Đặc điểm, quy trình sản xuất và đổi mới công nghệ của ống thép hàn thẳng Q345QD

Ống hàn đường thẳng Q345QDThép Q345QD, một loại thép kết cấu hợp kim thấp, cường độ cao, được sử dụng rộng rãi trong xây dựng, xây cầu, sản xuất máy móc và các lĩnh vực khác. Được tạo hình từ tấm thép Q345QD và sau đó cán bằng quy trình hàn tần số cao, ống thép này kết hợp khả năng cơ học và khả năng hàn tuyệt vời, đáp ứng các yêu cầu khắt khe về độ bền, độ dẻo dai và khả năng chịu va đập ở nhiệt độ thấp của nhiều công trình kỹ thuật khác nhau.

Thép Q345QD được phân loại là thép kết cấu hợp kim thấp, cường độ cao theo tiêu chuẩn GB/T1591-2018. Thành phần hóa học của nó giữ hàm lượng carbon dưới 0,18%. Bằng cách thêm các nguyên tố hợp kim như mangan và silic và sử dụng quy trình cán và làm nguội được kiểm soát, vật liệu duy trì được độ bền trong khi vẫn giữ được độ dẻo và độ dai va đập tuyệt vời. Ký hiệu “D” cho biết khả năng chịu va đập ở nhiệt độ thấp đến -20°C của thép, làm cho nó đặc biệt phù hợp cho các dự án ngoài trời ở các vùng phía bắc lạnh giá. So với ống thép Q235B tiêu chuẩn, ống thép Q345QD có độ bền chảy cao hơn khoảng 40% và độ bền kéo từ 470-630 MPa, giúp giảm đáng kể trọng lượng kết cấu và cải thiện khả năng chịu tải.

Ống thép hàn thẳng Q345QD chủ yếu được sản xuất bằng phương pháp hàn điện trở (ERW) hoặc phương pháp tạo hình JCOE. Ví dụ, dây chuyền sản xuất của một nhà sản xuất ống thép lớn bao gồm một quy trình hoàn chỉnh: cuộn và làm phẳng, phay cạnh, uốn sơ bộ, tạo hình, hàn, xử lý nhiệt, cắt kích thước, làm thẳng và phát hiện khuyết tật. Hàn tần số cao sử dụng thiết bị tần số cao bán dẫn với công suất lên đến 400kW, đạt tốc độ hàn 20-30 mét/phút. Xử lý nhiệt trong dây chuyền giúp cải thiện độ bền va đập của mối hàn lên hơn 50%. Đặc biệt, các nhà sản xuất chất lượng cao tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn GB/T3091-2015 hoặc GB/T13793-2016, kiểm tra 100% mối hàn bằng siêu âm và tia X để đảm bảo chúng có khả năng chống nứt khi chịu áp suất cao và tải trọng va đập.

Ống thép hàn thẳng Q345QD có nhiều kích cỡ khác nhau, với đường kính ngoài phổ biến từ Φ21,3mm đến Φ1420mm, và độ dày thành ống tùy chỉnh từ 2,0mm đến 100mm. Ống có đường kính lớn thường được hàn bằng phương pháp hàn hồ quang chìm hai mặt (SAWL). Ví dụ, ống thép Φ1016×14,2mm được sử dụng trong dự án cầu có thể đạt chiều dài lên đến 12 mét, với độ méo hình oval được kiểm soát trong phạm vi 0,5%D. Các nhà sản xuất thường sử dụng các thiết bị giãn nở thủy lực lớn để loại bỏ hiệu quả ứng suất dư do hàn thông qua giãn nở cơ học, đạt được dung sai độ tròn vượt quá tiêu chuẩn API 5L.

Xử lý chống ăn mòn là yếu tố then chốt để kéo dài tuổi thọ của ống thép. Tùy thuộc vào môi trường hoạt động, ống thép hàn thẳng Q345QD có thể được xử lý bằng phương pháp mạ kẽm nhúng nóng (độ dày lớp phủ kẽm ≥85μm), phủ epoxy nhựa than đá (độ dày lớp phủ ≥400μm) hoặc 3PE (cấu trúc polyetylen ba lớp). Một dự án cấp nước đã chứng minh rằng ống thép Φ820×10mm được xử lý chống ăn mòn bằng 3PE có thể đạt tuổi thọ lên đến 50 năm trong môi trường chôn ngầm, với độ bám dính của lớp phủ chống ăn mòn được kiểm tra đạt mức hàng đầu trong ngành ≥50N/cm. Đối với môi trường đặc biệt ăn mòn, có thể sử dụng quy trình composite lót thép không gỉ để duy trì độ bền cấu trúc đồng thời cải thiện khả năng chống ăn mòn.

