Труба алюминиевая АМг

Алюминиевая труба из сплавов серии АМг (система Al–Mg) — одна из наиболее востребованных разновидностей трубного проката из цветных металлов. Сочетание коррозионной стойкости, достаточной прочности и малой плотности делает этот полуфабрикат незаменимым в целом ряде отраслей: от судостроения до нефтехимии. Трубы поставляются в холоднодеформированном, прессованном и сварном исполнении, с различными вариантами термической обработки и в широком диапазоне типоразмеров.

Нормативная база: основные ГОСТы на алюминиевые трубы АМг

Производство алюминиевых труб из сплавов АМг регламентируется несколькими действующими межгосударственными стандартами. Каждый из них распространяется на определённый способ изготовления и предусматривает свой перечень допустимых марок.

Прессованные трубы — ГОСТ 18482-2018

Основной стандарт на прессованные трубы из алюминия и алюминиевых сплавов. Введён в действие с 1 марта 2019 года взамен ГОСТ 18482-79. Распространяется на круглые и фасонные трубы. Из сплавов серии АМг допускаются марки: АМг2, АМг3, АМг3С, АМг5, АМг6. Химический состав сплавов должен соответствовать ГОСТ 4784-2019. Трубы подразделяются на тонкостенные (толщина стенки до 5 мм) и толстостенные (свыше 5 мм). По состоянию материала поставляются без термической обработки (горячепрессованные) и отожжённые (М).

Холоднодеформированные трубы — ГОСТ 18475-82

Действующий стандарт на холоднодеформированные трубы из алюминия и алюминиевых сплавов. Из сплавов магналиевой группы предусматривает марку АМг1. Трубы изготавливают методом прессования с последующей холодной деформацией. Выпускаются в круглом, квадратном и прямоугольном сечениях. По состоянию материала — отожжённые (М) и нагартованные (Н). Длина труб составляет от 1 до 6 м; при диаметре 140–150 мм — не более 4 м. Трубы малого диаметра могут поставляться в бухтах.

Сварные прямошовные трубы — ГОСТ 23697-79

Действующий стандарт на сварные прямошовные трубы из алюминиевых сплавов. Из марок серии АМг допускаются: АМг2, АМг3, АМг5. Трубы изготавливают из ленты методом непрерывной сварки токами высокой частоты. По состоянию материала — без термической обработки, нагартованные (Н).

Марки сплавов серии АМг для трубного производства

Серия АМг объединяет деформируемые алюминиево-магниевые сплавы (система Al–Mg). Основной легирующий элемент — магний, дополнительно вводятся марганец, титан, хром; в ряде марок — микродобавки бериллия и циркония. Цифра в обозначении примерно указывает на содержание магния, однако фактические диапазоны по ГОСТ 4784-2019 могут отличаться.

Химический состав сплавов по ГОСТ 4784-2019

Основу всех сплавов составляет алюминий (остаток до 100%). В качестве неизбежных примесей присутствуют железо и кремний. Марганец вводится целенаправленно для повышения коррозионной стойкости и стабилизации структуры. В сплавах АМг5 и АМг6 дополнительно регламентировано содержание хрома (0,05–0,25%) и микродобавки бериллия (0,0002–0,005%) для улучшения технологичности при литье.

Как содержание магния влияет на свойства трубы

Увеличение доли магния в сплаве существенно повышает предел прочности и предел текучести, однако одновременно снижает пластичность и ухудшает свариваемость. Ниже приведены справочные значения механических свойств для прессованных труб в отожжённом состоянии (точные нормативные требования зависят от размеров трубы и определяются таблицами ГОСТ 18482-2018):

Сплав АМг2 обладает наилучшей пластичностью и технологичностью среди марок этой серии, что упрощает холодную деформацию и гибку труб. АМг5 и АМг6 применяются там, где требуется повышенная прочность при сохранении коррозионной стойкости, но работа с ними при сварке и деформации требует более строгого соблюдения технологических режимов.

