перевагу - їй властива висока стійкість до корозії. На поверхні металу моментально утворюється суцільна тонка прошарок оксиду, що захищає його від подальшої взаємодії з навколишнім середовищем. Це робить алюміній незамінним при виготовленні систем транспортування хімічно активних рідин і газів. Широко використовується профільна труба з алюмінію в системах вентиляції і кондиціонування.

На жаль, застосування алюмінієвих труб в системах побутового водопостачання дуже обмежена через виявлені канцерогенних властивостей алюмінію, хоча в минулому їх досить широко застосовували і для підводки питної води.

Сукупність усіх цих якостей визначає і сферу застосування алюмінієвих труб. Це машинобудування, добувна промисловість, дренажні системи, вентиляція, різні трубопроводи, будівництво і сільське господарство. Алюмінієві труби використовують при виготовленні перил, металоконструкцій. І звичайна кругла, і профільна труба широко використовується в суднобудуванні.

Крім того, профільна труба з алюмінію широко використовується в декоративних цілях, для оформлення приміщень, салонів транспортних засобів, елементів ландшафтного дизайну.

Сплави на основі алюмінію

Пластичність і гнучкість алюмінію не завжди є перевагою - в ряді випадків готові вироби з чистого металу виявляються недостатньо жорсткими. Тому замість використання алюмінію в чистому вигляді давно і успішно застосовують вироби з його сплавів.

Перш за все це дюралюміній. Він був вперше отриманий на початку XX століття німецькими металургами і відразу гідно ними оцінена. Вони виявили, що сплав алюмінію з деякою кількістю міді виходить набагато міцніше чистого металу. Легкість і міцність отриманого сплаву вперше була використана в повітроплавання, при виготовленні дирижаблів з суцільнометалевою оболонкою. Потрібно відзначити, що авіація, а потім і космонавтика - основна профільна спеціалізація алюмінію і його сплавів. Дуже скоро новий матеріал став широко застосовуватися і в інших областях.

Надалі, експериментуючи з різними добавками і технологіями виготовлення алюмінієвих сплавів, в різних країнах навчилися отримувати цілий ряд специфічних за своїми якостями матеріалів.

Під дюралюмінію зазвичай розуміють сплави складу мідь-магній з невеликим додаванням марганцю.

Сьогодні в нашій країні з дюралюмінію найбільш поширені марки Д16 і в меншій мірі Д1. Використовуються і марки Д18, В65, Д19, В17, ВАД1. У більшості випадків дюралюміній упрочняют спеціальної термообробкою, наступним загартуванням і природним старінням при звичайній температурі.

У той же час дюралюміній має вкрай низьку корозійну стійкість, тому на практиці вироби з нього, перш за все профільні труби і прокат, покривають тонкою плівкою чистого алюмінію, який захищає їх від впливу навколишнього середовища і контактують рідин і газів.

Класифікація алюмінієвих труб

Завдяки простоті обробки форма профілю алюмінієвої труби може бути практично довільної, навіть з кількома порожнинами. Найбільшого поширення набули труби з круглим, квадратним, шестикутним, прямокутним перетином, хоча для різних потреб проводиться і профільна труба з іншими формами поперечного розтину.

За способом виготовлення алюмінієві труби ділять на три основні класи:

1. Виготовлені методом холодної деформації. В якості вихідного напівфабрикату використовується алюмінієвий коло, який послідовно піддають витяжці, прошивці і подальшої калібрування. Профільна труба також може бути виготовлена за цією технологією.
2. Пресовані алюмінієві труби.
3. Труби, отримані методом зварювання. Вихідним матеріалом є алюмінієвий лист або штрипс, а отримані в результаті зварювання труби піддають гарячому відпустки для зняття напружень в місцях швів.

Залежно від ставлення товщини стінки труби до її діаметру, труби ділять на тонкостінні і товстостінні. Зазвичай тонкостінними вважають труби з товщиною стінки до 5 мм. Профільна труба так не класифікується, оскільки товщина стінок може бути різною в різних місцях одного і того ж вироби.

Готові труби з алюмінію і його сплавів, в тому числі і профільні, також класифікуються за способом подальшої обробки: відпалені, загартовані, загартовані з штучним старінням, загартовані з природним старінням, а також деякі інші поєднання цих способів.

По довжині алюмінієві труби ділять на мірні, немірних і з кратною мірність.

Особливості обробки і монтажу алюмінієвих труб

При використанні алюмінієвих труб в промисловості, будівництві, сільському господарстві нерідко виникає необхідність змінювати їх форму і розміри, зєднувати між собою і з іншими елементами конструкцій.

Гнучка алюмінієвих труб здійснюється на спеціальних трубогибочні або універсальних профілів верстатах із застосуванням спеціального оснащення. Останнім часом набули поширення автоматизовані верстати європейського виробництва з трьома робочими валиками. Залежно від розміру і форми профілю труби, використовуються насадки відповідної форми.

Зварювання алюмінієвих труб виробляють різними методами, які в цілому можна розділити на дві великі групи:

• зварювання тиском;
• зварювання плавленням.

Зварювання плавленням найбільш часто застосовується в умовах віддаленості від серйозного спеціалізованого промислового обладнання. Цей тип зварювання алюмінієвих труб в свою чергу ділять на два види:

• дугове зварювання в середовищі захисних газів (наприклад, аргону);
• електроннопроменева зварювання.

При дугового зварювання в інертному середовищі джерелом тепла для оплавлення крайок, що зварюються служить дуга, порушувана високою напругою між електродом і зварюваних металом. Іноді в процесі освіти шва бере участь матеріал плавиться електрода.

Пластичність алюмінію допускає досить широкий спектр операцій з готовими трубами, обмежуючись використанням портативного обладнання та ручного інструменту. Крім гнучкі і зварювання, алюмінієві труби порівняно нескладно ріжуться, розвальцьовуються, свердлити. За допомогою спеціального інструменту можна зєднувати труби один з одним методом відбортовки.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!