Tubo de Aço Quadrado Soldado: Especificações, Propriedades e Aplicações

Os tubos de aço quadrado soldados são imprescindíveis para inúmeras indústrias devido à sua versatilidade, resistência e baixo custo. Esses tubos são usados em quase todos os desenvolvimentos modernos, desde a construção e o transporte até a fabricação e projetos de infraestrutura. O artigo tenta descobrir a razão por trás da sua demanda e uso massivos. Para fornecer uma imagem concisa, mas completa, das especificações, propriedades e vários usos dos tubos de aço quadrado soldados, este artigo abrangerá tudo, desde a extração até o reaproveitamento. Ele também dará aos leitores uma visão do futuro do mercado de tubos, que será dominado pela ecologicidade e sustentabilidade. Portanto, o artigo é uma fonte valiosa de informação para todos, incluindo profissionais da indústria, engenheiros e pessoas curiosas sobre os materiais que moldam nosso mundo.

Compreendendo o tubo de aço quadrado soldado

Os tubos de aço quadrado soldados são formados pela soldagem de chapas ou tiras de aço em suas extremidades para criar uma estrutura quadrada oca. Eles não são apenas resistentes, mas também duráveis e adaptáveis a muitos tipos de aplicações. Por exemplo, esses tubos são amplamente usados na construção, infraestrutura e fabricação, pois podem suportar o peso de edifícios, máquinas e estruturas. Seu formato e tamanho consistentes os tornam fáceis de instalar e combinar com outros projetos, tornando-os ideais para muitas indústrias.

O que é um tubo de aço quadrado soldado?

Um tubo de aço quadrado soldado é um tubo quadrado oco feito soldando o aço em suas bordas. É comumente usado na construção, aplicações industriais e máquinas devido à sua resistência, versatilidade e facilidade de fabricação.

Processos de fabricação de tubos de aço quadrado soldados

A produção de tubos de aço quadrado soldados envolve numerosos processos críticos que são cruciais para a sua qualidade, resistência e durabilidade. Aqui está uma descrição mais abrangente dos cinco principais processos de fabricação:

Preparação do material

O primeiro passo neste processo é selecionar bobinas ou chapas de aço de alta qualidade como matérias-primas. Depois disso, esses materiais passam por limpeza, corte e nivelamento para remover impurezas ou defeitos de superfície e obter espessura uniforme.

Formação por rolagem

As chapas de aço limpas e tratadas são então passadas por uma série de rolos que as moldam gradualmente em uma forma quadrada ou retangular usando uma seção transversal. É essencial manter um controle muito rigoroso durante essa operação para garantir que as dimensões permaneçam constantes e evitar distorções.

Soldagem

As bordas do aço que foi laminado são unidas por soldagem, usando soldagem de alta frequência (HFW) ou soldagem por resistência elétrica (ERW). O resultado é uma união forte e ininterrupta ao longo do comprimento do tubo. No caso de aplicações que exigem alta resistência, as técnicas de soldagem são usadas de modo a preservar a integridade da estrutura.

Dimensionamento e Retação

O tubo passa por um moinho de dimensionamento logo após a soldagem, onde é cuidadosamente ajustado para alcançar as dimensões corretas e a retilinearidade. Isso manterá o produto final dentro das especificações precisas de seu uso previsto.

Inspeção e Testes

No final, o tubo passa por intensos procedimentos de controle de qualidade, incluindo testes ultrassônicos, inspeção visual e verificação de dimensões. Todas essas medidas, combinadas, tornam possível que o tubo esteja livre de defeitos, tenha a forma correta e atenda aos padrões da indústria.

Em resumo, todas essas etapas são indispensáveis para a produção de tubos de aço quadrado soldados de alta qualidade, que são então destinados a várias aplicações.

