Легкие сплавы для металлических конструкций

Из легких сплавов наиболее распространены алюминиевые [О.41, 14]. По сравнению со сталью они обладают следующими положительными свойствами: 1) приблизительно в три раза меньшей, чем у стали, плотностью; 2) высокой коррозионной стойкостью, не требующей в обычных условиях покраски конструкций; 3) повышенной надежностью алюминиевых конструкций при работе в условиях низких температур; 4) хорошей пластичностью и обрабатываемостью, позволяющей получать прессованием поперечные сечения профилей практически любой формы.

К недостаткам этих сплавов следует отнести следующие: 1) относительно большую стоимость основного металла и сварки, требующей применения инертных газов; 2) почти в три раза меньшее значение модуля продольной упругости, что влияет на увеличение упругих деформаций и уменьшает критические напряжения при расчетах устойчивости стержней и балок; 3) возможность местной коррозии при контакте со сталью, что требует специальных изолирующих покрытий и прокладок в местах соединений разнородных материалов; 4) почти в два раза большее значение коэффициента линейного расширения, приводящее к большим температурным деформациям при сварке; 5) низкие значения предела выносливости σ-1 основного металла (у сталей, приведенных в табл.1.1.1, отношение σ-1п≈0,35, а у алюминиевых сплавов, приведенных в табл.1.1.8 σ-1в≈0,14).

Основные марки алюминиевых сплавов, рекомендуемых для сварных крановых металлических конструкций, приведены в табл. 1.1.8.

Применение для крановых конструкций алюминиевых сплавов является одним из наиболее эффективных путей снижения их массы. Отечественные алюминиевые сплавы непрерывно совершенствуются и в дальнейшем можно ожидать повышения их механических свойств. В связи с резким возрастанием в ближайшее время объема производства алюминиевых сплавов последует снижение их стоимости.

К настоящему времени из алюминиевых сплавов известны случаи изготовления стрел и блоков на концах стрел. Применение алюминия в этих кранах позволяет или увеличить вылет стрелы при данной грузоподъемности, или, не изменяя вылет, увеличить грузоподъемность, или, сохраняя вылет и грузоподъемность, существенно снизить массу крана как за счет уменьшения массы стрелы, так и за счет уменьшения массы противовеса.

В мостовых кранах применение алюминиевых сплавов позволяет уменьшить нагрузку на крановые пути и фундаменты или, сохраняя давление на колеса у кранового моста алюминиевой конструкции то же, что и у стального моста, – повысить грузоподъемность крана. Последнее имеет особо важное значение в тех случаях, когда при расширении производства в существующем здании надо поставить кран большей грузоподъемности.

1.1.8 Алюминиевые сплавы для сварных конструкций грузоподъемных кранов (расчетная температура до -65ºС) (РТМ 24.090.52-85)