جوشکاری فورجینگ
جوشکاری فورجینگ، سر به سر میلگرد، به عنوان یک روش فاز جامد محسوب میشود که در آن، اتصال بدون ذوب کامل فلز پایه انجام میشود. در این روش، عمل حرارت دهی انتهای میلگردها توسط یک مشعل اکسی استیلن انجام شده، که باعث میشود دو سر میلگردها به حالت پلاستیک درآید. همزمان فشار بر روی دو میلگرد که به حالت سر به سر روبروی یکدیگر قرار گرفته و در داخل یک گیره نگهدارنده مهار شدهاند، اعمال شده و جوشکاری صورت میگیرد.
هنگامی که درجه حرارت به ۱۳۰۰-۱۲۰۰ درجه سانتیگراد میرسد (ناحیه خمیری)، مولکولهای میلگرد انرژی فعالسازی کافی را به دست آورده و سپس مولکولهای میلگردها در ناحیه فصل مشترک نفوذ کرده و با یکدیگر ترکیب میشوند که در این حالت پیوند مولکولی برقرار شده و تبلور مجدد اتفاق میافتد که به این نحو جوشکاری دو سر میلگردها انجام میپذیرد. در این روش مدت زمان حرارت دهی و میزان اعمال فشار به قطر میلگرد های جوش شونده بستگی دارد.
این نکته که در این روش سطوح انتهایی میلگردها عاری از لایه اکسیدی باشد، بسیار حائز اهمیت می باشد به نحوی که وجود ناخالصی اکسیدی در فصل مشترک جوش، باعث عدم استحکام این نوع اتصال می گردد. استفاده از تجهیزات برشکاری و لبه سازی ساخته باری این روش جوشکاری الزامی است.
کاربرد جوشکاری فورجینگ
- اتصال میلگردهای ستونها در سازههای بتنی
- اتصال میلگردهای فونداسیونها
- اتصال میلگردها در سبد بافی و شمعها در طول و تیپهای گوناگون
- اتصال میلگردهای ضایعاتی و پرت
- اصلاح و اتصال بولتهای شکسته و آسیب دیده
- اتصال میلگردهای دیوارهای برشی
- اصلاح و افزایش طول ریشههای کوتاه
- اتصال میلگردهای به کار رفته در تیر برقها
مراحل اجرای کار
در این روش میلگردها به صورت سر به سر و بدون هیچ گونه مواد افزودنی، توسط حرارت حاصل از سوختن گاز استیلن و اکسیژن، به دمای خمیری شدن (۱۲۵۰ درجه سانتیگراد) میرسند و توسط فشار حاصل از سیلندر هیدرولیک، به یکدیگر فورج میشوند. مدت زمان در نظر گرفته شده برای یک اتصال (جهت یک سایز متوسط میلگرد) حدود ۶۰ ثانیه است.
مزایای روش جوشکاری فورجینگ (جوش سر به سر میلگرد)
- افزایش مقاومت در محل اتصال به علت افزایش قطر
- صرفه جویی در مصرف میلگرد حدود %۳۰
- کاهش خطاهای انسانی در مبحث آرماتوربندی و چیدمان میلگردها
- کاهش وزن سازه به علت حذف اورلب
- افزایش مقاومت سازه در برابر نیروهای خارجی (زلزله و …) بواسطه کاهش وزن سازه
- افزایش اختلاط بتن با میلگرد به علت کاهش حجم میلگرد
- امکان ویبره خوری بهتر و ایدهآل تر به علت کاهش حجم آرماتورها
- حفط یکپاچگی آنالیز بار در محل اتصال
- کاهش هزینه حمل و نقل به علت کاهش مواد مصرفی
- توانایی ایجاد اتصال با حداقل طول
- حفظ خواص متالوژیکی آرماتورها
- امکان اتصال سایزهای مختلف (طبق استاندارد) به یکدیگر
- سرعت اجراء بالا، با صرف کمترین هزینه و جلوگیری از اتلاف وقت پرسنل اجرایی آرماتور بند
- امکان اتصال میلگردهای پرت و ضایعاتی
- قابلیت استفاده در تمامی حالتها
- عدم نیاز به برق سه فاز
- کاربری آسان و قابل حمل بودن توسط نیروی انسانی
از عمده دلایل ظهور این نوآوری میتوان به موضوع و بحث مهم مقاوم سازی و تضمین استحکام سازههای بتنی اشاره نمود که نتیجه آن، افزایش ضریب امنیت جانی و مالی ساکنان و کاربران این سازهها است. اولین مبتکران و استفادهکنندگان از این تکنولوژی، سازمان راه و شرکتهای نصب خطوط ریلی در کشور کانادا بودند که با استفاده از این روش توانستند جایگزین مطمئنتر و مناسبتری را نسبت به سایر روشهای اتصال ریلهای آهن (کلمپینگ ،ترمیت و…) به دنیای جوش فلزات، معرفی نمایند.
استحکام و اجرای بهتر جوشکاری فورجینگ (جوش سر به سر)
- با توجه به حذف وصله پوششی (اورلپ) و یکپارچگی به وجود آمده، سازه در مقابل زلزله مقاومتر میشود.
- با ۱۰ سانتیمتر ریشه نیز اتصال سر به سر انجام میشود.
- با توجه به کاهش مصرف میلگرد، وزن اصلی سازه کم شده و متناسب با آن نیروی ثقلی جانبی نیز کاسته میشود و در نتیجه مقاومت سازه در مقابل زلزله افزایش خواهد یافت.
- کاستن از حجم و تراکم میلگردها در نقاط اتصال و امکان بتن ریزی و ویبره بهتر.
- با این روش اتصال در امتداد قرار گرفتن آرماتورها و در نتیجه انتقال مستقیم و بیواسطه نیرو در فاز فولادی مقاطع بتن آرمه فراهم میشود.
- امکان استفاده ار این روش در هر جای سازه وجود درد، در حالی که وصلههای پوششی مطابق آیین نامههای طراحی بتن مسلح دارای محدودیت استفاده در محلهای بحرانی سازه هستند.
- این سیستم، اشتباهات انسانی را به شدت کاهش میدهد. بسیار مشاهده شدهکه پرسنل اجرایی برای کاهش پرت میلگردها از طول اورلپها میکاهند که این امر باعث کاهش مقاوت میلگردها در نقاط اتصال و در نتیجه کاهش مقاومت سازه میشود.
- این روش، استاندارد بین المللی JIS ژاپن را داراست.