Сварной стальной трубопровод Q500GJE с прямым швомВысокопрочная и высокоэффективная стальная трубная продукция в последние годы широко используется в крупномасштабной отечественной инфраструктуре, транспортной энергетике и машиностроении. Благодаря своим уникальным материальным свойствам и технологическим преимуществам, эта сталь стала незаменимым ключевым материалом в современном промышленном строительстве.
Во-первых, характеристики материала и стандартные требования к прямошовной сварной стальной трубе Q500GJE.
Q500GJE относится к низколегированной высокопрочной конструкционной стали. В названии «Q» обозначает предел текучести, «500» означает, что минимальный предел текучести составляет 500 МПа, «GJ» — код высокопрочной стали (GangJin), а «E» обозначает класс качества, соответствующий требованиям к ударной вязкости при низких температурах -40℃. Материал должен соответствовать стандарту GB/T 1591-2018 «Низколегированная высокопрочная конструкционная сталь» и обеспечивать баланс между высокой прочностью и хорошей ударной вязкостью за счет добавления микролегирующих элементов, таких как ниобий и ванадий, а также путем согласованных процессов прокатки и охлаждения. Углеродный эквивалент (Ceq) в его химическом составе обычно контролируется ниже 0,42, а индекс чувствительности к сварочным трещинам (Pcm) составляет ≤0,23, что обеспечивает превосходные сварочные характеристики. Что касается механических свойств, помимо предела текучести, предел прочности на растяжение должен достигать 630-800 МПа, относительное удлинение должно быть ≥17%, а ударная вязкость — ≥17%. При температуре -40℃ значение должно быть ≥34 Дж, что соответствует требованиям к несущей способности в экстремальных условиях.
Во-вторых, производственный процесс и технологические прорывы в области прямошовных сварных стальных труб Q500GJE.
Прямошовная сварная стальная труба Q500GJE изготавливается по технологии JCOE (предварительная гибка → J-образная формовка → C-образная формовка → O-образная формовка → расширение диаметра), а основной производственный процесс включает в себя:
1. Предварительная обработка слябов: ультразвуковая дефектоскопия стальных пластин толщиной 8-40 мм для обеспечения отсутствия в исходном сырье дефектов расслоения;
2. Фрезерование кромок: с помощью высокоточного фрезерного станка кромки стальной пластины формируется канавка Х-образной или V-образной формы, при этом погрешность угла канавки контролируется в пределах ±1°;
3. Предварительная и финишная сварка: сначала закрепите трубную заготовку методом высокочастотной индукционной предварительной сварки, а затем используйте многопроволочную дуговую сварку под флюсом (SAWL) для основной сварки. Типичные параметры: ток 600-900 А, напряжение 28-34 В и скорость 0,8-1,5 м/мин;
4. Расширение диаметра и термообработка: Благодаря механическому расширению диаметра радиальная деформация стальной трубы достигает 1,2%-1,8%, устраняются остаточные напряжения, а при необходимости проводится отпуск (закалка + отпуск) для улучшения общих характеристик;
5. Неразрушающий контроль: 100% изделий проходят рентгеновское исследование в реальном времени (RT) и вихретоковый дефектоскопический контроль (ET), а для ключевых деталей добавлен ультразвуковой контроль TOFD, что позволяет достичь показателя обнаружения дефектов более 99,5%.
В последние годы ведущие отечественные предприятия достигли массового производства прямошовных сварных стальных труб из стали Q500GJE толщиной стенки 18 мм, при этом энергия удара при сварке может достигать более 80 Дж, а технические показатели соответствуют передовому международному уровню.
В-третьих, типичные сценарии применения стальных труб Q500GJE с прямым швом, сваренных прямым швом.
1. Конструкция сверхвысоких зданий: используется для несущих трубчатых колонн зданий высотой более 300 метров, например, в проекте финансового центра Пин Ан в Шэньчжэне используются сварные стальные трубы Φ1200×35 мм, при этом одна колонна выдерживает нагрузку более 8000 тонн;
2. Мостостроение с большими пролетами: в секции соединения с искусственным островом моста Гонконг-Чжухай-Макао используются стальные трубчатые сваи Q500GJE, что увеличивает несущую способность по ветровым нагрузкам на 40%;
3. Ключевые компоненты строительной техники: Трубчатая рама стрелы транспортного средства изготовлена из тонкостенного (6-12 мм) материала Q500GJE, что позволяет снизить вес на 15% без уменьшения несущей способности;
4. Новое энергетическое оборудование: Переходная секция башни ветротурбины выполнена из сварных стальных труб диаметром Φ3000×30 мм, что соответствует требованиям эксплуатации в условиях экстремально низких температур -50℃;
5. Специализация на производстве техники: Противоударные балки военной бронетехники выполнены из двухслойной стальной трубы Q500GJE, способной выдерживать попадание бронебойных пуль калибра 12,7 мм.
В-четвертых, рыночное положение и тенденции развития стальных труб Q500GJE с прямым швом, сваренных прямым швом.
Согласно данным Китайской ассоциации производителей железа и стали, годовая производственная мощность отечественных сварных прямошовных стальных труб из стали Q500GJE превысит 1,2 миллиона тонн в 2024 году, а основные производственные предприятия сосредоточены в кластерах отрасли сварных стальных труб в Тяньцзине, Цзянсу и других местах. Что касается цены, текущая рыночная стоимость составляет 6800-7500 юаней/тонну (с учетом налогов), что примерно на 35% выше, чем у обычных сварных стальных труб из стали Q355B. В связи с продвижением страной стратегий новой урбанизации и развития транспортной инфраструктуры в период «четырнадцатой пятилетки», ожидается, что ежегодный темп роста спроса на эту продукцию останется на уровне 8-10% в период с 2025 по 2030 год.
Технологическое развитие имеет три основных направления:
1. Облегченная конструкция: тонкостенные сварные стальные трубы с пределом прочности 600 МПа изготавливаются методом термомеханического контроля (TMCP), при этом толщина стенки может быть уменьшена до 4 мм;
2. Интеллектуальное производство: Внедрение роботов для сварки с визуальным управлением для повышения точности отслеживания сварного шва до ±0,2 мм;
3. Экологичное производство: продвижение технологии лазерной MAG-сварки композитных материалов для снижения энергопотребления при сварке более чем на 30%.
Следует отметить, что применение сварных стальных труб Q500GJE в морской технике по-прежнему сталкивается с проблемами коррозионной стойкости. В настоящее время эта проблема в основном решается с помощью двойной системы защиты «никель-хромовое легирование + органическое покрытие». В будущем разработка атмосферостойких вариантов стали (таких как Q500GJE-W) станет важным направлением исследований.
В целом, сварные прямошовные стальные трубы Q500GJE меняют рынок высококачественных стальных труб благодаря своим превосходным механическим свойствам и технологической адаптивности. В условиях активной реализации стратегии «Сделано в Китае 2025» темпы проникновения этого продукта в такие перспективные области, как интеллектуальное строительство и возобновляемая энергетика, будут продолжать расти, становясь ключевым базовым материалом для поддержки строительства крупных национальных проектов.
Дата публикации: 12 июня 2025 г.