جوشکاری فورجینگ
فورجینگ میلگرد (به انگلیسی: Gas pressure welding of rebar)
یک روش جوشکاری در فولاد های ساختمانی(میلگرد) به کار رفته در سازه های بتنی است که در آن پس از حرارت دادن به دو بخش متصل شونده تا دمای خمیری شدن فولاد و سپس پرس دو قطعه روی هم این دو قطعه را در هم ادغام ،ترکیب یا به اصطلاح فورج می‌کند.قابل ذکر است که از این تکنولوژی در سال‌های دور ۱۳۵۱ خورشیدی در خط آهن سراسری ایران استفاده شده‌است.
امروزه مهمترین کاربرد آن در اتصال سر به سر میلگرد است.
جوش فورجینگ میلگرد فرآیندی است که در آن دو قطعه میلگرد با استفاده از حرارت و فشار به هم جوش داده می شوند. در این نوع جوشکاری، میلگردها به دمای مناسب رسیده و سپس با فشار زیاد به هم متصل می شوند، به گونه ای که پیوند بین آنها یکپارچه و بدون ناپیوستگی باشد. جوش فورجینگ میلگرد به ویژه در سازه های بتنی مسلح که نیاز به اتصالات مقاوم و پایدار دارند، استفاده می شود. این روش به علت دوام بالا و جلوگیری از شکستگی در محل اتصال مورد توجه مهندسان ساختمان قرار دارد.
در این روش، که به جوش فشاری گازی (Gas Pressure Welding – GPW)نیز معروف است، میلگردها بدون هیچ گونه مواد افزودنی و توسط حرارت حاصل از سوختن گاز استیلن و اکسیژن به دمای خمیری (حدود 1259 درجه سلسیوس) رسیده و با استفاده از فشار سیلندر هیدرولیک، به یکدیگر فورج می شوند.
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.
جوش فورجینگ یکی از روش‌های پیشرفته در اتصال میلگردها است که در پروژه‌های ساختمانی و عمرانی به کار می‌رود. اصول جوش فورجینگ میلگرد بر اساس استفاده از حرارت و فشار بالا برای ذوب و اتصال دو سر میلگرد به یکدیگر است که منجر به ایجاد اتصالی بسیار قوی و یکپارچه می‌شود. این روش باعث حذف نواقص و ضعف‌های موجود در اتصالات سنتی شده و مقاومت سازه را به طور چشمگیری افزایش می‌دهد. با رعایت اصول جوش فورجینگ میلگرد، می‌توان به اتصالاتی با کیفیت و دوام بالا دست یافت که در برابر نیروهای کششی و فشاری مقاومت بیشتری دارند.
فناوری اجرایی
این روش جوشکاری به عنوان یک روش فاز جامد محسوب می‌شود که در آن، اتصال بدون ذوب کامل فلز پایه انجام می‌گردد. به دلیل نبود عنصر واسطه برای اتصال دو قطعه در این روش این نوع جوش از مزایای خوبی نسبت به روش‌های متداول و معمول برخوردار می‌باشد. در این روش عمل حرارت دهی انتهای میلگردها توسط یک مشعل اکسی استیلن انجام می‌گردد 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 گردیده و جوشکاری صورت می‌گیرد. هنگامیکه درجه حرارت به 1200–1250 درجه سانتیگراد می‌رسد (منطقه خمیری به انگلیسی semisolid)، 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 و تغییری در جنس و فاز فولاد (در دیاگرام آهن-کربن) ایجاد نمیشود.
به این نحو، اتصال دو سر میلگردها انجام می‌پذیرد.
در این روش مدت زمان حرارت دهی و میزان اعمال فشار به قطر میلگردهای جوش شونده بستگی دارد.
یکی از نکات مهم در این روش ،عاری بودن سطوح انتهایی میلگردها از لایه اکسیدی ، آلودگی سطحی و بتن می باشد، به نحوی که وجود ناخالصی اکسیدی در فصل مشترک جوش، باعث عدم استحکام این نوع اتصال می‌گردد. استفاده از تجهیزات برشکاری و لبه سازی با اره سرد بر(به انگلیسی: REBAR CUTTER) هوا خنک و تیغه” تنگستن کارباید” مخصوص دور پایین دراین روش جوشکاری الزامی می‌باشد.
-برش دو سر میلگرد با هر نوع ابزار برشی دیگر از قبیل سنگ فرز،گیوتین ،اره آتشی و… ممنوع می باشد.
-زمان استفاده از میلگرد های برش خورده در شرایط آب و هوایی آفتابی و با رطوبت معمولی حداکثر 24 ساعت می باشد.
-گواهینامه جوشکاری برای اپراتور الزامیست.
با توجه به اهمیت افزایش مقاومت سازه‌ها و ساختمانها که نتیجه آن افزایش ضریب امنیت جانی و مالی ساکنین می‌باشد، این تکنیک جایگاه مطلوبی در کشورهای زلزله خیز از جمله ژاپن پیدا نمود به طوریکه اغلب اتصال میلگردها در سازه‌های بتنی به روش جوش سر به سر میلگرد انجام می‌شود.