Ống thép hàn thẳng Q345QD thể hiện những ưu điểm vượt trội trong các ứng dụng kỹ thuật. Một dự án cầu vượt sông đã sử dụng ống thép Φ1200×18mm làm cột đỡ trụ cầu. Tính toán cho thấy trọng lượng giảm 30% so với các kết cấu bê tông truyền thống, rút ​​ngắn thời gian xây dựng 40%. Trong sản xuất tháp tuabin gió, ống thép Q345QD sử dụng thiết kế độ dày thành ống thay đổi độc đáo, giảm trọng lượng tháp 15% trong khi vẫn đảm bảo an toàn kết cấu. Điều này có thể tiết kiệm khoảng 80 tấn thép cho mỗi tuabin gió. Trong lĩnh vực vận chuyển dầu khí, ống thép làm từ vật liệu này duy trì độ bền va đập tuyệt vời ngay cả ở nhiệt độ thấp tới -30°C. Một dự án nhánh đường ống dẫn khí Tây-Đông đã sử dụng ống thép Φ610×7.1mm với áp suất thử thủy tĩnh 15 MPa, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu vận chuyển áp suất cao.

Hệ thống kiểm soát chất lượng đóng vai trò rất quan trọng trong việc đảm bảo hiệu suất của ống thép. Các nhà sản xuất chất lượng cao thường thực hiện quy trình kiểm soát chất lượng toàn diện, từ nguyên liệu đầu vào đến khi sản phẩm hoàn thiện được giao. Họ sử dụng máy đo quang phổ đọc trực tiếp để kiểm tra thành phần của từng mẻ thép nóng chảy nhằm đảm bảo hàm lượng Ceq ≤ 0,43%. Họ sử dụng máy thử nghiệm đa năng điều khiển bằng máy tính để kiểm tra độ bền kéo, độ bền uốn và độ bền va đập. Thiết bị chụp cắt lớp công nghiệp (CT) cũng được sử dụng để phân tích hình ảnh 3D các khuyết tật mối hàn. Dữ liệu kiểm tra từ một dự án trọng điểm cho thấy tỷ lệ đạt kích thước là 99,8% đối với ống thép Q345QD và tỷ lệ đạt ngay lần hàn đầu tiên vượt quá 98,5%, cao hơn nhiều so với mức trung bình của ngành.

Về mặt đổi mới công nghệ, ngành công nghiệp đang hướng tới công nghệ thông minh và độ bền cao. Ống thép chống rách dạng tấm Q345QD+Z35, được phát triển thông qua sự hợp tác giữa ngành công nghiệp, trường đại học và viện nghiên cứu, tự hào có khả năng giảm độ dày mặt cắt ngang lên hơn 35% và đã được ứng dụng thành công trong kết cấu thép của các tòa nhà siêu cao tầng. Một công nghệ hàn lai laser-MAG khác đã tăng gấp ba hiệu suất hàn của ống thép đường kính 1420mm và giảm chiều rộng vùng ảnh hưởng nhiệt xuống 60%. Với việc ngày càng áp dụng công nghệ TMCP (Thermo-Mechanical Control Process), sự cân bằng giữa độ bền và độ dẻo dai của ống thép Q345QD sẽ được cải thiện hơn nữa, mang đến sự lựa chọn vật liệu đáng tin cậy hơn cho các dự án lớn.

Khi mua ống thép hàn thẳng Q345QD, người dùng nên tập trung vào bốn chỉ số chính: thứ nhất, xác minh giá trị năng lượng va đập đo được (≥34J ở -20°C) trong phiếu bảo hành của nhà máy thép; thứ hai, kiểm tra xem các ký hiệu in phun trên thân ống có đầy đủ và dễ đọc hay không; thứ ba, yêu cầu báo cáo kiểm tra của bên thứ ba từ nhà cung cấp; và thứ tư, tiến hành kiểm tra tại chỗ thiết bị quy trình của nhà sản xuất. Đối với các loại ống thép chuyên dụng, có thể cần thêm kiểm tra không phá hủy (NDT) hoặc kiểm tra tính chất cơ học toàn diện. Thông qua kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt, sự an toàn và độ tin cậy của các ống được sử dụng trong các dự án được đảm bảo.

Với sự phát triển của công nghiệp hóa xây dựng và việc sử dụng ngày càng nhiều kết cấu thép, ống thép hàn thẳng Q345QD sẽ đóng vai trò quan trọng hơn trong xây dựng thông minh, nhà lắp ghép và các lĩnh vực khác. Dự báo ngành cho thấy đến năm 2026, thị trường ống thép hàn cao cấp trong nước sẽ vượt quá 80 tỷ nhân dân tệ, trong đó dòng sản phẩm Q345QD có khả năng chịu thời tiết, độ bền cao và độ dẻo dai sẽ chiếm hơn 35%. Thông qua việc liên tục đổi mới công nghệ và nâng cấp quy trình, loại ống thép kết cấu cao cấp này sẽ hỗ trợ mạnh mẽ hơn cho các công trình xây dựng hiện đại.


Thời gian đăng bài: 21/08/2025