Tube en acier sans soudure laminé à chaud Q390DL'acier Q390D, un acier de construction faiblement allié à haute résistance, joue un rôle important dans le secteur industriel. Grâce à ses excellentes propriétés mécaniques, sa bonne soudabilité et sa résistance aux intempéries, le tube en acier sans soudure laminé à chaud Q390D est largement utilisé dans la construction de ponts, de machines de génie civil, de récipients sous pression et de diverses structures métalliques lourdes.
Tout d’abord, les caractéristiques matérielles et les avantages de performance du tube en acier sans soudure laminé à chaud Q390D.
L'acier Q390D appartient à la catégorie des aciers de construction faiblement alliés à haute résistance, selon la norme GB/T1591. La lettre « D » indique sa résilience à -20 °C. Sa composition chimique intègre des proportions appropriées d'éléments d'alliage tels que le manganèse, le silicium, le vanadium et le niobium. Grâce au renforcement par solution solide et au renforcement par affinement du grain, ce matériau améliore considérablement sa résistance tout en conservant une bonne ductilité et une bonne ténacité. Ses propriétés mécaniques typiques sont les suivantes : limite d'élasticité ≥ 390 MPa, résistance à la traction de 510 à 670 MPa, allongement ≥ 18 % et énergie d'impact à -20 °C ≥ 34 J. Comparé aux tubes en acier Q235B ordinaires, le Q390D présente une limite d'élasticité supérieure d'environ 66 % et permet une réduction de poids de 20 à 30 % à charge admissible égale, ce qui diminue significativement le poids des structures et le coût des matériaux. Le laminage à chaud confère à ce produit des caractéristiques microstructurales uniques. En contrôlant la température et la déformation de laminage, on obtient une structure ferrite-perlite fine, avec une taille de grain atteignant généralement le niveau 8 ou plus. Cette structure métallographique uniforme et dense garantit non seulement la résistance de la matrice, mais améliore aussi considérablement la résistance du matériau à la déchirure lamellaire. Il convient de souligner qu'après un traitement de laminage et de refroidissement contrôlés (TMCP) du Q390D, la tendance au ramollissement de sa zone affectée thermiquement par la soudure est fortement réduite, ce qui est crucial pour les structures d'ingénierie nécessitant des opérations de soudage intensives.
Deuxièmement, le processus de production et les technologies clés des tubes en acier sans soudure laminés à chaud Q390D.
La production de tubes sans soudure en acier Q390D laminés à chaud de haute qualité repose sur plusieurs procédés contrôlés avec précision. Tout d'abord, le matériau est fondu dans un convertisseur ou un four à arc électrique, puis affiné en poche LF et dégazé sous vide VD afin de contrôler les teneurs en soufre et en phosphore à moins de 0,025 % et 0,035 % respectivement, et la teneur en hydrogène à ≤ 2 ppm, garantissant ainsi la pureté du matériau dès sa source. La technologie d'agitation électromagnétique est utilisée lors de la coulée continue pour réduire efficacement la ségrégation au centre. Après rectification de surface, le lingot est laminé. Les lignes de production de laminage à chaud comprennent généralement des équipements clés tels que des fours annulaires, des laminoirs à poinçonner, des laminoirs continus et des laminoirs de calibrage. Le lingot est chauffé à environ 1 200 °C, formé en tube par un laminoir à poinçonner conique à deux cylindres, puis étiré et déformé par un laminoir continu à 5 à 7 cages. Le contrôle du procédé repose essentiellement sur le maintien de la température de laminage finale entre 850 et 880 °C, suivi d'un refroidissement accéléré à une vitesse de 5 à 15 °C/s afin de favoriser la transformation de l'austénite en ferrite fine. Ce procédé de laminage et de refroidissement contrôlé permet de s'affranchir des traitements thermiques ultérieurs et d'obtenir directement les propriétés mécaniques requises. Le contrôle qualité s'appuie sur de multiples indicateurs rigoureux. Outre les contrôles de tolérance dimensionnelle de routine, des essais par ultrasons (conformes à la norme GB/T5777), des essais hydrostatiques (pression d'essai calculée selon la formule standard) et des essais complets des propriétés mécaniques sont exigés. Les commandes de niveau supérieur requièrent souvent des essais non destructifs (END) supplémentaires, des essais de dureté et une analyse de la taille des grains. Il convient de noter que certains fournisseurs de la plateforme 1688 indiquent dans leurs descriptions de produits que l'ellipticité de leurs tubes en acier est maîtrisée à ±1,0 % D et que l'écart d'épaisseur de paroi ne dépasse pas ±12,5 % S ; ces paramètres influent directement sur la précision d'assemblage et la sécurité des tubes.
Troisièmement, scénarios d'application typiques des tubes en acier sans soudure laminés à chaud Q390D.
Dans le domaine des ponts, les tubes en acier sans soudure laminés à chaud Q390D sont principalement utilisés dans les cordes des ponts en arc à longue portée, les composants de compression des ponts à treillis et les systèmes de support des piles.
Le secteur des engins de chantier représente un autre marché d'application important pour ce produit. Les principaux composants porteurs, tels que les flèches des camions-pompes à béton et les flèches de grues, utilisent couramment le matériau Q390D ; grâce à une conception optimisée, le rayon d'action de l'équipement peut être augmenté de 10 à 20 %.
