جوش فورجینگ چیست؟ راهنمای کامل جوش سر به سر میلگرد

در پروژه‌های ساختمانی، همیشه شاخه‌های میلگرد به اندازه‌ای که لازم داریم بلند نیستند. برای ادامه دادن آرماتورها چند راه وجود دارد و جوش فورجینگ یکی از قابل‌اعتمادترین آن‌هاست. در این روش دو میلگرد طوری به هم وصل می‌شوند که محل اتصال تقریباً هم‌قطر و هم‌مقاومت با بدنه اصلی میلگرد باشد. اگر به دنبال تأمین میلگرد برای چنین پروژه‌هایی هستید، مجموعه فولاد مهر سهند در کنار عرضه انواع میلگرد، اطلاعات فنی لازم برای انتخاب روش اتصال مناسب را هم در این مقاله در اختیارتان می‌گذارد.

جوش فورجینگ میلگرد دقیقاً چه روشی است؟

جوش فورجینگ که به آن جوش سر به سر میلگرد هم می‌گویند، یک روش اتصال حالت جامد است. یعنی برخلاف جوش‌های معمول که فلز را ذوب می‌کنند، اینجا سر میلگردها فقط تا مرحله خمیری شدن گرم می‌شوند و بعد با فشار کنترل‌شده به هم می‌چسبند. نتیجه، پیوندی در سطح مولکولی است که مقاومتی نزدیک به خود میلگرد دارد.

همین ویژگی باعث می‌شود نیازی به همپوشانی طولی (اورلپ) نباشد و بخشی از میلگرد که معمولاً در وصله‌ها هدر می‌رود، صرفه‌جویی شود. با توجه به نوسان قیمت میلگرد، این موضوع در پروژه‌های پرحجم اهمیت زیادی پیدا می‌کند.

مراحل اجرای جوش سر به سر میلگرد

• ابتدا سر میلگردها تمیز و صاف بریده می‌شوند تا سطح تماس یکنواخت باشد.
• دو میلگرد داخل گیره‌های دستگاه روبه‌روی هم و کاملاً هم‌محور قرار می‌گیرند.
• با مشعل گاز صنعتی، ناحیه اتصال تا حالت خمیری گرم می‌شود.
• پمپ هیدرولیک از دو طرف فشار وارد می‌کند و دو سر به هم جوش می‌خورند.
• برآمدگی کوچک محل جوش بررسی می‌شود و در صورت نیاز، کنترل کیفیت انجام می‌گیرد.

مزایای جوش فورجینگ

صرفه‌جویی در مصرف میلگرد

در وصله‌های همپوشان، بخش قابل‌توجهی از طول میلگرد دوبار مصرف می‌شود. در فورجینگ این اتلاف وجود ندارد و در برخی پروژه‌ها حدود ۳۰ درصد مصرف کمتر گزارش شده است. علاوه بر این می‌توان تکه‌های کوتاه میلگرد را که در حالت عادی ضایعات حساب می‌شوند، به هم جوش داد و دوباره به کار برد.

 

اتصال یکنواخت و چسبندگی بهتر به بتن

چون محل جوش اختلاف قطر چندانی با بدنه ندارد، بتن به شکل یکدست دور آن می‌نشیند. تراکم آرماتور در محل وصله هم بالا نمی‌رود و بتن‌ریزی راحت‌تر انجام می‌شود.

اقتصادی بودن

تجهیزات این روش رایج است، سرعت اجرا نسبتاً بالاست و ضایعات کم می‌شود. قیمت شاخه‌های ۱۲ متری کارخانه‌ای معمولاً بالاتر از طول‌های کوتاه است و فورجینگ اجازه می‌دهد از این اختلاف قیمت به نفع پروژه استفاده کنید.

وابستگی به مهارت اجراکننده

کیفیت نهایی این جوش به تجربه اپراتور بستگی دارد. البته این محدودیت مخصوص فورجینگ نیست و در هر روش جوشکاری، ضعف مهارت به ضعف نتیجه منجر می‌شود. راه‌حل، استفاده از نیروی آموزش‌دیده و کنترل کیفیت منظم است.

مقایسه جوش فورجینگ با اورلپ و کوپلر

اورلپ ساده‌ترین روش است، اما میلگرد بیشتری مصرف می‌کند و در نواحی پرآرماتور جای زیادی می‌گیرد. کوپلر اتصال مکانیکی است و بدون همپوشانی کار می‌کند؛ برای جاهایی که فضا محدود است گزینه خوبی محسوب می‌شود. فورجینگ هم با حرارت و فشار اتصال یکپارچه می‌سازد و مصرف میلگرد را پایین می‌آورد، ولی به دستگاه تخصصی و اجرای دقیق نیاز دارد. انتخاب نهایی به تراکم آرماتور، بودجه، تجهیزات در دسترس و نظر مهندس ناظر بستگی دارد.

روش‌های کنترل کیفیت جوش فورجینگ

اتصال میلگرد مستقیماً با ایمنی ساختمان ارتباط دارد، پس نباید از کنترل کیفیت آن گذشت. اکسیداسیون محل اتصال، حرارت نامناسب یا خطای اپراتور می‌تواند کیفیت را پایین بیاورد.

تست دیداری

اولین قدم بازدید ظاهری است. جوش سالم یک برآمدگی ملایم دارد که به‌تدریج به قطر عادی میلگرد برمی‌گردد. اگر حرارت بیش از حد بوده یا فشار پمپ درست تنظیم نشده باشد، این شیب ملایم دیده نمی‌شود.

