با گسترش شهرها و افزایش ساخت ساختمانهای مرتفع و برجها، موضوع پایداری سازه و روشهای مقاومسازی آن اهمیت فراوانی یافته است. یکی از شیوههای متداول برای اتصال میلگردها، روش جوش فورجینگ یا جوش سر به سر میلگرد نام دارد.
در این مطلب از رونیکس میخواهیم به معرفی جوش فورجینگ، فواید و کاستیهای آن و همچنین چگونگی انجام این کار بپردازیم.
ادامه مطلب را در رونیکس دنبال کنید.
جوش فورجینگ چیست؟
جوشکاری میلگرد یکی از مهمترین و پایهایترین کارها در ساختوساز ساختمانها به شمار میرود. به طور معمول، برای به هم پیوستن میلگردها از سه روش اصلی استفاده میشود که هر کدام نقاط قوت و ضعف خود را دارند:
اتصال با همپوشانی یا اورلپ
اتصال مکانیکی
جوش سربهسر یا فورجینگ
انواع روشهای به هم پیوند دادن میلگرد
شرکت رونیکس، سازنده انواع دستگاه جوش در بازار ابزار ایران میباشد. برای اطلاعات بیشتر درباره «موتور جوش رونیکس» اینجا کلیک کنید.
جوش فورجینگ در دهه ۱۹۳۰ به عنوان یکی از شاخههای جوشکاری با گاز اکسی استیلن در آمریکا و ژاپن پدید آمد. بعدها در سال ۱۹۵۲ با هدف استفاده در صنعت راهآهن و اتصال میلگردهای فولادی توسعه بیشتری یافت.
جوشکاری فورجینگ یک روش اتصال حرارتی است. در این روش، فلز اصلی کاملاً ذوب نمیشود. به دلیل عدم نیاز به مواد اضافی مانند الکترود، سیم جوش یا پودر جوش برای اتصال دو قطعه، این روش مزایای بسیاری نسبت به دیگر روشهای جوشکاری دارد. جوش فورجینگ به دلیل سرعت عمل بالا، امکان اتصال میلگردهای قطور، اجرای نسبتاً آسان و مهمتر از همه، ایجاد اتصالاتی بسیار مقاوم شناخته میشود. یکی از محصولات باکیفیت رونیکس، اینورتر مدل ۴۶۰۴ است که برای جوشکاری انواع فلزات قابل استفاده میباشد.
جوش فورجینگ یک تکنیک مدرن برای به هم پیوستن میلگردها در ساختوساز و پروژههای عمرانی محسوب میشود. اساس این روش، به کارگیری گرمای زیاد و فشار بالا برای ذوب کردن و چسباندن دو سر میلگرد به هم است. نتیجه این فرآیند، یک اتصال بسیار محکم و بدون درز است. جوش فورجینگ کاستیها و نقاط ضعف روشهای قدیمی اتصال را از بین میبرد و استحکام سازه را به شکل قابل توجهی بیشتر میکند. با پیروی از اصول صحیح این روش، میتوان اتصالاتی با کیفیت و ماندگاری بالا ایجاد کرد که در مقابل نیروهای کششی و فشاری، مقاومت بهتری از خود نشان میدهند.
بیشتر بخوانید: اصلی ترین تفاوت جوشکاری TIG و MMA در چیست؟ | کاربرد هر روش در کجاست؟
جوش فورجینگ چگونه اجرا میشود؟
جوش فورجینگ یک روش نوین و پرکاربرد برای به هم پیوستن میلگردها در ساختوساز است. برای اجرای درست این روش، آموزش دیدن در زمینه جوش فورجینگ میلگرد بسیار مهم است؛ چرا که یادگیری اصول و فنون آن، باعث افزایش کیفیت و ماندگاری بیشتر اتصالات میشود. آموزش این روش شامل مراحل مختلفی مانند آمادهسازی میلگردها، تنظیم تجهیزات، اعمال میزان مناسب گرما و فشار، و همچنین کنترل دقیق فرآیند جوش است. با شرکت در دورههای آموزشی ویژه، کارگران و تکنسینها میتوانند مهارتهای مورد نیاز را به دست آورده و اتصالاتی محکم و باکیفیت ایجاد کنند.
برای انجام جوش فورجینگ یا جوش سر به سر میلگرد، تنها سه دستگاه لازم است: دستگاه برش سرد، دستگاه تولید حرارت و دستگاه فشار هیدرولیک. در مرحله نخست، با استفاده از دستگاه برش سرد، دو سر میلگردها به طور دقیق برش میخورند تا از هرگونه ناخالصی یا اثر زنگزدگی روی سطح آنها پاک شوند.
