Đầu tiên, các đặc tính vật liệu và thông số kỹ thuật tiêu chuẩn củaỐng thép hàn thẳng Q420MC
Q420MC là thép kết cấu hợp kim thấp có độ bền cao. Trong tên gọi, “Q” là giới hạn chảy, “420” có nghĩa là giới hạn chảy không nhỏ hơn 420MPa, và “MC” biểu thị vật liệu phù hợp để tạo hình nguội. So với thép cacbon thông thường, Q420MC đạt được khả năng gia cường hạt mịn và gia cường kết tủa bằng cách bổ sung các nguyên tố hợp kim vi mô như niobi, vanadi và titan, giúp cải thiện đáng kể độ bền trong khi vẫn duy trì độ dẻo và độ dai tốt. Theo tiêu chuẩn GB/T 1591-2018 “Thép kết cấu cường độ cao hợp kim thấp”, thành phần hóa học của Q420MC được yêu cầu nghiêm ngặt: hàm lượng cacbon được kiểm soát dưới 0,12%, hàm lượng mangan có thể đạt 1,70% và hàm lượng các nguyên tố có hại như lưu huỳnh và phốt pho được hạn chế. Về tính chất cơ học, độ bền kéo đạt 520-680MPa, độ giãn dài ≥18% và năng lượng va đập ở 20℃ không nhỏ hơn 34J, đặc biệt phù hợp để chịu tải. các cấu trúc trong môi trường nhiệt độ thấp.
Thứ hai, quy trình sản xuất tiên tiến của ống thép thẳng Q420MC
1. Tiền xử lý tấm: Sử dụng cuộn cán nóng làm nguyên liệu thô, loại bỏ lớp gỉ bằng phương pháp tẩy gỉ. Quy trình cán nguội đảm bảo độ nhẵn và thẳng của bề mặt tấm, dung sai có thể được kiểm soát trong phạm vi ±0,1mm. Một số công ty hàng đầu sử dụng TMCP (quy trình kiểm soát nhiệt cơ) để tinh chỉnh hạt thông qua cán có kiểm soát và làm nguội có kiểm soát, giúp vật liệu vừa có độ bền cao vừa có khả năng hàn tuyệt vời.
2. Công nghệ hàn đường may thẳng tần số cao: Sử dụng công nghệ ERW (hàn điện trở), sử dụng hiệu ứng bề mặt và hiệu ứng tiếp xúc của dòng điện tần số cao 100-400kHz, mép ống được hàn dính ngay lập tức trong vòng 10-20 mili giây. Hệ thống phát hiện khuyết tật dòng điện xoáy trực tuyến tiên tiến và hệ thống phát hiện siêu âm có thể theo dõi chất lượng mối hàn theo thời gian thực, tỷ lệ phát hiện khuyết tật vượt quá 99,5%.
3. Quy trình hậu xử lý: Mối hàn được khử ứng suất bằng xử lý nhiệt trực tuyến, và thử nghiệm áp suất nước đạt 1,5 lần áp suất tiêu chuẩn (thường ≥15MPa). Một số ống thép chuyên dụng cũng cần được xử lý bằng phun cát, tẩy gỉ, phủ epoxy và các phương pháp chống ăn mòn khác, tuổi thọ thử nghiệm phun muối có thể đạt hơn 1.000 giờ.
Thứ ba, các tình huống ứng dụng điển hình của ống thép nối thẳng Q420MC
1. Lĩnh vực kết cấu thép xây dựng: Là vật liệu chính cho cột nhà cao tầng và giàn thép nhịp lớn, ống thép hàn thẳng Q420MC nhẹ hơn 20%-30% so với thép Q235 truyền thống.
2. Sản xuất máy móc kỹ thuật: Cần của máy đào của một công ty nào đó được làm bằng ống thép Q420MC, khi độ dày thành được tối ưu hóa đến 16mm, nó vẫn có thể đáp ứng yêu cầu về tuổi thọ chịu mỏi là 500.000 lần.