Especificações de Tubos de Aço Quadrado Soldados

Tubos de aço quadrado soldados são produzidos para atender a uma variedade de necessidades e aplicações industriais. As seguintes são as especificações e os principais dados:

1. Graus de Material

O material de base para tubos de aço quadrado soldados é principalmente aço carbono de alta qualidade ou aço inoxidável. Os graus mais usados são Q195, Q215, Q235 e Q345 para o aço carbono e 201, 304 e 316 para o aço inoxidável. Essa seleção fornece tubos com resistência, resistência ao ferrugem e bom desempenho geral.

2. Especificações Padrão

Padrões internacionais garantem a consistência e a qualidade dos tubos de aço quadrado soldados, por exemplo, ASTM A500 para a América do Norte, EN 10219 para a Europa e JIS G3466 para o Japão. Esses padrões especificam como deve ser o tubo quadrado em relação às suas propriedades estruturais e dimensionais.

3. Dimensões

Dimensões Externas (OD): as medidas variam de 10mm x 10mm a 500mm x 500mm.

Espessura da parede: geralmente de 0,5 mm a 20 mm, sujeito a solicitação.

Comprimento: os comprimentos normais são 6 metros e 12 metros; no entanto, comprimentos personalizados também estão disponíveis.

4. Propriedades mecânicas

Tensão de escoamento: varia entre 195 MPa e 345 MPa, dependendo do grau.

Tensão de ruptura: varia de 310 MPa a 630 MPa.

Alongamento: geralmente é de pelo menos 20%, dependendo do grau e da espessura.

5. Acabamento superficial

Os tratamentos de superfície podem incluir:

Preto (oleado ou não tratado)

Galvanizado (galvanização a quente para resistência à corrosão)

Pintado com pó (para embelar e proteger)

6. Aplicações

Os tubos de aço quadrado soldados têm seu lugar em:

Construção (para suporte estrutural e fabricação de colunas e vigas)

Peças automotivas e mecânicas

Fabricação de cercas e portões

Fabricação de cadeiras e mesas

Seguindo essas especificações rigorosas, os tubos de aço quadrado soldados podem atender a vários requisitos industriais, fornecendo confiabilidade, durabilidade e custo-efetividade em uma ampla gama de aplicações. Sempre consulte os fornecedores ou referências da indústria para confirmar a adequação para os requisitos específicos do projeto.

Normas ASTM para tubos de aço quadrados

Os tubos de aço quadrados são fabricados e avaliados de acordo com normas específicas da ASTM (American Society for Testing and Materials) para garantir sua qualidade, segurança e confiabilidade. As principais normas relacionadas aos tubos de aço quadrados, com alguns detalhes e especificações, são as seguintes:

1. ASTM A500

Esta norma abrange tubos estruturais de aço carbono conformados a frio, soldados e sem costura em formatos redondos, quadrados e retangulares. É frequentemente aplicada para fins de construção.

Graus: A, B, C e D

Tensão de escoamento: 36.000 - 50.000 psi (dependendo do grau)

Tensão de ruptura: 58.000 - 62.000 psi (dependendo do grau)

Aplicações: Suportes estruturais, pilares e estruturas.

Observação: A ASTM A500 é uma das normas mais amplamente utilizadas para tubos de aço estrutural devido à sua alta relação resistência-peso e versatilidade.

2. ASTM A513

Esta norma especifica tubos de aço carbono e de liga soldados por resistência elétrica (ERW) para fins mecânicos e de engenharia geral. Também garante fabricação precisa e precisão dimensional.

Tipos: Cinco tipos, entre eles o Tipo 1 e o Tipo 2 (os mais comuns).

Tolerâncias: Altas tolerâncias dimensionais para aplicações mecânicas e automotivas.

Aplicações: Peças de carro, móveis e componentes mecânicos compactos.

3. ASTM A847

Intencionado explicitamente para tubos estruturais de liga de baixa ligação de alta resistência, conformados a frio, soldados e sem costura, que possuem melhor resistência à corrosão atmosférica. Esta seria a aplicação perfeita para áreas externas e expostas às intempéries.