روش جوش فورجینگ
در این روش، دو میلگرد دقیقاً روبروی هم قرار میگیرند. سپس با استفاده از یک مشعل که با گازهای اکسیژن و استیلن کار میکند، نوک میلگردها گرم میشوند. دمای ایجاد شده بسیار بالا و حدود ۱۲۰۰ تا ۱۳۰۰ درجه سانتیگراد است. در این دما، سر میلگردها نرم و شکلپذیر میشوند.
میلگردها در یک گیره محکم نگه داشته میشوند. پس از گرم شدن، با استفاده از فشار هیدرولیک به یکدیگر فشرده میشوند و به هم متصل میگردند. بعد از سرد شدن محل اتصال، با کمک دستگاه تراش یا فرز، سطح جوش صاف و تمیز میشود.
در اثر حرارت زیاد، مولکولهای دو میلگرد در هم نفوذ میکنند و با یکدیگر ترکیب میشوند. این کار یک پیوند مولکولی بسیار محکم بین آنها ایجاد میکند.
مزایای استفاده از جوش فورجینگ
جوش فورجینگ فواید زیادی دارد که در ادامه آنها را بررسی میکنیم:
یکی از مهمترین مزایای این روش، حذف ماده واسطه مثل الکترود است. در نتیجه، دو قطعه مستقیماً به هم متصل میشوند. این کار نهتنها عوامل مؤثر در فرایند را کم میکند، بلکه سرعت و سهولت جوشکاری را نیز بالا میبرد.
این روش نیازی به برق ندارد و به همین دلیل، جوش دادن سر به سر میلگردها به آسانی انجام میشود.
در جوش فورجینگ، مدت زمان گرم کردن و مقدار فشاری که به میلگردها وارد میشود بسیار مهم است. اگر جوش به شکل درست انجام شود، میلگردهای جوشخورده مقاومت بسیار بالایی در برابر فشار و کشش پیدا میکنند.
در این روش، اختلاف سطح بین محل اتصال و خود میلگرد بسیار کم است. این موضوع باعث میشود وزن سازه کاهش یابد، اتصال بین میلگردها محکمتر شود و فشار بهطور مؤثرتری منتقل گردد.
برخلاف روشهای دیگر اتصال میلگرد، در جوش فورجینگ طول میلگرد در حین کار از بین نمیرود. استفاده از جوش سر به سر میلگرد به طور میانگین تا ۳۰ درصد در مصرف میلگرد صرفهجویی میکند.
ابزار مورد نیاز این روش معمولی و در دسترس است. همچنین ضایعات و مصرف میلگرد در آن کمتر است. همه این موارد باعث میشود جوش فورجینگ روشی مقرونبهصرفه باشد.
فواید بهرهگیری از فرآیند جوش فورجینگ
جوش فورجینگ روشی است که در آن دو قطعه فلزی را با اعمال فشار و حرارت به هم متصل میکنند. این شیوه مزایای قابل توجهی دارد که آن را برای بسیاری از صنایع مفید میسازد.
یکی از مهمترین برتریهای این روش، استحکام بسیار بالای اتصال ایجادشده است. درز جوش حاصل شده به قدری محکم است که اغلب از خود قطعات اصلی نیز قویتر عمل میکند. این ویژگی باعث افزایش اطمینان و ایمنی در سازههای مختلف میشود.
از سوی دیگر، در این فرآیند معمولاً نیازی به افزودن ماده دیگری (مانند سیم جوش) نیست. قطعات تنها با کمک فشار و گرمای کنترلشده به یکدیگر پیوند میخورند. این موضوع باعث میشود هزینههای تولید کاهش یابد و سرعت کار افزایش پیدا کند.
اتصالات ایجادشده با این روش بسیار تمیز و یکدست هستند و ظاهری مرتب دارند. همچنین، این نوع جوشکاری برای مواد مختلفی قابل استفاده است و محدودیت کمی دارد.
در نتیجه، جوش فورجینگ به دلیل استحکام بالا، صرفهجویی در هزینه و زمان، و قابلیت اطمینان زیاد، گزینهای ایدهآل برای بسیاری از کاربردهای صنعتی به شمار میآید.
معایب استفاده از جوش فورجینگ
فورجینگ میلگرد با وجود تمام مزایا، مانند دیگر روشها معایب خاص خود را هم دارد:
- گاز استیلنی که برای فورجینگ میلگرد استفاده میشود، کنترل میزان حرارت را سخت میکند و این عدم کنترل، کیفیت جوش را پایین میآورد.
- این روش اتصال، نیاز آن به نیروی کار متخصص دارد. به همین دلیل، در صورت جوشکاری توسط نیروی تازهکار، کیفیت جوش پایینی را شاهد خواهیم بود.
- استفاده از جوش فورجینگ، باعث تغییر ساختار میلگرد میشود. در نتیجه، مقاومت آن را کاهش میدهد.
