In primo luogo, le caratteristiche del materiale e le specifiche standard diTubo in acciaio a giunzione dritta Q420MC
Q420MC è un acciaio strutturale bassolegato ad alta resistenza. Nel nome, "Q" rappresenta il limite di snervamento, "420" significa che il limite di snervamento non è inferiore a 420 MPa e "MC" indica che il materiale è adatto alla formatura a freddo. Rispetto all'acciaio al carbonio ordinario, il Q420MC ottiene un rinforzo a grano fine e un rinforzo per precipitazione aggiungendo elementi microleganti come niobio, vanadio e titanio, che ne migliorano significativamente la resistenza mantenendo una buona plasticità e tenacità. Secondo la norma GB/T 1591-2018 "Acciaio strutturale bassolegato ad alta resistenza", la composizione chimica del Q420MC è rigorosamente richiesta: il contenuto di carbonio è controllato al di sotto dello 0,12%, il contenuto di manganese può raggiungere l'1,70% e il contenuto di elementi nocivi come zolfo e fosforo è limitato. In termini di proprietà meccaniche, la sua resistenza alla trazione raggiunge i 520-680 MPa, l'allungamento è ≥18% e l'energia d'urto a 20 °C non è inferiore a 34 J, il che è particolarmente adatto per strutture portanti in ambienti a bassa temperatura.
In secondo luogo, il processo di produzione avanzato del tubo in acciaio a giunzione dritta Q420MC
1. Pretrattamento della lamiera: come materia prima si utilizza una bobina laminata a caldo e la scaglia viene rimossa tramite decapaggio. Il processo di laminazione a freddo garantisce la levigatezza e la rettilineità della superficie della lamiera, con una tolleranza di ±0,1 mm. Alcune aziende leader utilizzano il TMCP (processo di controllo termomeccanico) per raffinare i grani attraverso laminazione e raffreddamento controllati, in modo che il materiale presenti un'elevata resistenza e un'eccellente saldabilità.
2. Tecnologia di saldatura a cordone dritto ad alta frequenza: utilizzando la tecnologia ERW (saldatura a resistenza), sfruttando l'effetto pelle e l'effetto di prossimità della corrente ad alta frequenza da 100 a 400 kHz, il bordo del tubo viene fuso istantaneamente entro 10-20 millisecondi. I sistemi avanzati di rilevamento dei difetti a correnti parassite online e a ultrasuoni possono monitorare la qualità delle saldature in tempo reale e il tasso di rilevamento dei difetti supera il 99,5%.
3. Processo di post-lavorazione: la saldatura viene sottoposta a trattamento termico in linea per eliminare le tensioni e la prova di pressione dell'acqua raggiunge una pressione 1,5 volte superiore a quella standard (solitamente ≥15 MPa). Alcuni tubi in acciaio per impieghi speciali richiedono inoltre sabbiatura, rimozione della ruggine, rivestimento epossidico e altri trattamenti anticorrosivi, e la durata della prova in nebbia salina può superare le 1.000 ore.
Terzo, scenari applicativi tipici dei tubi in acciaio a giunzione dritta Q420MC
1. Campo delle strutture in acciaio per edifici: come materiale principale per colonne di edifici alti e capriate a grande campata, i tubi in acciaio saldati a cordone dritto Q420MC sono dal 20% al 30% più leggeri dell'acciaio tradizionale Q235.
2. Produzione di macchinari di ingegneria: il braccio di un escavatore di una certa azienda è realizzato con tubi in acciaio Q420MC e, quando lo spessore della parete è ottimizzato a 16 mm, può comunque soddisfare i requisiti di resistenza alla fatica di 500.000 volte.
3. Nuove infrastrutture energetiche: la sezione di collegamento delle torri eoliche utilizza generalmente tubi in acciaio saldati a cordone dritto di grande diametro da φ2000 a φ4000 mm. La resistenza agli urti a bassa temperatura del Q420MC garantisce un funzionamento sicuro in un ambiente con temperature di -40 °C.
4. Attrezzature di trasporto: un'azienda ha sostituito il materiale originale con Q420MC nella produzione di carrelli per treni merci, aumentando il limite di fatica dei componenti da 210 MPa a 280 MPa e superando con successo 1,5 milioni di cicli di test di carico.
In quarto luogo, lo stato del mercato e la tendenza allo sviluppo dei tubi in acciaio a giunzione dritta Q420MC
Secondo i dati della China Iron and Steel Association, la produzione nazionale di tubi in acciaio di grado Q420MC supererà gli 8,5 milioni di tonnellate nel 2024, di cui il 65% è costituito da tubi in acciaio saldati a cordone dritto. In termini di prezzo, l'attuale quotazione principale per le specifiche φ219×8mm è di 5800-6200 yuan/tonnellata, ovvero circa l'8%-10% in più rispetto ai tubi in acciaio Q345B.
La direzione dell'innovazione tecnologica presenta tre caratteristiche principali:
- Design leggero: il tubo in acciaio di grado Q420MC+ sviluppato da una determinata azienda ha aumentato il suo limite di snervamento a 450 MPa grazie all'ottimizzazione della composizione e lo spessore della parete può essere ulteriormente ridotto;
- Produzione intelligente: la linea di produzione intelligente di tubi in acciaio saldati costruita da una determinata azienda ha raggiunto il gemellaggio digitale completo del processo e il tasso di qualificazione del prodotto è aumentato al 99,8%;
- Produzione ecologica: una determinata azienda adotta la tecnologia di riduzione dell'idrogeno per ridurre del 40% le emissioni di carbonio per tonnellata di acciaio e il primo lotto di tubi in acciaio Q420MC a basse emissioni di carbonio ha ottenuto la certificazione UL.
Quinto, raccomandazioni per la selezione e l'uso dei tubi in acciaio a giunzione dritta Q420MC
1. Principio di corrispondenza delle specifiche: secondo lo standard GB/T 21835-2008, si raccomanda di utilizzare tubi in acciaio con un rapporto diametro/spessore ≤60 per le strutture edilizie, mentre i macchinari di ingegneria dovrebbero scegliere specifiche con un rapporto diametro/spessore di 45-55. I calcoli di un progetto di ponte transoceanico mostrano che i tubi in acciaio Q420MC da φ1200×18 mm sono più leggeri del 40% rispetto alle strutture in calcestruzzo e riducono i carichi del vento del 25%.
2. Punti chiave del processo di saldatura: si raccomanda di utilizzare una saldatura con gas di protezione misto ricco di argon (80% Ar + 20% CO2) e di controllare la temperatura di preriscaldamento a 100-150 °C. Un test comparativo su un progetto di conduttura in pressione ha dimostrato che utilizzando la bacchetta di saldatura E5515-G, l'energia di impatto della saldatura può raggiungere i 58 J (-20 °C), un valore significativamente superiore ai requisiti standard.
3. Soluzione di supporto anticorrosione: per l'ambiente marino è consigliato il sistema "primer epossidico ricco di zinco + finitura in scaglie di vetro" e lo spessore del rivestimento è ≥280μm.
Con l'avanzamento della costruzione di nuove infrastrutture nell'ambito del "14° Piano Quinquennale", l'applicazione dei tubi in acciaio saldati a cordone dritto Q420MC in settori emergenti come la logistica intelligente e l'edilizia modulare continuerà a espandersi. La profonda integrazione tra ricerca e sviluppo sui materiali e tecnologie di produzione intelligenti promuoverà lo sviluppo di questo tipo di tubo in acciaio ad alte prestazioni, rendendolo più leggero, resistente e durevole.
Data di pubblicazione: 15-lug-2025