Resistência à corrosão: O uso de metais como cobre, níquel e cromo na liga melhora as características de resistência ao tempo.

Tensão de escoamento: É necessário um mínimo de 50.000 psi.

Aplicações: Construção de estradas e pontes, barreiras de segurança rodoviárias e instalações externas onde a resistência a condições variáveis é o principal critério de seleção.

Intervalos de tolerância relacionados ao ASTM para tubos quadrados de aço

A medição precisa é essencial para tubos de aço, e as normas ASTM estabelecem tolerâncias para dimensões e retilinearidade:

Tolerância de espessura da parede: Geralmente ±10% de acordo com as normas ASTM (observe que normas individuais podem especificar tolerâncias exatas).

Precisão de tamanho: As variações permitidas nas dimensões externas são geralmente ±0,5% ou ±0,020 polegadas.

Reta: O desvio máximo permitido da reta é 1/8 de polegada a cada 10 pés de comprimento.

Testes e desempenho

Tubos quadrados de aço produzidos de acordo com as normas ASTM são submetidos a vários testes para garantir a qualidade:

Teste de tração: Determinação da resistência à fluência, resistência à tração e alongamento.

Teste de flexão: Verifica a ductilidade e a capacidade de conformação.

Inspeções visuais e dimensionais: Garante a conformidade com as tolerâncias especificadas.

Em virtude das normas ASTM A500, A513 e A847, os fabricantes podem oferecer tubos quadrados de aço de qualidade consistente. Essas especificações tornam o material resistente, adequado para o uso pretendido e capaz de atender aos requisitos únicos de projetos industriais e de engenharia. Sempre verifique as últimas especificações ASTM e peça às fornecedoras informações específicas do projeto.

Dimensões e Tamanhos de Tubos de Aço Quadrados

Tubos de aço retangulares estão disponíveis em muitos tamanhos e especificações, tornando-os adequados para uma ampla gama de aplicações. Os tamanhos comumente fornecidos e suas características são listados abaixo:

1" x 1" x 0,065" Espessura da Parede

Dimensões Externas: 1 polegada x 1 polegada

Espessura da Parede: 0,065 polegada

Peso Aproximado: 1,16 lbs/ft

Aplicações Comuns: Estruturas, fabricação de móveis e usos estruturais leves.

2" x 2" x 0,125" Espessura da Parede

Dimensões Externas: 2 polegadas por 2 polegadas

Espessura da Parede: 0,125 polegadas

Peso Aproximado: 3,40 lbs/ft

Aplicações Comuns: Projetos estruturais de alta resistência, máquinas.

3" x 3" x 0,250" Espessura da Parede

Dimensões Externas: 3 polegadas por 3 polegadas

Espessura da Parede: 0,250 polegadas

Peso Aproximado: 10,21 lbs/ft

Aplicações Comuns: Construção, estruturas industriais e usos de suporte de carga.

4" x 4" x 0,375" Espessura da Parede

Dimensões externas: 4 polegadas por 4 polegadas

Espessura da parede: 0,375 polegadas

Peso aproximado: 20,28 lbs/ft

Aplicações comuns: Suporte estrutural pesado, pontes e grandes máquinas.

5" x 5" x 0,500" Espessura da parede

Dimensões externas: 5 polegadas por 5 polegadas

Espessura da parede: 0,500 polegada

Peso aproximado: 39,25 lbs/ft

Aplicações comuns: Construção superior e aplicações industriais que exigem máxima durabilidade.

A disponibilidade desses tamanhos padrão torna fácil atender a uma ampla gama de requisitos de engenharia, fabricação e construção. É recomendável consultar os fornecedores sobre as dimensões e o peso para garantir que atendam aos requisitos específicos do projeto.

Propriedades mecânicas do tubo de aço quadrado soldado

Tensão de ruptura

Faixa: 400-550 MPa

Descrição: Mostra a máxima tensão que o tubo pode suportar se estiver sendo esticado ou puxado sem se quebrar.

