Características, produção e inovação tecnológica do tubo de aço com costura reta Q345QD

Tubo soldado com costura reta Q345QDO aço estrutural Q345QD, de alta resistência e baixa liga, é amplamente utilizado na construção civil, construção de pontes, fabricação de máquinas e outros setores. Formado a partir de chapa de aço Q345QD e laminado por meio de um processo de soldagem de alta frequência, este tubo combina excelentes propriedades mecânicas e soldabilidade, atendendo aos rigorosos requisitos de resistência, tenacidade e resistência ao impacto em baixas temperaturas de diversas estruturas de engenharia.

O aço Q345QD é classificado como um aço estrutural de baixa liga e alta resistência, conforme definido na norma GB/T1591-2018. Sua composição química mantém o teor de carbono abaixo de 0,18%. Através da adição de elementos de liga, como manganês e silício, e da utilização de um processo controlado de laminação e resfriamento, o material mantém a resistência, preservando ao mesmo tempo excelente ductilidade e tenacidade ao impacto. A designação “D” indica a resistência ao impacto em baixas temperaturas, até -20 °C, tornando-o particularmente adequado para projetos externos em regiões frias do norte. Comparado ao tubo de aço padrão Q235B, o tubo de aço Q345QD apresenta um limite de escoamento aproximadamente 40% maior e uma resistência à tração de 470-630 MPa, reduzindo significativamente o peso estrutural e melhorando a capacidade de carga.

O tubo soldado com costura reta Q345QD é fabricado principalmente utilizando os processos de soldagem por resistência elétrica (ERW) ou conformação JCOE. Por exemplo, a linha de produção de um grande fabricante de tubos de aço inclui um processo completo: desenrolamento e nivelamento, fresagem de bordas, pré-curvatura, conformação, soldagem, tratamento térmico, dimensionamento, endireitamento e detecção de falhas. A soldagem de alta frequência utiliza equipamentos de estado sólido de alta frequência com potência de até 400 kW, atingindo velocidades de soldagem de 20 a 30 metros por minuto. O tratamento térmico em linha melhora a resistência ao impacto da solda em mais de 50%. Notavelmente, os fabricantes de alta qualidade seguem rigorosamente as normas GB/T3091-2015 ou GB/T13793-2016, submetendo as soldas a testes ultrassônicos e de raios X em 100% dos casos para garantir sua resistência a trincas quando submetidas a altas pressões e cargas de impacto.

Os tubos de aço com costura reta Q345QD abrangem uma ampla gama de tamanhos, com diâmetros externos comuns variando de Φ21,3 mm a Φ1420 mm e espessuras de parede personalizadas variando de 2,0 mm a 100 mm. Tubos de grande diâmetro são frequentemente soldados utilizando o processo de soldagem a arco submerso de dupla face (SAWL). Por exemplo, um tubo de aço de Φ1016×14,2 mm usado em um projeto de ponte pode atingir comprimentos de até 12 metros, com ovalização controlada dentro de 0,5%D. Os fabricantes normalmente utilizam grandes unidades de expansão hidráulica para eliminar efetivamente a tensão residual de soldagem por meio de expansão mecânica, alcançando tolerâncias de circularidade que excedem os padrões API 5L.

O tratamento anticorrosivo é fundamental para prolongar a vida útil de tubos de aço. Dependendo do ambiente operacional, tubos soldados com costura reta Q345QD podem ser tratados com galvanização a quente (espessura da camada de zinco ≥ 85 μm), revestimento epóxi de alcatrão de hulha (espessura do revestimento ≥ 400 μm) ou 3PE (estrutura de polietileno de três camadas). Um projeto de abastecimento de água demonstrou que tubos de aço de Φ820 × 10 mm tratados com tratamento anticorrosivo 3PE podem atingir uma vida útil de até 50 anos em ambientes enterrados, com a adesão do revestimento anticorrosivo testada em ≥ 50 N/cm, um valor líder no setor. Para ambientes particularmente corrosivos, um processo de revestimento composto de aço inoxidável pode ser empregado para manter a resistência estrutural e, ao mesmo tempo, melhorar a resistência à corrosão.

