Неравнополочный уголок представляет собой вид фасонного металлопроката, имеющий поперечное сечение в виде буквы «Г». Стороны такого изделия называются полками. У неравнополочного уголка, в отличие от равнополочной разновидности, ширина полок неодинакова.

В настоящее время промышленность производит две основные разновидности уголковых профилей:

  • гнутый неравнополочный уголок изготавливается путем гибки полосы до получения профиля с заданной геометрией;
  • горячекатаный неравнополочный уголок производится из прямоугольной или квадратной заготовки методом горячей деформации – то есть поэтапного формирования полок и угла между ними.

Внешний вид горячекатаного неравнополочного уголка

Метод производства определяет характеристики и различия между гнутым и горячекатаным уголком, которые и будут рассмотрены в этой статье.

Характеристики гнутого и горячекатаного неравнополочного уголков

Гнутый неравнополочный уголок выпускается по ГОСТ 19772 из низколегированных и углеродистых марок стали. Длина профиля варьирует от 3000 до 12000 мм. Размеры поперечного сечения определяются материалом, из которого изготовлено изделие:

  • при использовании углеродистых полуспокойных и кипящих (кипящие марки в современном производстве практически не используются) сталей обыкновенного качества и качественных конструкционных сталей, характеризующихся временным сопротивлением разрыву до 460 Н/мм2, выпускаются типоразмеры от 25х32 мм до 140х180 мм;
  • при использовании углеродистых спокойных, полуспокойных сталей обыкновенного качества, качественных конструкционных марок с временным сопротивлением разрыву от 460 Н/мм2 и низколегированных сталей изготавливается уголок от 25х40 мм до 100х155 мм.

Методом гибки производят прокат обычной (тип В), повышенной (тип Б) и высокой (тип А) точности.

Профили гнутого (а) и горячекатаного (б) неравнополочного уголка

Горячекатаный неравнополочный уголок производится по ГОСТ 8510. Согласно этому стандарту изготавливается продукция от №2,5/1,6 до № 20/12,5 (числа в маркировке обозначают ширину полок в сантиметрах) с толщиной полок от 3 до 16 мм. При этом внутренний радиус может составлять от 3,5 до 14 мм, а наружный - от 1,2 до 4,7 мм. Длина проката составляет от 4000 до 12000 мм.

Как и гнутый прокат, горячекатаная разновидность может изготавливаться из углеродистых сталей обыкновенного качества по ГОСТ 380 или легированных марок по ГОСТ 19281. Технические характеристики продукции приведены в ГОСТ 535. Методом горячей прокатки выпускают уголок обычной (тип В) и высокой (тип А) точности.

Сравнение гнутого и горячекатаного уголка. Основные различия в характеристиках обоих видов продукции обусловлены их геометрией. Выше на рисунке приведены профили поперечного сечения, из которых следует, что у горячекатаного уголка наружный радиус существенно меньше, чем у гнутого. Также имеется различие в форме продольной кромки полок. Разница в радиусах при вершине обусловила применение горячекатаного уголка для решения более ответственных задач, где требуется большая жесткость конструкции или детали.

Технология производства гнутого и горячекатаного неравнополочного уголков

Гнутый неравнополочный уголокпроизводится методом холодного профилирования. Технология предполагает использование в качестве исходной заготовки стального листа или полосы заданной ширины. В ходе производственного процесса штрипс подается в профилегибочную клеть, которая представляет собой пару роликов, смещенных другой относительно друга. Верхний ролик выполняет роль пуансона, а нижний – матрицы. При вращении в клети происходит формирование Г-образного профиля с заданными характеристиками.

Гибка неравнополочного уголка

Горячекатаный неравнополочный уголок изготавливается методом горячей прокатки. В качестве исходного сырья используется сортовая заготовка, чаще всего квадратной или прямоугольной формы (зависит от номенклатуры продукции предприятия). Главной отличительной особенностью, по которой метод горячей прокатки получил свое название, является нагрев заготовки до температур, при которых сталь становится достаточно пластичной и может относительно быстрой и без дефектов деформироваться в группах прокатных клетей. Температурный режим прокатки зависит от химического состав металла: обычно процесс начинается при температурах около 1200°C.

Схема горячей прокатки неравнополочного уголка

Горячая прокатка осуществляется на сортопрокатном стане (обычно мелкосортном или среднесортном), состоящем из группы черновых, предчистовых и чистовых клетей. В каждой из них раскат проходит несколько ступеней деформации, преобразовываясь из прямоугольника в круглую полосу и затем в уголковый профиль. Так как в ходе технологического процесса раскат уменьшается в сечении и увеличивается в длине, после получения готового проката, его режут на мерные длины согласно заказу или технологической целесообразности.

Технологические различия гнутого и горячекатаного уголка.

Гнутый уголок может производиться из холоднокатаной или горячекатаной полосы без ее предварительного нагрева. Вследствие этого наиболее слабым местом такой продукции является участок сопряжения двух полок, который является повышенным концентратором напряжений и, соответственно, вероятным местом появления трещин при высоких нагрузках.

Горячекатаный уголок в процессе производства испытывает значительные давления со стороны прокатных валков. В сочетании с нагревом и большим обжатием такой технологический вариант позволяет равномерно измельчить зерно и снизить вероятность образования трещин в районе сопряжения полок. Поэтом этот вид продукции предпочтительнее при выполнении работ ответственного назначения. В остальном оба варианта продукции остаются практически равноценными строительными материалами и полуфабрикатами для машиностроения.

Применение гнутого и горячекатаного неравнополочного уголков

Применение неравнополочного уголка в конструкции кранового оборудования

Наличие Г-образного профиля обеспечивает высокую жесткость неравнополочного уголка и противодействие изгибающим нагрузкам. В сочетании с высокими технологическими свойствами (хорошей свариваемостью для широкого спектра марок стали, возможностью резки разными способами, креплением на болтах, заклепках и пр.) это обусловило значительное распространение уголковых профилей в следующих сферах:

  • гражданское, инфраструктурное, промышленное строительство (возведение каркасных строений, сварка или сборка ограждений, опор, балок, ветвей колонн и других элементов, армирование бетона);
  • машиностроение (изготовление корпусов оборудования, бытовой техники, деталей автомобилей, кораблей, вагонов, ребер жесткости, упоров, стоек и т.д.);
  • мостостроение;
  • мебельное производство;
  • изготовление закладных деталей ЖБИ и ЖБК.