- جوش فورجینگ، تاثیرپذیری زیادی از آبوهوای مکان جوشکاری دارد. در نواحی سردسیر کیفیت این جوش پایینتر و امکان شکنندگی بیشتر است؛ جوشکاری در مکانهای سردسیر به دلیل زودتر سرد شدن محل جوش، کیفیت پایینتر جوشکاری و احتمال شکنندگی بالاتری را به شما ارائه میدهد.
- در این روش میزان فشار به دو سر میلگرد باید کاملا یکسان باشد. در غیر این صورت، جوش به صورت یکسان و دقیق نخواهد بود و استحکام جوش کاهش پیدا میکند.
جوشکاری قوسی با الکترود روکش دار (SMAW) را به نقل از ایران مواد بخوانید:
در میان انواع جوشکاری، جوشکاری با الکترود دستی روکش دار پرکاربردترین نوع است. در این روش قوس الکتریکی ایجاد شده بین الکترود روکش دار و قطعه حرارت کافی برای ذوب کردن منطقه کوچکی از سطح فلز پایه و الکترود را تأمین می کند. با دور شدن قوس از محل حوضچۀ مذاب، مخلوط فلز مذاب ناشی از الکترود و فلز پایه شروع به سرد شدن و انجماد می نمایند و اتصال کامل می شود. این روش ارزان، آسان و با تجهیزاتی قابل حمل است، اما برای جوشکاری فلزات غیرآهنی مناسب نیست. همچنین فلز جوش تولید شده با این روش ممکن است نیاز به عملیات حرارتی مختلفی مانند آنیل (بازپخت) داشته باشد.
کاستیهای جوش فورجینگ
جوش فورجینگ، مانند هر روش دیگری، معایب و محدودیتهایی دارد که بهتر است پیش از انتخاب آن برای پروژههای مختلف، این نکات را در نظر بگیرید.
از جمله این کاستیها میتوان به نیاز به تجهیزات نسبتاً بزرگ و سنگین اشاره کرد. این روش معمولاً برای قطعات کوچک و ظریف مناسب نیست و بیشتر برای اتصال قطعاتی با سطح مقطع قابل توجه به کار میرود. همچنین، انجام این نوع جوشکاری اغلب نیاز به نیروی انسانی ماهر و آموزشدیده دارد تا عملیات به درستی انجام شود.
در بسیاری از موارد، گرمایش قطعات تا دمای مورد نیاز، ممکن است باعث تغییر در خواص فلز در ناحیهای فراتر از محل جوش شود. علاوه بر این، سرعت انجام کار در مقایسه با برخی روشهای جوشکاری مدرن، ممکن است کمتر باشد.
پس به طور خلاصه، هنگام تصمیمگیری برای استفاده از جوش فورجینگ، باید محدودیتهای آن در اندازه قطعات، نیاز به نیروی متخصص و تأثیر حرارت بر فلز را مدنظر قرار داد.
بهترین روش اتصال میلگرد کدام است؟
در این مطلب، رونیکس به روش جوش فورجینگ و شیوه اجرای آن پرداخت. این روش یکی از راههای متصل کردن میلگردهاست که تقریباً در سطح جهانی دیگر کاربرد چندانی ندارد؛ اما در ایران همچنان مورد استفاده قرار میگیرد.
علت کنار گذاشته شدن این روش در جوش میلگرد، مشکلات و محدودیتهایی است که میتواند روی کیفیت نهایی جوش اثر منفی بگذارد. امروزه میتوان اتصال مکانیکی را بهترین و مطمئنترین راه برای اتصال میلگردها دانست. این روش هم از لحاظ هزینه مقرونبهصرفهتر است و هم استحکام بیشتری در برابر نیروهای وارد بر میلگرد ایجاد میکند. به نظر شما کدام روش اتصال میلگرد در ایران مناسبتر است؟ پرسشها و دیدگاههای خود را با ما در میان بگذارید.
پرسشهای پرتکرار
چرا از روشهای گوناگون برای اتصال میلگرد استفاده میشود؟
برخی از این روشها از نظر اقتصادی بهصرفه نیستند. همچنین طول میلگرد در پروژههای ساختمانی متفاوت است. به همین دلیل روشهای مختلفی برای اتصال میلگرد به کار میرود.
برای اجرای جوش فورجینگ چه ابزاری لازم است؟
این نوع جوش به سه دستگاه نیاز دارد: دستگاه برش سرد، دستگاه گرمکننده و دستگاه فشار هیدرولیک.
جوش فورجینگ چگونه انجام میشود؟
در این روش، دو سر میلگردها با استفاده از یک مشعل اکسی استیلن تا دمای بسیار بالا گرم میشوند. این گرما باعث نرم و شکلپذیر شدن سر میلگردها میشود. سپس میلگردها که در یک گیره مخصوص ثابت شدهاند، تحت فشار هیدرولیک قرار گرفته و به یکدیگر جوش میخورند.
دیدگاهتان را بنویسید