Q500GJE geradnahtgeschweißtes StahlrohrAls hochfestes und leistungsstarkes Stahlrohrprodukt findet dieser Stahl in den letzten Jahren breite Anwendung im großflächigen inländischen Infrastrukturbau, im Energietransport und im Maschinenbau. Dank seiner einzigartigen Materialeigenschaften und Verarbeitungsvorteile hat er sich zu einem unverzichtbaren Schlüsselwerkstoff im modernen Industriebau entwickelt.
Zunächst die Materialeigenschaften und Normenanforderungen für Q500GJE-Stahlrohre mit gerader Nahtschweißung.
Q500GJE gehört zu den niedriglegierten, hochfesten Baustählen. Die Bezeichnung „Q“ steht für die Streckgrenze, „500“ für den Mindestwert von 500 MPa, „GJ“ für hochfesten Stahl (Gangjin) und „E“ für die Güteklasse, die die Anforderungen an die Kerbschlagzähigkeit bei -40 °C erfüllt. Das Material muss der Norm GB/T 1591-2018 „Niedriglegierter hochfester Baustahl“ entsprechen und durch die Zugabe von Mikrolegierungselementen wie Niob und Vanadium sowie durch kontrollierte Walz- und Kühlprozesse ein ausgewogenes Verhältnis zwischen hoher Festigkeit und guter Zähigkeit erzielen. Der Kohlenstoffäquivalent (Ceq) in der chemischen Zusammensetzung liegt üblicherweise unter 0,42, und der Schweißrissempfindlichkeitsindex (Pcm) beträgt ≤ 0,23, wodurch hervorragende Schweißeigenschaften gewährleistet werden. Neben der Streckgrenze muss die Zugfestigkeit 630–800 MPa erreichen, die Bruchdehnung ≥ 17 % betragen und die Kerbschlagzähigkeit bei -40 °C liegen. -40℃ muss ≥34J sein, um die Anforderungen an die Tragfähigkeit in extremen Umgebungen zu erfüllen.
Zweitens, der Produktionsprozess und die technologischen Durchbrüche bei Q500GJE-Stahlrohren mit gerader Nahtschweißung
Das geradnahtgeschweißte Stahlrohr Q500GJE wird im JCOE-Formverfahren hergestellt (Vorbiegen → J-Formung → C-Formung → O-Formung → Durchmesseraufweitung). Zu den Kernprozessen der Produktion gehören:
1. Vorbehandlung der Platten: Ultraschallprüfung von Stahlplatten mit einer Dicke von 8-40 mm, um sicherzustellen, dass die Rohmaterialien keine Schichtfehler aufweisen;
2. Kantenfräsen: Mit einer hochpräzisen Kantenfräsmaschine wird die Kante der Stahlplatte zu einer X- oder V-förmigen Nut bearbeitet, wobei der Nutwinkelfehler innerhalb von ±1° gehalten wird;
3. Vorschweißen und Fertigschweißen: Zuerst wird der Rohrrohling durch Hochfrequenz-Induktionsvorschweißen fixiert, anschließend erfolgt das Hauptschweißen mittels Mehrdraht-Unterpulverschweißen (SAWL). Die typischen Parameter sind: Stromstärke 600-900 A, Spannung 28-34 V und Geschwindigkeit 0,8-1,5 m/min;
4. Durchmesseraufweitung und Wärmebehandlung: Durch mechanische Durchmesseraufweitung wird die radiale Verformung des Stahlrohrs auf 1,2 bis 1,8 % erhöht, Eigenspannungen werden abgebaut und gegebenenfalls eine Anlassbehandlung (Abschrecken + Anlassen) durchgeführt, um die Gesamtleistung zu verbessern;
5. Zerstörungsfreie Prüfung: Alle Teile werden einer Echtzeit-Röntgenbildprüfung (RT) und einer Wirbelstromprüfung (ET) unterzogen. Zusätzlich wird bei wichtigen Bauteilen eine TOFD-Ultraschallprüfung durchgeführt. Die Fehlererkennungsrate liegt bei über 99,5 %.
In den letzten Jahren haben führende inländische Unternehmen die Massenproduktion von 18 mm dickwandigen, geradnahtgeschweißten Stahlrohren aus Q500GJE erreicht, wobei die Schweißstoßenergie mehr als 80 J erreichen kann und die technischen Indikatoren ein international fortgeschrittenes Niveau erreicht haben.
Drittens, typische Anwendungsszenarien von Q500GJE-Stahlrohren mit gerader Naht.
