یکی از مقاطع مهم فولادی در مصارف ساختمان‌سازی، بدون شک میلگرد است. اتصال میلگردها از آن دسته از موضوعاتی است که در اجرای پروژه های عمرانی اهمیت بسزایی دارند. برای متصل نمودن انواع میلگرد به یکدیگر، روش‌های مختلفی بکارگرفته می‌شود که می‌توان به روش های: اتصالات مکانیکی، کوپلینک، اتصال اورلپ میلگرد و جوش سر به سر میلگرد یا فورجینگ اشاره نمود. دراین مقاله به تحلیل و بررسی جوش فورجینگ، معایب این روش، ابزارهای مورد نیاز آن می‌پردازیم. برای اطلاع از قیمت روز میلگرد می توانید با کارشناسان ایران فرمینگ در ارتباط باشید.

آنچه در این مقاله میخوانید

معرفی جوش فورجینگ

از روش های مرسوم اتصال میلگردهای به یکدیگر به ویژه در ایران می‌توان به روش جوشکاری فورجینگ یا جوش سربه سر میلگرد اشاره نمود. درانجام این روش، ابتدا شعله‌ای با بهره‌گیری از گاز اکسیژن و یک گاز سوختنی ایجاد می‌شود و سپس با شعله‌ی ایجاد شده دو سر میلگرد را گرم کرده تا به شکل خمیری شکل درآیند. در انتها میلگردهای حرارت دیده و نرم شده با اعمال فشار به هم اتصال صورت می‌گیرد.

تجهیزات مورد نیاز در جوش فورجینگ

۱-نگه‌دارنده میلگرد

میله نگه دارنده یا همان کلمپ کمک می کند تا دو میلگرد در یک راستا قرار بگیرند. این میله شامل کلگی، فک ثابت، فک متحرک، پیچ‌های تنظیم و پیچ های نگه دارنده است.

۲-دستگاه برش

در جوش فورجینگ برای داشتن نتیجه مطلوب باید سطح مقطع میلگرد صاف و بدون خش باشد. در صورت وجود آسیب، رنگ زدگی، خوردگی در سطح مقطع میلگرد به نتیجه مطلوب نمی رسیم لذا با بکارگیری دستگاه برش سرد می توانیم قبل از جوش سر به سر میلگرد به سطحی صیقلی برسیم.

۳-مخازن و فشارسنج

برای رسیدن به نتیجه ی مطلوب در پروسه فورجینگ، از دو مخزن استفاده می‌شود. اولین مخزن محل نگه داری گاز استیلن و دومی محل گاز اکسیژن است. که هرکدام از آن ها دارای شیر عبور گاز و فشارسنج جداگانه می‌باشند. همچنین برای خارج شدن گاز از درون مخزن‌ها نیاز به لوله‌ای مخصوص است.

این نکته نیز قابل توجه است که فشار مخزن اکسیژن در جوش فورجینگ باید بین پنج تا هفت bar و فشار استیلن باید ۰/۵ bar باشد. هر دوی این مخازن که در عملیات فورجینگ مورد استفاده قرار می‌گیرند دارای یک مانومت ربا دو درجه اند. یک درجه به سمت مخزن که فشار گاز داخل مخزن را به نمایش می‌گذارد و دیگری نمایانگر فشار گاز خروجی است.

۴-دستگاه ایجاد فشار

برای داشتن یک فورجینگ عالی، نیازمند دستگاهی به عنوان دستگاه اعمال فشار هستیم. این وسیله با اعمال نیرویی که به کمک فشار روغن سیلندر ایجاد می‌شود سبب اتصال میلگردها به یکدیگر می‌گردد. همچنین این دستگاه توانایی تنظیم فشار را با توجه به قطر میلگردها دارا بوده و کنترل فشار به شکل دستی انجام می‌شود.

۵-مشعل جوش

در فرآیند جوشکاری سر به سر میلگردها، گاز استیلن و اکسیژن که بوسیله ی لوله ها به بیرون آمده‌اند به یک مشعل می‌رسند و در آنجا با هم ترکیب می‌شوند. با این ترکیب، مخلوط قابل اشتعالی بدست می‌آید که از آن برای گرم کردن، نرم و خمیری شدن سر میلگردها استفاده می‌شود.

این مشعل دربرگیرنده‌ی شیرهایی برای تنظیم و کنترل میزان خروجی گازهای اکسیژن و استیلن بوده و همچنین برای کم و زیاد کردن این ترکیب است که بر روی کیفیت شعله نهایی تأثیر می گذارد. شیر قرمز برای کنترل گاز استیلن و شیر آبی برای تنظیم خروجی گاز اکسیژن استفاده می گردد.