Классификация алюминиевых труб АМг

По способу производства

Прессованные трубы (ГОСТ 18482-2018) изготавливают методом горячего прессования на горизонтальных гидравлических прессах. Обеспечивают широкий диапазон типоразмеров по диаметру и толщине стенки. Это основной вид трубного полуфабриката из сплавов АМг.

Холоднодеформированные трубы (ГОСТ 18475-82) получают методом холодной прокатки или волочения из прессованных заготовок. Отличаются более точными размерами и лучшим качеством поверхности. Из марок серии АМг в данном ГОСТе предусмотрен только сплав АМг1.

Сварные прямошовные трубы (ГОСТ 23697-79) изготавливают из ленты методом непрерывной высокочастотной сварки. Экономичны, но применяются преимущественно для ненагруженных конструкций.

По форме сечения

Круглые трубы составляют основную долю сортамента. Прессованные трубы также могут быть фасонными — по чертежам, согласованным между изготовителем и потребителем. В номенклатуре сайта также представлены трубы из алюминиевых сплавов других марок и профилей.

По состоянию материала (термообработке)

Без термической обработки — горячепрессованные трубы поставляются непосредственно после прессования. Обозначаются маркой сплава без дополнительного индекса (например, АМг5).

Отожжённые (М) — прошедшие полный отжиг для снятия наклёпа и получения максимальной пластичности. Обозначаются: АМг5.М.

Нагартованные (Н) — упрочнённые холодной деформацией. Обладают повышенной прочностью по сравнению с отожжёнными, но меньшей пластичностью. Характерны для холоднодеформированных и сварных труб.

Типоразмеры и формы поставки трубы АМг

Размерный ряд прессованных труб

Прессованные круглые трубы из сплавов АМг по ГОСТ 18482-2018 выпускают в следующих диапазонах наружного диаметра и толщины стенки (конкретные размеры определяются таблицами стандарта и зависят от марки сплава):

Трубы поставляются в отрезках немерной, мерной или кратной мерной длины с интервалом в 500 мм. Трубы из сплавов АМц и ряда других марок могут поставляться в бухтах, однако для большинства марок АМг (кроме АМг2 в отдельных случаях) бухтовая поставка не предусмотрена стандартом.

Размерный ряд холоднодеформированных труб

Холоднодеформированные трубы (ГОСТ 18475-82) из сплава АМг1 изготавливают длиной от 1 до 6 м. Выпускаются в круглом, квадратном и прямоугольном сечениях. Трубы малого диаметра (АМг1 в нагартованном состоянии) могут поставляться в бухтах. Диапазон наружных диаметров круглых труб и толщин стенок определяется сортаментными таблицами стандарта.

Формы поставки

Трубы алюминиевые АМг поставляются в следующих формах: мерные отрезки (прямые длины), бухты (для малых диаметров и определённых марок), пучки. Упаковка и маркировка выполняются в соответствии с требованиями соответствующего ГОСТа. Каждая партия сопровождается документом о качестве с указанием марки сплава, состояния материала, размеров и результатов испытаний.

Коррозионная стойкость труб из сплавов АМг

Сплавы системы Al–Mg относятся к термически неупрочняемым алюминиевым сплавам, что определяет их высокую стойкость к коррозии. Однородная структура твёрдого раствора магния в алюминии обеспечивает равномерный электрохимический потенциал по всему объёму металла, что существенно снижает склонность к межкристаллитной и питтинговой коррозии.

Сплавы с содержанием магния до 3–4% (АМг2, АМг3) обладают высокой стойкостью в атмосферных условиях, пресной и морской воде, растворах большинства органических кислот. Сплавы АМг5 и АМг6 при содержании магния свыше 5% и длительной эксплуатации при повышенных температурах (свыше 60–80 °C) могут быть склонны к межкристаллитной коррозии вследствие выделения β-фазы (Al₃Mg₂) по границам зёрен. По этой причине трубы из АМг5 и АМг6 не рекомендуется длительно эксплуатировать при температурах выше 80 °C без дополнительных мер защиты.