1. Superhochhaus-Bauweise: Wird für Kernrohrsäulen von Gebäuden mit einer Höhe von über 300 Metern verwendet, wie beispielsweise beim Shenzhen Ping An Financial Center-Projekt, bei dem Φ1200×35mm geschweißte Stahlrohre zum Einsatz kommen und eine einzelne Säule mehr als 8.000 Tonnen trägt;
2. Großspannweitenbrückenbau: Der künstliche Inselverbindungsabschnitt der Hongkong-Zhuhai-Macao-Brücke verwendet Q500GJE-Stahlrohrpfähle, und die Windlastbeständigkeit wird um 40 % erhöht;
3. Wichtige Komponenten der Baumaschinen: Das Rahmenrohr des Fahrzeugarms besteht aus dünnwandigem (6-12 mm) Q500GJE-Material, wodurch eine Gewichtsreduzierung von 15 % erreicht wird, ohne die Tragfähigkeit zu beeinträchtigen;
4. Neue Energieausrüstung: Der Übergangsbereich des Windkraftanlagenturms besteht aus Φ3000×30mm geschweißten Stahlrohren, um den Anforderungen des Betriebs in einer extrem kalten Umgebung von -50℃ gerecht zu werden;
5. Sonderfahrzeugbau: Der Antikollisionsbalken militärischer Panzerfahrzeuge besteht aus einer zweilagigen Q500GJE-Stahlrohrkonstruktion, die dem Aufprall von 12,7-mm-Panzerbrechergeschossen standhält.
Viertens, der Marktstatus und die Entwicklungstrends von Q500GJE-Stahlrohren mit gerader Nahtschweißung
Laut Angaben des Chinesischen Eisen- und Stahlverbands wird die jährliche Produktionskapazität für geradnahtgeschweißte Stahlrohre des Typs Q500GJE im Jahr 2024 1,2 Millionen Tonnen übersteigen. Die wichtigsten Produktionsunternehmen konzentrieren sich in den Industriezentren für geschweißte Stahlrohre in Tianjin, Jiangsu und anderen Regionen. Derzeit liegt der Marktpreis bei 6.800–7.500 Yuan/Tonne (inkl. MwSt.) und damit rund 35 % über dem Preis für herkömmliche geschweißte Stahlrohre des Typs Q355B. Da China im Rahmen des 14. Fünfjahresplans die Strategien zur Urbanisierung und zum Ausbau der Verkehrsinfrastruktur vorantreibt, wird für den Zeitraum von 2025 bis 2030 ein jährliches Nachfragewachstum von 8–10 % erwartet.
Die technologische Entwicklung lässt sich in drei Hauptrichtungen unterteilen:
1. Leichtbauweise: Entwicklung dünnwandiger, geschweißter Stahlrohre mit einer Zugfestigkeit von 600 MPa durch TMCP (thermomechanisches Kontrollverfahren), wodurch die Wandstärke auf 4 mm reduziert werden kann;
2. Intelligente Produktion: Einführung von visuell gesteuerten Schweißrobotern zur Verbesserung der Schweißnahtverfolgungsgenauigkeit auf ±0,2 mm;
3. Umweltfreundliche Fertigung: Förderung der Laser-MAG-Verbundschweißtechnologie zur Reduzierung des Schweißenergieverbrauchs um mehr als 30 %.
Es ist anzumerken, dass die Anwendung von geschweißten Stahlrohren aus Q500GJE im Schiffbau nach wie vor Herausforderungen hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit mit sich bringt. Derzeit wird diese hauptsächlich durch das duale Schutzsystem aus Nickel-Chrom-Legierung und organischer Beschichtung gelöst. Zukünftig wird die Entwicklung wetterfester Stahlvarianten (wie z. B. Q500GJE-W) ein wichtiger Forschungsschwerpunkt sein.
Insgesamt revolutionieren die geradnahtgeschweißten Stahlrohre Q500GJE den Markt für hochwertige Stahlrohre dank ihrer exzellenten mechanischen Eigenschaften und ihrer vielseitigen Verarbeitbarkeit. Mit der konsequenten Umsetzung der Strategie „Made in China 2025“ wird die Verbreitung dieses Produkts in Zukunftsfeldern wie intelligentem Bauen und neuen Energien weiter zunehmen und es zu einem wichtigen Basismaterial für den Bau bedeutender nationaler Projekte machen.
Veröffentlichungsdatum: 12. Juni 2025