Eigenschaften, Korrosionsschutz und technische Details von Q345QD-Stahlrohren mit gerader Nahtschweißung

Q345QD geradnahtgeschweißtes StahlrohrAls hochfestes, niedriglegiertes Baustahlrohr findet es breite Anwendung im Hoch- und Tiefbau, im Brückenbau und im Maschinenbau. Es wird aus Q345QD-Stahlplatten gewalzt und anschließend mittels Hochfrequenzschweißen hergestellt. Das Rohr zeichnet sich durch hervorragende mechanische Eigenschaften und Schweißbarkeit aus und erfüllt die hohen Anforderungen verschiedener Ingenieurbauwerke an Festigkeit, Zähigkeit und Tieftemperaturschlagzähigkeit.

Aus materialtechnischer Sicht zählt Q345QD-Stahl gemäß GB/T1591-2018 zur Kategorie der niedriglegierten, hochfesten Baustähle. Sein Kohlenstoffgehalt liegt unter 0,18 %. Durch die Zugabe von Legierungselementen wie Mangan und Silizium sowie durch kontrollierte Walz- und Kühlprozesse erzielt der Werkstoff eine gute Plastizität und Schlagzähigkeit bei gleichzeitig hoher Festigkeit. Das „D“ in der Bezeichnung steht für die Tieftemperaturschlagzähigkeit bis -20 °C, wodurch sich der Stahl besonders für Projekte im Freien in kalten nördlichen Regionen eignet. Im Vergleich zu herkömmlichen Q235B-Stahlrohren weisen geradnahtgeschweißte Q345QD-Stahlrohre eine um ca. 40 % höhere Streckgrenze und eine Zugfestigkeit von 470–630 MPa auf. Dies führt zu einer deutlichen Gewichtsreduzierung und einer verbesserten Tragfähigkeit.

Im Hinblick auf die Fertigungsprozesse werden Q345QD-Stahlrohre mit gerader Naht hauptsächlich mittels ERW- (Widerstandsschweißen) oder JCOE-Umformverfahren hergestellt. Am Beispiel eines großen Stahlrohrherstellers lässt sich zeigen, dass dessen Produktionslinie alle Prozesse umfasst, darunter Abwickeln und Richten, Kantenfräsen, Vorbiegen, Umformen, Schweißen, Wärmebehandlung, Kalibrieren, Richten und Fehlerprüfung. Das Hochfrequenzschweißverfahren nutzt Festkörper-Hochfrequenzanlagen mit einer Leistung von bis zu 400 kW und erreicht Schweißgeschwindigkeiten von 20–30 Metern pro Minute. Nach der Online-Wärmebehandlung kann die Kerbschlagzähigkeit der Schweißnaht um mehr als 50 % erhöht werden. Es ist anzumerken, dass namhafte Hersteller die Normen GB/T3091-2015 oder GB/T13793-2016 strikt einhalten und die Schweißnähte einer 100%igen Ultraschall- und Röntgenprüfung unterziehen, um sicherzustellen, dass die Stahlrohre unter hohem Druck und Stoßbelastung nicht reißen. Q345QD-Stahlrohre mit gerader Naht decken hinsichtlich der Abmessungen ein breites Spektrum ab. Gängige Außendurchmesser reichen von Φ21,3 mm bis Φ1420 mm, die Wandstärken von 2,0 bis 100 mm sind individuell anpassbar. Stahlrohre mit großem Durchmesser werden häufig im doppelseitigen Unterpulverschweißverfahren (SAWL) gefertigt. Beispielsweise wurden bei einem Brückenprojekt Stahlrohre mit einem Durchmesser von Φ1016 mm und einer Länge von 14,2 mm verwendet, deren Einzelstücke Längen bis zu 12 Meter erreichten. Die Ovalität wurde auf unter 0,5 %D begrenzt. Hersteller setzen typischerweise große hydraulische Aufweiteinheiten ein, um durch mechanische Aufweitprozesse effektiv Schweißrestspannungen abzubauen. Dadurch werden Rundheitstoleranzen erreicht, die die Anforderungen der API 5L-Norm übertreffen.

Korrosionsschutztechnologien sind entscheidend für die Verlängerung der Lebensdauer von Stahlrohren. Je nach Einsatzumgebung können geradnahtgeschweißte Stahlrohre der Güteklasse Q345QD mit Feuerverzinkung (Zinkschichtdicke ≥ 85 µm), Epoxid-Steinteerpech (Beschichtungsdicke ≥ 400 µm) oder 3PE-Korrosionsschutz (dreilagige Polyethylenstruktur) behandelt werden. Ein Beispiel aus einem Wasserleitungsprojekt zeigt, dass mit 3PE-Korrosionsschutz behandelte Stahlrohre (Φ 820 × 10 mm) in erdverlegten Umgebungen eine Lebensdauer von bis zu 50 Jahren erreichen können. Die Haftung der Korrosionsschutzschicht erzielt dabei einen branchenführenden Wert von ≥ 50 N/cm. Für besonders korrosive Umgebungen kann ein Edelstahl-Auskleidungsverfahren eingesetzt werden, das die strukturelle Festigkeit erhält und gleichzeitig die Korrosionsbeständigkeit verbessert.