تست کششی

دو سر میلگرد با دستگاه کشیده می‌شود. اگر شکست از محل جوش رخ دهد، کیفیت پایین است؛ ولی اگر بدنه میلگرد در جای دیگری پاره شود، یعنی جوش از خود میلگرد مقاوم‌تر بوده است.

تست خمش

میلگرد با خم‌کن هیدرولیکی از محل جوش تا ۹۰ درجه خم می‌شود. نبودن ترک یا شکستگی نشانه اتصال مطمئن است. نقطه ضعف تست‌های کششی و خمشی این است که تخریبی‌اند و نمی‌توانند رفتار جوش را در برابر ضربه یا لرزه شدید تضمین کنند.

برش گرم (Hot Shearing)

بلافاصله پس از جوش، برآمدگی محل اتصال هنوز نرم است و با تیغه مخصوص بریده می‌شود. ترک خوردن در این مرحله نشان می‌دهد جوش دچار اکسیداسیون شده است. این روش سریع، ارزان و ساده است و محل اتصال را هم یکدست‌تر می‌کند.

تست اولتراسونیک

در این روش امواج صوتی به محل جوش فرستاده می‌شود و از الگوی بازتاب آن‌ها عیوب داخلی تشخیص داده می‌شود. دقت آن بالاست، اما هزینه و زمان بیشتری نیاز دارد. بعد از زلزله کوبه ژاپن در سال ۱۹۹۵ و مشاهده شکست میلگرد در برخی نقاط اتصال، توجه به روش‌های غیرتخریبی بیشتر شد.

چه زمانی فورجینگ انتخاب بهتری است؟

اگر پروژه شما حجم بالای آرماتوربندی دارد، قطر میلگردها زیاد است و تراکم آرماتور در محل وصله مشکل‌ساز می‌شود، فورجینگ معمولاً توجیه اقتصادی و فنی بیشتری دارد. در پروژه‌های کوچک که تجهیزات و نیروی متخصص در دسترس نیست، اورلپ یا کوپلر ممکن است عملی‌تر باشد. پیش از شروع کار حتماً با مهندس ناظر هماهنگ کنید و نمونه آزمایشی بگیرید تا مطمئن شوید روش انتخابی با الزامات آیین‌نامه‌ای پروژه سازگار است.

جوش میلگرد ستون

در ستون‌ها، میلگردها نیروی فشاری و کششی را بین طبقات منتقل می‌کنند. اگر طول میلگرد ادامه ستون را پوشش ندهد، وصله باید طبق آیین‌نامه و زیر نظر مهندس ناظر انجام شود. محل وصله باید از ناحیه بحرانی ستون دور باشد و از جوشکاری غیراصولی که باعث ترک و کاهش دوام می‌شود، پرهیز شود.

نکات مهم هنگام اجرای فورجینگ

• پمپ هیدرولیک باید تا ۴۰ مگاپاسکال فشار بدهد و شیر تنظیم فشار داشته باشد.
• ارّه یا ابزار برش باید دقیق باشد تا سطح اتصال آسیب نبیند.
• گیره‌ها باید هم‌راستایی دقیق میلگردها را تضمین کنند، چه ساخت خودتان باشند و چه خریداری شده.
• جنس مشعل باید در برابر حرارت بالا مقاوم باشد تا گاز استیلن برگشت نکند.
• اجرا باید توسط افراد آموزش‌دیده و با نمونه‌گیری منظم برای تست انجام شود.

جمع‌بندی

جوش فورجینگ میلگرد با کاهش مصرف فولاد، اتصال یکپارچه و صرفه اقتصادی، گزینه‌ای جدی برای پروژه‌های بزرگ است، به شرط اینکه تجهیزات استاندارد، اپراتور ماهر و کنترل کیفیت جدی وجود داشته باشد. برای خرید میلگرد مناسب پروژه و مشاوره درباره روش اتصال، می‌توانید به فولاد مهر سهند مراجعه کنید.

اگر در کنار میلگرد برای بخش‌های دیگر پروژه به مقاطع فولادی مقاوم در برابر زنگ‌زدگی نیاز دارید، مقاله پروفیل گالوانیزه چیست؛ انواع و کاربرد آن را هم مطالعه کنید.

سوالات متداول

جوش فورجینگ با جوش معمولی چه تفاوتی دارد؟

در جوش معمولی فلز ذوب می‌شود، ولی در فورجینگ میلگرد فقط تا حالت خمیری گرم شده و با فشار متصل می‌شود.

آیا جوش فورجینگ جای اورلپ را می‌گیرد؟

در بسیاری از پروژه‌ها بله و مصرف میلگرد را کم می‌کند، اما انتخاب نهایی با نظر مهندس ناظر و شرایط پروژه است.

مهم‌ترین تست کیفیت جوش فورجینگ کدام است؟

تست اولتراسونیک دقیق‌ترین روش است، ولی تست دیداری، کششی، خمشی و برش گرم هم بسته به شرایط کاربرد دارند.

فشار پمپ هیدرولیک در این روش چقدر باید باشد؟

پمپ باید قابلیت رسیدن به حدود ۴۰ مگاپاسکال و شیر تنظیم فشار داشته باشد.

آیا می‌توان تکه‌های کوتاه میلگرد را با فورجینگ استفاده کرد؟

بله، یکی از مزایای این روش استفاده مجدد از قطعات کوتاه به جای دور ریختن آن‌هاست.