3. Cơ sở hạ tầng năng lượng mới: Phần kết nối của tháp điện gió thường sử dụng ống thép hàn thẳng đường kính lớn φ2000-φ4000mm. Độ bền va đập ở nhiệt độ thấp của Q420MC đảm bảo vận hành an toàn trong môi trường -40℃.
4. Thiết bị vận chuyển: Một công ty đã thay thế vật liệu ban đầu bằng Q420MC trong quá trình sản xuất toa tàu chở hàng, giúp tăng giới hạn chịu mỏi của các bộ phận từ 210MPa lên 280MPa và vượt qua thành công 1,5 triệu chu kỳ thử tải.
Thứ tư, tình hình thị trường và xu hướng phát triển của ống thép hàn thẳng Q420MC
Theo số liệu của Hiệp hội Sắt thép Trung Quốc, sản lượng ống thép Q420MC trong nước sẽ vượt quá 8,5 triệu tấn vào năm 2024, trong đó ống thép hàn thẳng chiếm 65%. Về giá cả, báo giá chính thức hiện tại cho quy cách φ219×8mm là 5.800-6.200 nhân dân tệ/tấn, cao hơn khoảng 8%-10% so với ống thép Q345B.
Hướng đổi mới công nghệ thể hiện ba đặc điểm chính:
- Thiết kế nhẹ: Ống thép loại Q420MC+ do một doanh nghiệp nào đó phát triển đã tăng cường độ chịu kéo lên 450MPa thông qua tối ưu hóa thành phần và có thể giảm thêm độ dày thành ống;
- Sản xuất thông minh: Dây chuyền sản xuất ống thép hàn thông minh do một doanh nghiệp xây dựng đã đạt được quy trình số hóa toàn diện, tỷ lệ sản phẩm đạt chuẩn đã tăng lên 99,8%;
- Sản xuất xanh: Một doanh nghiệp nào đó áp dụng công nghệ khử hydro, giảm 40% lượng khí thải carbon trên mỗi tấn thép và lô ống thép Q420MC carbon thấp đầu tiên đã đạt chứng nhận UL.
Thứ năm, khuyến nghị lựa chọn và sử dụng ống thép hàn thẳng Q420MC
1. Nguyên tắc phù hợp tiêu chuẩn: Theo tiêu chuẩn GB/T 21835-2008, khuyến nghị sử dụng ống thép có tỷ lệ đường kính/độ dày ≤60 cho kết cấu xây dựng, và máy móc kỹ thuật nên chọn thông số kỹ thuật có tỷ lệ đường kính/độ dày từ 45-55. Tính toán của một dự án cầu vượt biển cho thấy ống thép Q420MC φ1200×18mm nhẹ hơn 40% so với kết cấu bê tông và giảm 25% tải trọng gió.
2. Những điểm chính của quy trình hàn: Khuyến nghị sử dụng phương pháp hàn hỗn hợp khí bảo vệ giàu argon (80% Ar + 20% CO2), và nhiệt độ nung nóng sơ bộ nên được kiểm soát ở mức 100-150℃. Thử nghiệm so sánh trên một dự án đường ống áp lực cho thấy khi sử dụng que hàn E5515-G, năng lượng va đập mối hàn có thể đạt tới 58J (-20℃), cao hơn đáng kể so với yêu cầu tiêu chuẩn.
3. Giải pháp hỗ trợ chống ăn mòn: Hệ thống “sơn lót giàu kẽm epoxy + sơn phủ dạng vảy thủy tinh” được khuyến nghị sử dụng cho môi trường biển, độ dày lớp phủ ≥280μm.
Với sự tiến triển của việc xây dựng cơ sở hạ tầng mới trong “Kế hoạch 5 năm lần thứ 14”, việc ứng dụng ống thép hàn thẳng Q420MC trong các lĩnh vực mới nổi như kho vận thông minh và xây dựng mô-đun sẽ tiếp tục được mở rộng. Sự tích hợp sâu sắc giữa nghiên cứu và phát triển vật liệu và công nghệ sản xuất thông minh sẽ thúc đẩy loại ống thép hiệu suất cao này phát triển theo hướng nhẹ hơn, bền hơn và mạnh hơn.
Thời gian đăng: 15-07-2025