در این روش به‌جای بر روی‌هم قرار دادن بخش انتهایی میلگردها (به انگلیسی: Overlap) ، میلگرد ها 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 می شوند. مدت زمان در نظر گرفته شده برای یک اتصال (جهت یک سایز متوسط میلگرد) حدود ۶۰ ثانیه می باشد.
فرآیند فورجینگ سر به سر میلگرد
جوشکاری فورجینگ سر به سر میلگرد به عنوان یک روش فاز جامد محسوب می شود که در آن، اتصال بدون ذوب کامل فلز پایه انجام می گردد. به دلیل نبود عنصر واسطه برای اتصال دو قطعه در این روش این نوع جوش از مزایای خوبی نسبت به روش های متداول و معمول برخوردار می باشد.
در این روش عمل حرارت دهی انتهای میلگردها توسط یک مشعل اکسی استیلن انجام می گردد که باعث می شود 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 شده اند، اعمال گردیده و جوشکاری صورت می گیرد.
هنگامیکه درجه حرارت به ۱۲۰۰-۱۳۰۰ درجه سانتیگراد می رسد (ناحیه خمیری)، مولکول های میلگرد انرژی فعالسازی کافی را به دست آورده و سپس مولکولهای میلگردها در ناحیه فصل مشترک نفوذ کرده و با یکدیگر ترکیب می شوند که در این حالت پیوند مولکولی برقرار شده و تبلور مجدد اتفاق می افتد که به این نحو جوشکاری دو سر میلگردها انجام می پذیرد.
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 می باشد.
تاریخچه فورجینگ سر به سر میلگرد
در جوش سر به سر میلگرد ابتدا در دهه ۱۹۳۰ میلادی در ایالات متحده آمریکا و ژاپن تحت عنوان یکی از زیرشاخه‌های فرایند جوشکاری گاز اکسی استیلن و با نام gas pressure welding (مخفف انگلیسی: GPW) گسترش یافت. از آن پس، این روش به طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار گرفت و در ابتدا به منظور جوشکاری ریل‌ها و لوله‌ها و بعد از آن در جوشکاری میلگردهای فولادی به کار گرفته شد.
با افزایش ساخت و ساز و رشد سازه‌های شهری و بلندمرتبه‌سازی، توجه به مقاوم‌سازی، استحکام بیشتر و حفظ امنیت جانی و مالی این نوع جوش در اهمیت قرار گرفته و به دلیل ضریب ایمنی بالا آن و کاهش هزینه‌ها، وارد حوزه ساخت‌وساز گردید.
البته لازم به ذکر است به دلیل خاص و پیچیده بودن ملزومات و متعلقات بعضی از اجزای دستگاه جوشکاری فورجینگ سر به سر میلگرد دستگاه های کپی برداری شده و مشابه توانایی اتصال سالم و با کیفیت همانند نمونه اصلی ندارند. “با خرید دستگاه و تجهیزات اصلی حافظ جان و مال مردم در زمان زلزله باشید.”
مزایای این روش جوشکاری
- -افزایش مقاومت در محل اتصال به علت افزایش قطر
- -صرفه جویی در مصرف میلگرد حدود %۳۰
- -کاهش خطا های انسانی در مبحث آرماتوربندی و چیدمان میلگرد ها
- -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 ایده آل 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 میلگرد های پرت وضایعاتی
- -قابلیت استفاده در تمامی حالت ها
- -عدم نیاز به برق سه فاز
- -کاربری آسان و قابل حمل بودن توسط نیروی انسانی