Im Ingenieurwesen bieten geradnahtgeschweißte Stahlrohre aus Q345QD erhebliche Vorteile. Bei einem Brückenbauprojekt wurden Stahlrohre mit einem Durchmesser von 1200 mm und einer Wandstärke von 18 mm als Pfeilerstützen eingesetzt. Dadurch konnte im Vergleich zu herkömmlichen Betonkonstruktionen eine Gewichtsreduzierung von 30 % und eine Verkürzung der Bauzeit um 40 % erzielt werden. Im Bereich der Windkraftanlagentürme reduziert der Einsatz von geradnahtgeschweißten Stahlrohren aus Q345QD durch eine spezielle Konstruktion mit variabler Wandstärke das Turmgewicht um 15 % bei gleichbleibender struktureller Sicherheit. Dies spart rund 80 Tonnen Stahl pro Turbine. Im Öl- und Gastransportsektor weisen die Stahlrohre dieses Materials selbst bei -30 °C eine gute Schlagzähigkeit auf. Bei einem Nebenleitungsprojekt der West-Ost-Gaspipeline wurden Stahlrohre mit einem Durchmesser von 610 mm und einer Wandstärke von 7,1 mm verwendet. Diese erreichten einen hydrostatischen Prüfdruck von 15 MPa und erfüllten somit die Anforderungen für den Hochdrucktransport.

Ein Qualitätskontrollsystem ist entscheidend für die Leistungsfähigkeit von Stahlrohren. Hochwertige Hersteller etablieren typischerweise eine durchgängige Qualitätskontrolle vom Rohmaterialeingang bis zur Auslieferung des fertigen Produkts: Mithilfe von Direktlese-Spektrometern wird die Zusammensetzung des flüssigen Stahls in jedem Ofen geprüft, um einen Ceq-Wert von ≤ 0,43 % sicherzustellen; Zug-, Biege- und Schlagfestigkeitsprüfungen werden mit einer computergesteuerten Universalprüfmaschine durchgeführt; und industrielle Computertomographiegeräte werden für die dreidimensionale Bildanalyse von Schweißfehlern eingesetzt. Daten aus einer Stichprobenprüfung eines Schlüsselprojekts zeigten, dass die Maßhaltigkeitsquote der geradnahtgeschweißten Stahlrohre Q345QD 99,8 % erreichte und die Erstprüfungsquote der Schweißnähte 98,5 % überstieg – deutlich über dem Branchendurchschnitt. Im Hinblick auf Angebot und Nachfrage wächst die jährliche Nachfrage nach geradnahtgeschweißten Stahlrohren Q345QD mit dem Fortschritt der Stadtentwicklung und der „Neuen Seidenstraße“ jährlich um etwa 8 %.

Im Bereich der technologischen Innovation entwickelt sich die Branche hin zu intelligenter und hochfester Konstruktion. Ein gemeinsames Projekt von Industrie, Wissenschaft und Forschung entwickelte ein reißfestes Stahlrohr aus Q345QD+Z35 mit einer Dickenreduktion von über 35 %, das bereits erfolgreich in Stahlkonstruktionen von Hochhäusern eingesetzt wurde. Eine weitere Laser-MAG-Verbundschweißtechnologie steigerte die Schweißeffizienz von Stahlrohren mit einem Durchmesser von 1420 mm um das Dreifache und reduzierte die Breite der Wärmeeinflusszone um 60 %. Mit der zunehmenden Verbreitung der TMCP-Technologie (Thermomechanical Control Process) wird sich die Festigkeit und Zähigkeit von geradnahtgeschweißten Q345QD-Stahlrohren zukünftig weiter verbessern und somit eine zuverlässigere Materialoption für Großprojekte darstellen.

Beim Kauf von Q345QD-Stahlrohren mit gerader Naht sollten Anwender vier wichtige Indikatoren beachten: Erstens den gemessenen Kerbschlagzähigkeitswert (≥ 34 J bei -20 °C) im Qualitätszertifikat des Stahlwerks prüfen; zweitens die Vollständigkeit und Lesbarkeit der Tintenstrahlmarkierungen auf dem Rohrkörper kontrollieren; drittens einen Prüfbericht eines unabhängigen Dritten anfordern; und viertens die Anlagen des Produktionsbetriebs vor Ort besichtigen. Bei Stahlrohren für spezielle Anwendungen kann zudem eine höhere Anzahl zerstörungsfreier Prüfungen (ZfP) oder die Durchführung von mechanischen Prüfungen im Originalmaßstab gefordert werden. Strenge Qualitätskontrollen gewährleisten die Sicherheit und Zuverlässigkeit der in Bauprojekten eingesetzten Rohre.

Mit der Entwicklung des industriellen Bauens und dem zunehmenden Einsatz von Stahlkonstruktionen werden geradnahtgeschweißte Stahlrohre der Güteklasse Q345QD eine wichtigere Rolle im intelligenten Bauwesen und bei Fertigbauten spielen. Branchenprognosen zufolge wird der Markt für hochwertige geschweißte Stahlrohre in China bis 2026 ein Volumen von über 80 Milliarden Yuan erreichen, wobei witterungsbeständige, hochfeste und robuste Produkte der Q345QD-Serie einen Anteil von über 35 % ausmachen werden. Dank kontinuierlicher technologischer Innovationen und Prozessoptimierungen wird dieses Hochleistungsstahlrohr die moderne Ingenieurbauweise zweifellos noch besser unterstützen.


Veröffentlichungsdatum: 19. November 2025