جوش فورجینگ یک جنبه مهم در زمینه مهندسی و همچنین در زمینه ماشین کاری است. در این دنیای دیجیتال، بسیاری از فرآیندهای جوش فورجینگ در عمل وجود دارند، که می‌توانند فرآیندهایی دستی یا کاملاً خودکار باشند. به هر روی، در این مقاله به مفهوم جوش فورجینگ می‌پردازیم؛ با ویکی ساختمون همراه باشید.
تعریف جوش فورجینگ
اصولاً جوش فورجینگ (Forge Welding) نوعی فرآیند جوشکاری حالت جامد است که در آن ابتدا دو قطعه فلزی گرم می‌شوند و سپس به هم متصل خواهند شد. در طی این روش جوشکاری، یک فرآیند چکش کاری نیز در حال انجام است. این روش به عنوان قدیمی‌ترین شیوه جوشکاری در نظر گرفته می‌شود.
در قرن گذشته، فرآیند جوش فورجینگ بیشتر به صورت دستی انجام می‌شد. اما همانطور که این فناوری روز به روز در حال پیشرفت است، جوش فورجینگ اتوماتیک نیز اکنون در دسترس است.
اصل کار جوش فورجینگ چگونه است؟
جوشکاری در خصوص اسکلت ساختمان انجام می شود، که یکی از مراحل ساخت سازه ساختمان است. در این روش جوشکاری، دو قطعه فلز زیر دمای ذوب گرم می‌شوند. همچنین می‌توان گفت که فلزات به گونه‌ای گرم می‌شوند که باید به شرایط پلاستیکی خود برسند. به طور کلی، این دمای گرمایش زیر 1000 سانتیگراد است؛ اما این دمای گرمایش برای برخی از فلزات، ممکن است بالاتر از 1000 سانتیگراد باشد.
این دمای گرمایش ممکن است از فلزی به فلز دیگر متفاوت باشد. بنابراین، در اینجا باید توجه داشت که شما نباید قطعه را بیش از دمای ذوب آن گرم کنید تا به حالت پلاستیکی خود برسد.
پس از انجام فرآیند گرمایش، چکش کاری نیاز است. قطعات فلزی به گونه‌ای چکش می‌خورند که تحت فرآیند انتشار یا پخش قرار می‌گیرند. بعضی اوقات به جای چکش زدن، به قطعات فلزی نیروی خارجی وارد می‌شود تا کاملاً به هم متصل شوند.
چه از نیروی خارجی استفاده کنید و چه از چکش کاری، باید توجه داشت که در محل اتصال باید جوش محکمی ایجاد شود. ممکن است در حالی که این روش جوشکاری وجود دارد، اکسیداسیون در سطح جوش نیز انجام شود. بنابراین، برای جلوگیری از این اکسیداسیون، از یک شار استفاده می‌شود.
در زیر برخی تغییرات دما برای فلزات مختلف آورده شده‌اند:
- آهن فرفورژه: در مورد آهن فرفورژه، دمای حرارت باید کمی زیر 1290 سانتیگراد باشد.
- فولاد کربن بالا و آلیاژ: برای این منظور، دما باید در محدوده 1100 تا 1140 سانتیگراد باشد.
- فولاد کربن نرم: دما باید بین 1250 تا 1300 سانتیگراد باشد.
جوش فورجينگ سر به سر میلگرد چیست؟
جوش فورجينگ سر به سر ميلگرد در مبحث نهم آیین نامه ملی ساختمان جز جوش‌های خمیری محسوب می‌شود. در این فرآیند دو آرماتور از دو سَر خود به یکدیگر جوش می‌شوند و دیگر نیازی به اورلپ کردن آن‌ها نیست. دو سر ميلگرد‌ها با استفاده از شعله و حرارت که ناشی از سوختن گاز اکسيژن و استيلن هستند به حالت خميری در می‌آیند، سپس تحت فشار هیدرولیکی به یکدیگر متصل می‌شوند.
از مزايای این روش می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- کاهش ميلگرد مصرفی تا 30 درصد
- حذف ضايعات ميلگرد
- افزایش مقاومت کشی در محل جوش (25 درصد بیشتر از نقاط دیگر میلگرد)
- مقاوم سازی عناصر باربر سازه در برابر زلزله
کاربرد جوش فورجینگ
برخی از بهترین کاربردهای جوش فورجینگ عبارتند از:
- این فرآیند جوشکاری برای ساخت میلنگ استفاده می‌شود.
- این روش جوشکاری نقش مهمی در صنعت هوا فضا ایفا می‌کند. بیشتر قسمت‌های هواپیما توسط جوش فورجینگ به هم متصل می‌شوند.
- از این روش جوشکاری در تولید لوله‌های تفنگ استفاده می‌شود.
- در ساخت دوچرخه استفاده می‌شود.
- از چنین جوشکاری در صنعت اتومبیل استفاده می‌شود.
- انواع ماشین آلات مربوط به کشاورزی با کمک چنین روش جوشکاری توسعه می‌یابند.