Свариваемость алюминиевых труб АМг

Все сплавы серии АМг свариваются аргонодуговой сваркой (TIG/MIG) неплавящимся и плавящимся электродом. Присадочные материалы подбираются в зависимости от марки: для АМг2 и АМг3 используется проволока СвАМг3 или СвАМг5, для АМг5 и АМг6 — проволока СвАМг6 или СвАМг61.

При сварке труб из сплавов с повышенным содержанием магния (АМг5, АМг6) необходимо учитывать повышенную склонность к образованию горячих трещин. Предварительный подогрев (до 100–150 °C для толстостенных труб) и правильный выбор режимов сварки позволяют обеспечить требуемое качество соединения. Прочность сварного шва на трубах АМг2 и АМг3 близка к прочности основного металла, а для АМг5 и АМг6 коэффициент прочности шва составляет 0,9–0,95 от σ_в основного металла в отожжённом состоянии.

Область применения алюминиевых труб серии АМг

Благодаря сочетанию коррозионной стойкости, свариваемости и достаточной прочности, трубы из сплавов АМг применяются в следующих отраслях:

Судостроение и морская техника. Трубопроводы из АМг5 и АМг6 применяются в конструкциях судовых корпусов, палубных надстройках и системах забортной воды. Стойкость к морской воде — ключевое требование.

Нефтехимическая промышленность. Трубы АМг используются в трубопроводах для транспортировки неагрессивных сред: лёгких нефтепродуктов, газовых смесей, технической воды. Преимущество — малая масса трубопроводных систем.

Транспортное машиностроение. Малая плотность алюминиевых сплавов (2,65–2,70 г/см³ для марок АМг) обеспечивает существенное снижение массы конструкции по сравнению со стальными аналогами. Трубы применяются в каркасах, рамных конструкциях, элементах кузовов.

Строительство и архитектура. Трубы из АМг2 и АМг3 используются в ограждающих конструкциях, перилах, каркасах навесных фасадов. Стойкость к атмосферной коррозии позволяет эксплуатировать конструкции без дополнительной окраски.

Системы вентиляции и кондиционирования. Трубы из АМг2 применяются в воздуховодах и теплообменных аппаратах. Немагнитность алюминия — дополнительное преимущество для ряда специализированных применений.

Сравнение труб АМг с трубами АМц

Сплавы АМц (система Al–Mn) и АМг (система Al–Mg) — близкие, но принципиально различные группы алюминиевых сплавов. АМц легирован преимущественно марганцем (1,0–1,6%), тогда как в сплавах АМг основной легирующий элемент — магний. Это определяет различия в свойствах:

При выборе между АМц и АМг следует исходить из нагруженности конструкции: для слабонагруженных элементов с высокими требованиями к пластичности предпочтительнее АМц, для нагруженных — сплавы серии АМг.

Условное обозначение при заказе

Обозначение прессованной трубы по ГОСТ 18482-2018 включает: марку сплава, состояние материала, форму сечения, наружный диаметр, толщину стенки, длину и номер стандарта. Пример для круглой прессованной трубы из сплава АМг5 без термической обработки, диаметром 80 мм, толщиной стенки 5 мм, немерной длины:

Труба АМг5 80×5 ГОСТ 18482-2018

Для отожжённой трубы того же размера:

Труба АМг5.М 80×5 ГОСТ 18482-2018

Хранение и транспортировка

Трубы из сплавов АМг транспортируют всеми видами транспорта в соответствии с правилами перевозки грузов. Хранение осуществляется в закрытых складских помещениях, защищённых от атмосферных осадков и прямого контакта с агрессивными средами. Трубы укладываются на деревянные прокладки или стеллажи для предотвращения механических повреждений поверхности. При длительном хранении рекомендуется консервация в соответствии с ГОСТ 9.510-93.