در این نوشتار رونیکس قصد داریم تا درباره جوش فورجینگ، معایب و مزایای فورجینگ و نحوه اجرای آن بپردازیم.

رونیکس را بخوانید.

جوش فورجینگ چیست؟

جوشکاری میلگرد یکی از مهم‌ترین و اساسی‌ترین ارکان در پروژه‌های ساختمانی است. به‌طور کلی برای اتصال میلگرد از سه روش‌ استفاده می‌شود که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارد:

• اتصالات همپوشانی یا اورلپ  (Lap Joint)
• اتصالات مکانیکی  (Mechanical Joint)
• جوش فورجینگ یا سربه‌سر

جوش فورجینگ در دهه ۱۹۳۰ به عنوان یکی از زیرشاخه‌های جوشکاری گاز اکسی استیلن در آمریکا و ژاپن به وجود آمد. سپس در سال ۱۹۵۲ با هدف کار در صنعت حمل‌و‌نقل ریلی و جوشکاری میلگرد‌ فولادی گسترش پیدا کرد.

جوشکاری فورجینگ یک روش جوشکاری حرارتی است. در این روش برای اتصال، فلز پایه به صورت کامل ذوب نمی‌شود. این روش به خاطر نداشتن عنصر واسطه‌ای مانند الکترود، سیم یا پودر جوشکاری برای اتصال دو قطعه، مزایای زیادی نسبت به دیگر روش‌های جوش دارد. این روش جوشکاری به دلیل سرعت بالای اجرا، قابلیت اتصال میلگردهای با قطر بزرگ، قابلیت اجرای آسان و از همه مهم‌تر، قابلیت ایجاد اتصالاتی با قدرت بالا شناخته شده است. یکی از بهترین تولیدات رونیکس، اینورتر رونیکس ۴۶۰۴ است که برای جوشکاری فلزات مختلف می‌توانید از آن استفاده کنید.

جوش فورجینگ چگونه اجرا می‌شود؟

اجرای جوش فورجینگ یا جوش سر به سر میلگرد تنها به سه دستگاه نیاز دارد: دستگاه برش سرد، دستگاه حرارت‌دهی و دستگاه فشار هیدرولیکی. در ابتدا به کمک دستگاه برش سرد، مقاطع دو سر میلگرد بریده می‌شوند تا هیچ آلودگی یا زنگ‌زدگی روی سطح آن‌ها وجود نداشته باشد.

در روش جوش فورجینگ، به کمک دستگاه جوش فورجینگ، دو میلگرد را به صورت سر‌به‌سر روبه‌روی هم قرار می‌دهند. انتهای میلگردها به کمک یک مشعل اکسی استیلن حرارت می‌بیند. سپس با دو کپسول اکسیژن و اکسی استیلن و یک مشعل، انتهای میلگردها را در دستگاه جوش فورجینگ حرارت می‌‌دهیم. این حرارت که در حدود ۱۲۰۰ تا ۱۳۰۰ درجه سانتی‌گراد است، در حدی است که دو سر میلگرد حالتی پلاستیکی به خود می‌گیرد.

سپس این دو میلگرد که در داخل یک گیره نگهدارنده مهار شده‌اند، تحت فشار هیدرولیک قرار می‌گیرند و در اثر این فشار به هم جوش داده می‌شوند. پس از خنک‌شدن، نقطه جوش فورجینگ، با پرداخت یک دستگاه تراشکاری به شکل مطلوب تمیز و صاف می‌شود. یکی از بهترین ابزار برای تراش میلگرد، فرز است. مولکول‌های میلگردها در اثر حرارت بسیار بالا، در هم نفوذ کرده؛ با هم ترکیب می‌شوند و پیوند مولکولی بسیار قوی بین آن‌ها ایجاد می‌شود.

مزایای استفاده از جوش فورجینگ

استفاده از جوش فورجینگ مزایای زیادی دارد که در ادامه به هر کدام از آن‌ها می‌پردازیم:

• از مزایای استفاده از این روش می‌توان به عدم وجود ماده واسط مانند الکترود اشاره کرد. این مساله باعث می‌شود که دو قطعه بدون واسطه به هم متصل شوند تا علاوه‌بر کاهش پارامترهای موثر، سهولت و سرعت بالای جوشکاری را همراه داشته باشد.
• این روش به برق نیاز ندارد. به همین دلیل، جوش سربه‌سر میلگرد به راحتی انجام می‌شود.
• در این روش، مدت‌زمان حرارت‌دهی و میزان اعمال فشار به میلگردها اهمیت بسیار زیادی دارد. درصورتی‌که جوش به درستی انجام شود، مقاومت فشاری و کششی بسیار بالایی در میلگردهای جوش‌خورده ایجاد می‌شود.
• در این روش اختلاف سطح محل اتصال نسبت به خود میلگرد بسیار کم است. این مساله باعث کاهش وزن سازه، پیوند بهتر بین میلگردها و انتقال بهتر فشار به میلگرد می‌شود.
• در جوش فورجینگ برخلاف روش‌های دیگر اتصال میلگرد، مقداری از طول میلگرد در حین جوش از بین نمی‌رود. استفاده از جوش سربه‌سر میلگرد به صورت میانگین تا ۳۰ درصد مصرف میلگرد را کاهش می‌دهد.
• این روش ابزار معمول و قابل دسترسی دارد. همچنین این روش ضایعات و مصرف میلگرد کمتری دارد. تمام این‌ها باعث مقرون‌به‌صرفه‌ بودن این روش می‌شود.

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.