معایب جوش سر به سر میلگرد (فورجینگ) چیست؟

جوش فورجینگ در دهه‌ی شصت میلادی از مرسوم‌ترین روش‌ها در اتصال میلگردها بوده است. چرا که کاربران با توجه به جوش‌دادن میلگردها براین باور بودند که استقامت و دوام کار افزایش یافته و از طرفی به دلیل به کار نبردن اورلپ میلگرد در هزینه‌ها صرفه جویی می‌شود.

اما با گذشت زمان و تحلیل دقیق، معایب این شیوه شناسایی و میزان بهره‌گیری از روش جوش فورجینگ به طور چشم گیری کاهش یافت. این در حالی است که هنوز در ایران این روش به عنوان پرکاربردترین شیوه‌ برای اتصال میلگردها محسوب می‌شود. در برای شناخت بهتر این روش و بررسی معایب آن نکاتی قابل توجه است:

یکی از اصلی‌ترین ایرادات وارده به این روش اتصال، استفاده از گاز استیلن برای بوجود آمدن شعله و گرمای مورد نیاز در جوش سربه سر میلگرد است. چراکه کنترل میزان حرارت کار مشکلی است و عدم مدیریت حرارت می‌تواند بر روی میزان کیفیت کار نهایی اثرگذار باشد.
آب و هوای منطقه‌ی اجرای پروژه نقش اساسی برکیفیت نهایی جوش سر به سر میلگردها دارد از همین رو، در مناطق سرد سیر جوش فورجینگ گزینه‌ی مناسبی نمی‌باشد چرا که میزان شکنندگی افزایش می‌یابد. دمای محلی که در آن جوشکاری به روش جوش فورجینگ انجام می شود بر کیفیت کار تأثیرگذار است.
وقتی که دو میلگرد تحت گرما و حرارت قرار داده می‌شوند در واقع کاری کاملا تقریبی انجام می‌شود که دراین مرحله نیز، نیازمند به نیروی کارآمد و ماهر است چرا که عدم وجود روند ثابت و منظم حرارت دهی باعث تحت تأثیرقرار گرفتن نتیجه نهایی می‌شود.
در روش جوش فورجینگ نیاز به نیروی کارآمد و متخصص است و در صورت عدم بهره‌گیری از این نیروی ماهر، کیفیت و رضایتمندی از این سازه کاهش می‌یابد.
جوش فورجینگ زمانی که در آرماتوربندی استفاده می شود با ایجاد تغییرات ساختاری در مقطع، میزان مقاومت و استحکام تا حد زیادی کم می‌شود و در نتیجه میلگردهای متصل شده به هم با روش سر به سر در مقابل باد آسیب پذیر می‌باشند.

تست کیفیت جوش فورجینگ

باتوجه به اینکه کیفیت جوش فورجینگ ضروری است و استقامت یک بنا به استحکام میلگردها وابسته است بررسی کیفیت و بازدهی این نوع از اتصال بسیار پر اهمیت است از این رو تست هایی انجام می شود که به آن می‌پردازیم.

انواع تست جوش سر به سر میلگرد:

تست مشاهده‌ای

برای جوش فورجینگ در مرحله‌ی اول از ظاهر آن می‌توان معایب آن را مشاهده نمود. در یک جوش صحیح و سالم، قطر قسمت جوشکاری شده، شیب کمی از قسمت جوش تا قطر میلگرد دارد. اگر به هر دلیلی اعم از حرارت بیش از حد، اختلال در فشار پمپ و … این شیب استاندارد ایجاد نشد، با فشار یا کشش بر میلگرد از ناحیه‌ی جوش شکسته شده و اتصال آن ها قطع می‌گردد.

تست کششی

دراین روش با کشیدن دو سر میلگردهای جوش‌خورده اگر در محل جوش، شکستگی ایجاد شود، مشخص می‌شود که عملیات جوش فورجینگ با کیفیت نبوده و صحیح انجام نشده است .

تست خمش

تست خمش از بهترین تستها برکنترل کیفیت جوشکاری است. در این روش با استفاده از وسیله‌ی خم کن هیدرولیکی، میلگردها از محل جوشکاری تا ۹۰ درجه خم می‌شوند. در صورت بروز ترک یا شکستگی معلوم می‌گردد که جوش سربه سر میلگرد بدرستی اجرا نشده است.

جمع بندی

با وجود اینکه جوش فورجینگ در دنیا متداول نیست اما در ایران کماکان از پرکاربردترین روش‌های جوش میلگرد به حساب می‌آید . از جمله عواملی که کاربران را در بکارگیری این روش مردد می‌کند نیازمندی به دقت، مهارت بالا و وابستگی این روش به آب و هوای محیط اجرای پروژه است .