Алюминиевый уголок с неравными полками изготавливают прессованием из сплава АВ по ГОСТ 13738-91. Высота полки составляет 20 мм, ширина 40 мм, толщина стенки 2 мм. Неравнополочное сечение позволяет распределять нагрузку с учетом конструктивных особенностей узла и использовать изделие там, где одинаковые полки создают избыточную массу или не вписываются в проектные размеры.
Материал и нормативные требования
Сплав АВ относится к алюминиевым деформируемым материалам. В его состав входят кремний, магний, марганец и медь в диапазонах, установленных технической документацией. Основу составляет алюминий, содержание которого превышает 95 процентов. Железо, хром, титан и цинк присутствуют в ограниченных количествах, а для прочих примесей установлены пределы по каждой примеси отдельно и по их суммарному содержанию.
Механические показатели зависят от вида полуфабриката и режима термической обработки. Для прессованных профилей в закаленном и искусственно состаренном состоянии приведены значения прочности до 294 МПа, предела пропорциональности 225 МПа и относительного удлинения 10 процентов. Твердость материала составляет 85 МПа по Бринеллю в упрочненном состоянии, 65 МПа после закалки и 30 МПа для отожженного сплава.
Физические свойства при температуре 20 °C включают модуль упругости 0,71 МПа, плотность 2700 кг/м³, теплопроводность 180 Вт/(м·град) и удельную теплоемкость 797 Дж/(кг·град). Коэффициент линейного расширения составляет 23,5, удельное электросопротивление 37 в единицах справочного источника.
Сортамент по ГОСТ 13738-91
ГОСТ 13738-91 устанавливает сортамент прессованных прямоугольных профилей неравнополочного уголкового сечения из алюминия, алюминиевых и магниевых сплавов. Документ содержит таблицу, в которой каждому профилю присвоен номер, приведены размеры элементов сечения, площадь сечения, диаметр описанной окружности и теоретическая масса одного метра.
Теоретическая масса для алюминиевых сплавов рассчитана по номинальным размерам при плотности 2,85 г/см³, соответствующей плотности сплава В95. Для магниевых сплавов использована плотность 1,80 г/см³, соответствующая плотности сплава МА14. Эти значения относятся к расчетным данным стандарта, а фактическая масса партии может отличаться в зависимости от материала и точности изготовления.
Радиусы скругления и радиусы притупления острых кромок, не приведенные в таблице стандарта, должны соответствовать ГОСТ 8617. При сопоставлении профиля с проектной документацией необходимо учитывать не только размеры полок и толщину, но и эти дополнительные геометрические параметры.
Геометрия неравнополочного уголка
Высота 20 мм определяет размер большей полки профиля. Ширина 40 мм соответствует меньшей полке. Толщина 2 мм характеризует стенку обеих полок. Эти размеры устанавливают площадь сечения и массу одного метра изделия, а также влияют на жесткость профиля и его несущую способность.
Неравные полки позволяют сориентировать уголок так, чтобы большая полка воспринимала основную нагрузку, а меньшая обеспечивала фиксацию или связь с другими элементами конструкции. Такое сечение встречается в каркасах, монтажных конструкциях, элементах ограждений и деталях, где симметричный профиль создает избыточную массу или не соответствует расчетной схеме.
Площадь сечения и диаметр описанной окружности приведены в таблице стандарта для каждого номера профиля. Эти параметры используют при расчете прочности, подборе крепежа и определении габаритов заготовки для дальнейшей обработки.
Способ изготовления и термообработка
Прессованные профили изготавливают методом горячего прессования. Заготовку из сплава АВ нагревают до температуры, при которой материал приобретает пластичность, и продавливают через матрицу с сечением, соответствующим форме уголка. После прессования профиль охлаждают, выпрямляют и разрезают на мерные длины.
Для достижения требуемых механических свойств применяют закалку и искусственное старение. Закалка заключается в нагреве до температуры растворения легирующих элементов и последующем быстром охлаждении. Искусственное старение проводят при повышенной температуре в течение времени, достаточного для выделения упрочняющих фаз. После такой обработки профиль приобретает прочность и твердость, указанные в технической документации для упрочненного состояния.
Отожженные профили поставляют для задач, где требуется высокая пластичность. Отжиг снижает прочность до 145 МПа и твердость до 30 МПа, но увеличивает относительное удлинение до 15 процентов. Выбор термообработки зависит от условий эксплуатации и способа дальнейшей обработки изделия.
Применение и обработка
Алюминиевый уголок с неравными полками используют в конструкциях, где требуется малая масса, устойчивость к коррозии и возможность механической обработки. Сплав АВ применяют для изготовления штампованных и кованых деталей сложной конфигурации, а также лопастей вертолетов. Эти сведения приведены в справочных данных о материале и не расширяют область применения за пределы документации.
Профили можно резать, сверлить, фрезеровать и соединять механическим крепежом или сваркой. Алюминиевые сплавы сваривают аргонодуговой сваркой, контактной сваркой или другими методами, совместимыми с составом материала. При сварке учитывают изменение свойств в зоне термического влияния и применяют присадочные материалы, соответствующие основному сплаву.
Анодирование и окрашивание повышают коррозионную стойкость и декоративные свойства профиля. Анодированная поверхность защищает металл от окисления и позволяет наносить красители для получения различных цветов. Покрытия выбирают с учетом условий эксплуатации и требований к внешнему виду конструкции.
Подбор профиля по сортаменту
При выборе уголка сначала определяют требуемые размеры полок и толщину стенки. Затем по таблице стандарта находят номер профиля, соответствующий этим размерам. После этого проверяют площадь сечения, диаметр описанной окружности и теоретическую массу в графе, относящейся к материалу АВ.
Если в проектной документации указан номер профиля по каталогу 1966 года или обозначение, использовавшееся на чертежах, его сопоставляют с номером по действующему стандарту через приложение 2 к ГОСТ 13738-91. Такое сопоставление необходимо при работе с архивной документацией или при замене изделий, изготовленных по ранее действовавшим обозначениям.
Радиусы скругления и радиусы притупления кромок проверяют по ГОСТ 8617, если они не приведены в таблице основного стандарта. Эти параметры влияют на возможность установки профиля в узел и на распределение напряжений в местах изгиба.
Купить алюминиевый уголок 20 мм×40 мм×2 мм из сплава АВ по ГОСТ 13738-91 можно в компании Федерация металла в Екатеринбурге. Цена от 380 руб./кг.