Os tubos soldados com costura reta Q345QD demonstram vantagens significativas em aplicações de engenharia. Um projeto de ponte sobre um rio utilizou tubos de aço de Φ1200×18mm como colunas de suporte dos pilares. Os cálculos mostram uma redução de peso de 30% em comparação com as estruturas de concreto tradicionais, reduzindo o período de construção em 40%. Na fabricação de torres de turbinas eólicas, os tubos de aço Q345QD utilizam um design exclusivo de espessura de parede variável, reduzindo o peso da torre em 15% e garantindo a segurança estrutural. Isso pode economizar aproximadamente 80 toneladas de aço por turbina eólica. No setor de transporte de petróleo e gás, os tubos de aço fabricados com esse material mantêm excelente resistência ao impacto mesmo em temperaturas tão baixas quanto -30°C. Um projeto de ramal do gasoduto Oeste-Leste utilizou tubos de aço de Φ610×7,1mm com uma pressão de teste hidrostático de 15 MPa, atendendo plenamente aos requisitos de transporte de alta pressão.

Sistemas de controle de qualidade são cruciais para garantir o desempenho de tubos de aço. Fabricantes de alta qualidade geralmente implementam um processo abrangente de controle de qualidade, desde a entrada da matéria-prima até a entrega do produto acabado. Eles utilizam espectrômetros de leitura direta para testar a composição de cada lote de aço fundido, garantindo um Ceq ≤ 0,43%. Utilizam máquinas de ensaio universais controladas por computador para testes de tração, flexão e impacto. Equipamentos de tomografia computadorizada industrial também são utilizados para análise de imagens 3D de defeitos de solda. Dados de inspeção de um projeto importante mostraram uma taxa de aprovação dimensional de 99,8% para tubos de aço Q345QD e uma taxa de aprovação na primeira passagem para soldas superior a 98,5%, muito acima da média do setor.

Em termos de inovação tecnológica, a indústria caminha rumo à inteligência artificial e à tecnologia de alta resistência. O tubo de aço lamelar resistente ao rasgo Q345QD+Z35, desenvolvido por meio de uma colaboração entre indústria, universidade e pesquisa, apresenta uma redução de espessura na seção transversal superior a 35% e tem sido aplicado com sucesso em estruturas de aço de edifícios superaltos. Outra tecnologia de soldagem híbrida laser-MAG triplicou a eficiência de soldagem de tubos de aço de 1420 mm de diâmetro e reduziu a largura da zona afetada pelo calor em 60%. Com a crescente adoção da tecnologia TMCP (Processo de Controle Termomecânico), o equilíbrio entre resistência e tenacidade dos tubos de aço Q345QD será ainda mais aprimorado, proporcionando uma opção de material mais confiável para grandes projetos.

Ao adquirir tubos soldados com costura reta Q345QD, recomenda-se que os usuários se concentrem em quatro indicadores principais: primeiro, verificar o valor da energia de impacto medida (≥34J a -20°C) na garantia da siderúrgica; segundo, verificar se as marcações a jato de tinta no corpo do tubo estão completas e legíveis; terceiro, solicitar um relatório de inspeção de terceiros ao fornecedor; e quarto, realizar uma inspeção no local dos equipamentos de processo do fabricante. Para tubos de aço para fins especiais, podem ser necessários ensaios não destrutivos (END) adicionais ou testes de propriedades mecânicas em escala real. Por meio de um rigoroso controle de qualidade, a segurança e a confiabilidade dos tubos utilizados nos projetos são garantidas.

Com o desenvolvimento da industrialização da construção civil e o crescente uso de estruturas de aço, o tubo soldado com costura reta Q345QD desempenhará um papel ainda mais importante na construção inteligente, em edifícios pré-fabricados e em outros setores. As previsões do setor indicam que, até 2026, o mercado nacional de tubos de aço soldados de alta qualidade ultrapassará 80 bilhões de yuans, dos quais a série Q345QD, resistente às intempéries, de alta resistência e robustez, representará mais de 35%. Por meio da inovação tecnológica contínua e do aprimoramento dos processos, este tubo de aço estrutural superior fornecerá um suporte ainda maior para a construção de engenharia moderna.


Data da publicação: 21 de agosto de 2025