Tensão de escoamento

Intervalo: 250-350 MPa

Descrição: Marca a área de tensão onde o tubo começa a mudar permanentemente de forma e não voltará à forma original.

Alongamento

Valor Típico: 20-25%

Descrição: Indica a ductilidade do material, ou seja, quanto o tubo pode se alongar antes de se deformar.

Dureza

Valor Típico: 120-160 HB

Descrição: Esta é a medida da resistência do material à penetração ou deformação superficial pela aplicação de uma força.

Resistência ao Impacto

Intervalo de Temperatura de Teste: -20°C a 20°C

Descrição: Esta é a definição da capacidade do tubo de resistir a choques ou impactos repentinos, o que é um requisito para a aplicação do tubo em ambientes dinâmicos ou frios.

As propriedades mencionadas acima tornam os tubos de aço quadrado soldados boas opções para aplicações exigentes em diferentes indústrias. Sempre verifique as especificações do material para obter os valores precisos com base no grau e nos padrões de produção.

Propriedades Características de Tubos Quadrados de Aço Inoxidável

Resistência à Corrosão

Descrição: Os metais têm uma resistência de alta qualidade ao ferrugem e corrosão, tornando-os ideais para as piores condições em ambientes marinhos e industriais.

Exemplo de Aplicação: A construção em áreas costeiras tem sido a primeira escolha para esses materiais devido à sua alta resistência à exposição à água salgada.

Alta Razão Força-Peso

Descrição: O material se destaca pela sua leveza e resistência ao mesmo tempo, ao ponto de até contribuir para a integridade da estrutura enquanto reduz o peso do edifício inteiro.

Exemplo de Aplicação: O aço é usado em estruturas arquitetônicas e estruturas de veículos leves em todo o lugar.

Resistência Térmica

Descrição: A resistência a altas temperaturas é o caráter que geralmente descreve a estabilidade de materiais submetidos a tensões térmicas.

Faixa de Temperatura de Teste: Varia de acordo com o grau do aço, mas o máximo pode chegar a 800°C.

Exemplo de Aplicação: Os trocadores de calor e equipamentos de cozimento são os dispositivos que são utilizados.

Facilidade de Fabricação

Descrição: A partir de tubos quadrados de aço inoxidável, é fácil obter projetos e designs universais, pois corte, soldagem e conformação são operações fáceis.

Benefício: Economia de tempo na produção e atendimento às necessidades de engenharia personalizada são os dois principais fatores suportados.

Atração Estética

Descrição: Os novos e elegantes designs devem seu charme visual ao acabamento polido e liso do aço inoxidável.

Exemplo de Aplicação: Devido à sua aparência elegante e brilho duradouro, o material encontrou aplicações importantes em móveis, barreiras e estruturas decorativas.

Comparando a resistência de tubos quadrados de aço vs. tubos de alumínio

Aplicações de tubos de aço quadrado soldados

Os tubos de aço quadrado soldados estão em alta demanda e são amplamente utilizados em vários setores devido às suas propriedades robustas, duráveis e adaptáveis. Aqui estão cinco usos típicos com explicações claras abaixo:

Construção e infraestrutura

Os tubos de aço quadrado soldados são entre os materiais mais importantes no desenvolvimento de infraestruturas e na construção. Sua capacidade de suportar cargas pesadas, juntamente com sua resistência à flexão, os torna perfeitos para aplicações exigentes, como andaimes e grandes infraestruturas.

Indústria Automobilística

Esses tubos são amplamente utilizados na fabricação de peças automotivas, incluindo construção, gaiolas de segurança e sistemas de exaustão. Sua natureza forte, porém leve, ajuda a melhorar o desempenho enquanto mantém os padrões de segurança.

