Ống thép hàn thẳng Q460CỐng thép hàn hợp kim thấp cường độ cao là loại ống thép kết cấu cường độ cao, có đặc tính cơ học và hàn tuyệt vời, được sử dụng rộng rãi trong xây dựng cầu, máy móc kỹ thuật, bình chịu áp lực cao và các lĩnh vực khác.
Đầu tiên, các đặc tính cốt lõi của thép Q460C
Q460C là thép hợp kim thấp cường độ cao. Chữ "C" trong mác thép thể hiện cấp chất lượng (yêu cầu độ bền va đập là 0℃). Thành phần hóa học chủ yếu là carbon, mangan và silic, và các nguyên tố hợp kim vi mô như niobi và vanadi được bổ sung. Quá trình gia cường hạt mịn và gia cường kết tủa đạt được thông qua quy trình cán có kiểm soát và làm nguội có kiểm soát. Các chỉ số hiệu suất chính như sau:
- Độ bền cao: giới hạn chảy ≥460MPa, độ bền kéo 550-720MPa, vượt xa thép cacbon thông thường (như Q235), có thể giảm trọng lượng của kết cấu 20%-30%.
- Độ dẻo dai ở nhiệt độ thấp tốt: Năng lượng va đập 0℃ ≥34J, thích hợp cho việc xây dựng cơ sở hạ tầng ở những vùng lạnh.
- Khả năng hàn tuyệt vời: Hàm lượng cacbon tương đương (Ceq) được kiểm soát dưới 0,45% và với quá trình gia nhiệt trước và xử lý sau khi hàn thích hợp, có thể tránh được vấn đề nứt nguội.
Thứ hai, quy trình sản xuất và các điểm kỹ thuật của ống thép hàn thẳng
Ống thép hàn thẳng Q460C chủ yếu được sản xuất bằng quy trình hàn điện trở tần số cao (ERW) hoặc hàn hồ quang chìm (SAW), bao gồm các công đoạn tháo cuộn, cán phẳng, tạo hình, hàn, xử lý nhiệt và thử nghiệm. Các điểm kiểm soát chính như sau:
1. Độ chính xác tạo hình: Sử dụng công nghệ tạo hình JCOE hoặc UOE để đảm bảo độ lệch độ tròn của thân ống ≤0,6%D (đường kính).
2. Kiểm soát chất lượng hàn:
- Quá trình ERW cần tối ưu hóa tần số dòng điện cao tần (thường là 100-400kHz) để giảm vùng ảnh hưởng nhiệt của mối hàn;
- Quy trình SAW sử dụng phương pháp hàn nhiều dây (như hàn dây đôi) để cải thiện khả năng thâm nhập và hiệu quả.
3. Quy trình xử lý nhiệt: Thường hóa (900-950℃) hoặc làm nguội và ram (làm nguội + ram) có thể tinh chỉnh cấu trúc mối hàn và loại bỏ ứng suất dư.
4. Kiểm tra không phá hủy: Phát hiện khuyết tật bằng siêu âm (UT) 100% và kiểm tra bằng tia X (RT) để đảm bảo mối hàn không có khuyết tật như không nóng chảy và lỗ rỗng.
Thứ ba, các kịch bản ứng dụng và trường hợp kỹ thuật của ống thép đường may thẳng Q460C
1. Kỹ thuật cầu: chẳng hạn như các thanh vòm và dầm chính của cầu dầm hộp thép nhịp lớn, dự án cầu sông Dương Tử sử dụng ống nối thẳng Q460C (thông số kỹ thuật Φ1200×30mm) và khả năng chịu tải được tăng lên 40%.
2. Máy móc kỹ thuật: được sử dụng cho các bộ phận chịu lực chính như cần cẩu và khung gầm máy đào. Một số mẫu ống cần bơm của Sany Heavy Industry sử dụng vật liệu Q460C.
3. Lĩnh vực năng lượng: đường ống dẫn dầu khí áp suất cao (phải tuân thủ tiêu chuẩn API 5L) và kết cấu đỡ tháp điện gió (yêu cầu tải trọng gió ≥60m/s).
4. Kết cấu thép xây dựng: cột ống lõi của các tòa nhà siêu cao tầng, chẳng hạn như dự án mang tính bước ngoặt ở Thâm Quyến, sử dụng ống thép hàn Q460C để thay thế thép hình chữ H truyền thống, tiết kiệm 15% thép.
Thứ tư, tình hình thị trường và xu hướng phát triển của ống thép thẳng Q460C
1. Tăng trưởng nhu cầu: Theo dữ liệu của ngành, quy mô thị trường ống thép hàn cường độ cao ở nước tôi sẽ vượt quá 8 tỷ nhân dân tệ vào năm 2024, trong đó Q460C chiếm khoảng 25%, chủ yếu được thúc đẩy bởi năng lượng gió và đầu tư cơ sở hạ tầng.
2. Hướng nâng cấp công nghệ:
- Phát triển ống thép hàn thẳng Q550C/Q690C có độ bền cao hơn để đáp ứng nhu cầu của đường ống biển sâu và thiết bị vùng cực;
- Thúc đẩy các công nghệ sản xuất xanh như hàn hồ quang laser để giảm mức tiêu thụ năng lượng hơn 30%.
3. Thách thức và biện pháp đối phó:
- Biến động giá nguyên liệu thô (giá ferroniobium có tác động đáng kể), khuyến nghị các nhà máy thép ký hợp đồng dài hạn với các mỏ;
- Cạnh tranh quốc tế ngày càng gay gắt và chứng nhận sản phẩm (như tiêu chuẩn EU EN 10219) cần được cải thiện để mở rộng thị trường nước ngoài.
Thứ năm, khuyến nghị lựa chọn và sử dụng ống thép hàn thẳng Q460C
1. Thiết kế và lựa chọn vật liệu: Lựa chọn trạng thái giao hàng (cán nóng hoặc tôi và ram) theo môi trường sử dụng và bổ sung xử lý mạ kẽm hoặc phủ nhựa cho môi trường ăn mòn.
2. Đánh giá quy trình hàn: Tham khảo tiêu chuẩn GB/T 19869.1 và khuyến nghị sử dụng điện cực có hàm lượng hydro thấp (như E7015) và kiểm soát nhiệt độ giữa các lớp (150-200℃).
3. Theo dõi bảo trì: Thường xuyên thực hiện thử nghiệm hạt từ (MT) hoặc thử nghiệm dòng điện xoáy (ECT), tập trung vào các vết nứt mỏi ở vùng chịu ảnh hưởng của nhiệt của mối hàn.
Phần kết luận
Ống thép hàn thẳng Q460C đã trở thành vật liệu cốt lõi của ngành công nghiệp nặng hiện đại nhờ sự cân bằng giữa độ bền và độ dẻo dai. Trong tương lai, với sự tích hợp của công nghệ vật liệu mới và sản xuất thông minh, phạm vi ứng dụng của nó sẽ được mở rộng hơn nữa, cung cấp hỗ trợ quan trọng cho việc nâng cấp cơ sở hạ tầng toàn cầu. Người dùng cần cân nhắc toàn diện về chi phí, hiệu suất và quản lý vòng đời khi lựa chọn để đạt được lợi ích kỹ thuật tối ưu.
Thời gian đăng: 03-07-2025