مطلب پیشنهادی: میلگرد بستر چیست
مزایا جوش فورجینگ
- از آنجا که هدف از هر فرآیند جوشکاری، دستیابی به بهترین کیفیت جوش در محل اتصال است، این هدف با این فرآیند جوشکاری حاصل می‌شود. به راحتی و به سرعت اتصال مفصلی به کاربر ارائه می‌دهد.
- در طی این فرآیند، مقدار کمی سر و صدا ایجاد می‌شود و به همین دلیل، جوش فورجینگ به عنوان بهترین در بین تمام فرآیندهای جوشکاری در نظر گرفته خواهد شد.
- برخلاف سایر فرآیندهای جوشکاری، این روش نیازی به فلز پُرکننده ندارد.
- جوشکاری با مقاومت بالا را فراهم می‌کند.
- باعث ایجاد جوش با ظاهر زیبا می‌شود.
معایب جوش فورجینگ
جوش فورجینگ معایب زیر را دارد:
- در طی این فرآیند جوشکاری، نیاز به نیروی کار ماهر است. عملکرد آن بسیار دشوار است، بنابراین شما باید مهارت‌های مناسبی برای انجام این روند داشته باشید.
- این فرآیند جوشکاری به عنوان روند جوشکاری آهسته در نظر گرفته می‌شود زیرا انجام دستی این جوشکاری یک فرآیند کاملاً زمان بر است.
- بعضی اوقات احتمال ایجاد آلودگی جوش به کک (سوخت) وجود دارد. باید مراقب باشید تا چنین آلودگی اتفاق نیفتد.
بزرگ ترین اشتباهی که افراد در هنگام استفاده از این روش جوشکاری مرتکب می‌شوند این است که در حین اجرای این فرآیند جوشکاری، نباید سعی کنند خیلی سخت چکش بزنند زیرا چکش کاری بیش از حد در کل فرآیند جوشکاری تأثیر خواهد داشت و جوشکاری با کیفیت بالایی ارائه نمی‌شود.
مواردی که می‌توان با استفاده از جوش فورجینگ به هم متصل کرد
با جوش فورجینگ می‌توانیم از طیف وسیعی از مواد استفاده کنیم. از آهن، آلومینیوم و مس گرفته تا برنج و البته فولاد، گزینه‌های گسترده‌ای وجود دارند.
با این حال، در بیشتر موارد، فلزی که بیشتر اوقات از آن استفاده می‌شود، فولاد است. این فولاد می‌تواند به شکل یک میله، ورق تخت یا انواع دیگر باشد. در واقع، فولاد می‌تواند کربن کمی داشته باشد به شرطی که بتواند آن را تا دمای بالای کافی گرم کند تا قابلیت انعطاف پذیری یا قالب پذیری داشته باشد.
آنچه برای جوش فورجینگ به آن نیاز دارید، عبارتند از:
- فلزات: از فلزات مشابه یا متفاوتی می‌توان استفاده کرد.
- منبع گرما: معمولاً از ذغال گرم استفاده می‌شود.
- ابزار هاردی (Hardy Tool): ابزاری است که برای خم شدن فلز به محض رسیدن به دمای لازم استفاده می‌شود.
- مواد شار: به از بین بردن اکسیداسیون و ایجاد یک سطح چسبناکی کمک می‌کند.
- چکش قدرت یا پرس هیدرولیکی: برای مسطح سازی و شکل دادن به فلز داغ استفاده می‌شود.
نکات مهم در استفاده از جوش فورجینگ
اگرچه به نظر می‌رسد که جوش فورجینگ یک فرآیند برش است اما برخی از عوامل اصلی وجود دارند که باید آن‌ها را رعایت کنید:
- هماهنگی خوب چشم و دست هنگام کار در محیطی که شما را در معرض گرمای زیاد قرار می‌دهد، مهم است.
- احتیاط و صبر برای جلوگیری از حوادث لازم است.
- سرعت و دقت برای مدیریت زمان کارآمد هر مرحله، ضروری است.
- دمای پای کار امری کلیدی است.
همانطور که بحث کردیم، نیازهای دما براساس موادی که جوش می‌زنید متفاوت هستند. بنابراین، باید مواد مختلف را درک کنید و به استانداردهای مناسب برای مواد انتخاب شده خود پایبند باشید. از این واقعیت که فلز باید به اندازه کافی گرم شود تا جوش بخورد، آگاه باشید.
کلام آخر
در زمان اجرای جوش فورجینگ رعایت اقدامات ایمنی مناسب ضروری است. مواد گرم خطرناک هستند، مواد شیمیایی می‌توانند سمی باشند و چیزهای تیز برنده خواهند بود. قرار دادن همه این عناصر خطرناک در یک اتاق، می‌تواند یک دستورالعمل برای فاجعه‌ای زیان بار باشد. با این حال، آگاهی اولین قدم در انجام فرآیند جوشکاری است.