Equipamento Agrícola

Tubos de aço quadrado soldados são usados na construção de ferramentas, sistemas de irrigação e instalações de armazenamento de culturas. Sua resistência garante confiabilidade mesmo em condições ambientais extremas por um longo tempo.

Fabricação de Móveis

Tubos de aço quadrado são frequentemente usados por designers para criar peças modernas de móveis, como mesas de jantar, cadeiras e prateleiras em estilo industrial. A combinação das características elegantes e robustas do material oferece valor tanto do ponto de vista estético quanto funcional.

Indústrias de Energia e Utilidades

Esses tubos se tornaram parte da infraestrutura para sistemas de distribuição de gás, petróleo e água, que precisam de dutos muito confiáveis. Sua capacidade de resistir à corrosão, juntamente com sua capacidade de suportar alta pressão, os torna adequados para projetos de utilidade a longo prazo.

Aplicações Estruturais na Construção

Tubos e canos de aço quadrados estão entre os materiais mais amplamente utilizados na construção devido à durabilidade, versatilidade e resistência que oferecem. As seguintes são cinco aplicações estruturais cruciais nas quais esses canos desempenham um papel essencial:

Estruturas de Esqueleto e Suporte

Tubos de aço quadrados são usados para fazer o esqueleto de edifícios, compreendendo vigas, pilares e braçadeiras, fornecendo assim estabilidade e a capacidade de suportar cargas.

A relação resistência-peso os torna muito adequados para a construção de edifícios altos.

Treliças de Telhado e Toldos

Esses tubos podem ser usados para fazer treliças de telhado ou toldos, pois fornecem suporte forte e à prova d'água para os materiais de cobertura.

Ponte e Passagens Elevadas

Tubos de aço quadrados são usados na construção de pontes e estradas acima do solo, fornecendo a resistência necessária para suportar cargas pesadas e fenômenos naturais, como vento e chuva.

Esquadrias e Barandas

Os tubos de aço quadrado são frequentemente usados para cercas, barreiras e grades em projetos residenciais e comerciais devido à sua resistência à corrosão e aspecto moderno.

Sistemas de Andaimes

Eles podem fornecer a estabilidade necessária para estruturas temporárias de andaimes em projetos de construção ou reforma, garantindo assim a segurança e confiabilidade dos trabalhadores.

Uso Industrial de Tubos de Aço Quadrado

Estrutura Estrutural

O tubo de aço quadrado é uma das principais partes da estrutura de fábricas e armazéns devido à sua alta capacidade de suporte de carga e longa duração.

Dados: Isso depende do grau de aço utilizado, mas pode suportar forças de tração variando de 50.000 a 70.000 psi.

Colunas e Vigas de Suporte

O tubo de aço quadrado é usado na construção de estruturas e colunas de suporte industrial, fornecendo forte suporte estrutural.

Dados: Como é um material de forma uniforme, o peso é distribuído uniformemente, o que, por sua vez, aumenta a estabilidade em aplicações de alta carga.

Máquinas Industriais

O tubo de aço quadrado serve como estrutura da máquina, fornecendo uma base sólida para equipamentos e ferramentas industriais que requerem suporte forte e preciso.

Dados: A resistência do material à corrosão prolonga a vida útil das máquinas, mesmo em ambientes muito úmidos ou com condições químicas adversas.

Sistemas de Transporte

Os tubos são essenciais para a construção de sistemas de transporte em fábricas de manufatura, que transportam materiais de forma eficiente e segura.

Dados: As medidas exatas dos tubos facilitam o funcionamento suave das peças móveis e requerem pouca manutenção.

Infraestrutura de Petróleo e Gás

O tubo de aço quadrado é usado no setor de petróleo e gás para suporte de dutos, prateleiras de armazenamento e outras aplicações estruturais.

Dados: Ele pode resistir a temperaturas e pressões extremas, atendendo às demandas desse ambiente, tornando o material uma escolha ideal.

Etiquetas: Tubo de aço quadrado soldado