Dans la fabrication d'équipements pétrochimiques, l'acier Q390D est couramment utilisé pour les faisceaux tubulaires des échangeurs de chaleur haute pression, les jupes de réacteurs et d'autres composants. Son coefficient de dilatation thermique, comparé à celui de l'acier inoxydable austénitique, est plus proche de celui des enveloppes en acier au carbone, ce qui réduit efficacement les contraintes thermiques.
Quatrièmement, recommandations en matière d'approvisionnement et situation du marché des tubes en acier sans soudure laminés à chaud Q390D.
Lors de l'achat de tubes en acier sans soudure laminés à chaud Q390D, plusieurs facteurs clés doivent être pris en compte. Il convient tout d'abord de vérifier la licence de fabrication d'équipements spéciaux du fabricant (certification de classe A pour les composants de tuyauterie sous pression) et le rapport de performance mécanique établi par un organisme de contrôle tiers. Selon l'application, la température d'essai de résilience (généralement -20 °C ou -40 °C) et l'orientation de l'échantillon (transversale ou longitudinale) doivent être précisément confirmées. Concernant le prix, les conditions actuelles du marché indiquent que les tubes en acier sans soudure laminés à chaud Q390D sont environ 15 % à 20 % plus chers que les produits Q345B de mêmes spécifications. À titre d'exemple, pour un acier de φ273 × 10 mm, le prix de référence en octobre 2025 était d'environ 5 800 à 6 200 RMB/tonne (taxes incluses). Le prix exact est influencé par des facteurs tels que les fluctuations du prix des matières premières, le volume de la commande et la distance de transport. Les achats en gros (50 tonnes ou plus) bénéficient généralement d'une remise de 3 % à 5 %. Il convient de noter que certains fournisseurs proposent des services de « stockage de matériaux », permettant aux utilisateurs de récupérer les marchandises par lots en fonction de l'avancement des travaux, ce qui réduit efficacement les coûts d'entreposage.
Pour le contrôle qualité, il est recommandé de procéder comme suit : vérifier que la nuance d’acier, les spécifications et les normes applicables imprimées aux extrémités des tubes sont clairement indiquées et complètes ; mesurer l’écart d’épaisseur réel à l’aide d’un pied à coulisse ; et exiger du fournisseur un certificat de qualité complet (incluant l’analyse chimique, les propriétés mécaniques, les résultats des essais non destructifs, etc.). Pour les applications d’ingénierie critiques, une contre-inspection par un organisme tiers peut être envisagée, axée sur la vérification de la résilience et des performances selon l’axe Z. Les retours du marché indiquent que le taux de réussite des produits des principales aciéries du Shandong et du Jiangsu est relativement stable. Bien que les produits des aciéries plus petites soient environ 10 % moins chers, ils présentent un risque de fortes variations de composition et de performances instables.
Cinquièmement, précautions d'utilisation et d'entretien des tubes en acier sans soudure laminés à chaud Q390D
La transformation des tubes en acier sans soudure laminés à chaud Q390D doit respecter un cahier des charges précis. Lors du cintrage à froid, le rayon de courbure ne doit pas être inférieur à trois fois le diamètre du tube, et la température de chauffage lors du cintrage à chaud doit être maintenue entre 900 et 950 °C. Avant le soudage, il convient d'éliminer soigneusement toute trace d'huile et de rouille du chanfrein et sur une bande de 20 mm de chaque côté. L'utilisation de baguettes de soudage à faible teneur en hydrogène de type E5515-G est recommandée, avec une température de préchauffage minimale de 120 °C et une température entre passes contrôlée entre 150 et 250 °C. Pour le soudage de tubes à paroi épaisse (≥ 25 mm), un traitement thermique post-soudage à 250-350 °C doit être effectué immédiatement après le soudage. En milieu corrosif, des mesures de protection supplémentaires sont recommandées. Pour les tubes en acier utilisés en zones côtières, il est préférable d'utiliser un revêtement composite aluminium par projection thermique (épaisseur ≥ 150 µm), tandis que les systèmes anticorrosion époxy-goudron de houille peuvent être utilisés en milieu industriel. Lors de la maintenance régulière, il convient de vérifier attentivement les zones de concentration de contraintes au niveau des raccords de tuyauterie ; toute fissure superficielle d'une profondeur supérieure à 0,5 mm doit être réparée sans délai. Pendant le stockage, tout contact avec des substances riches en ions chlorure (comme les produits de dégivrage) doit être évité. La hauteur d'empilage ne doit pas excéder 2 mètres et les couches doivent être séparées par des cales en bois.
Avec le développement de la stratégie « double carbone », les tubes en acier sans soudure laminés à chaud Q390D sont de plus en plus utilisés dans le secteur des énergies nouvelles, notamment pour les mâts d'éoliennes et les supports photovoltaïques. La fabrication d'un mât d'éolienne de 2,5 MW à partir de tubes Q390D permet, par rapport à la solution traditionnelle en acier Q345, de réduire la consommation d'acier par unité d'environ 8 tonnes et les émissions de carbone sur l'ensemble du cycle de vie de 12 %. À l'avenir, grâce à l'optimisation continue du procédé TMCP et à l'application de la technologie de micro-alliage composite, les performances des produits de la gamme Q390D seront encore améliorées, offrant ainsi des solutions de matériaux plus performantes pour la construction industrielle moderne.
Date de publication : 17 novembre 2025