فورجینگ چیست؟

فروجینگ چیست ؟ در این مقاله به طور کامل به عمل جوش دو میلگرد به یکدیگر که آن فروجینگ میگویند میپردازیم. فورجینگ سر به سر در اوایل دهه 1930 میلادی در کانادا و ژاپن با عنوان یکی از زیر شاخه های فرآیند جوشکاری گاز اکسی استیلن با نام gas pressure welding گسترش یافت.  فورجینک میلگرد (Gas pressure welding of rebar) یک روش جوشکاری در فلز است که در آن دو سر میلگرد را حرارت داده تا دمای خمیری شدن فولاد، در نهایت این دو سر میلگرد را به یکدیگر ادغام کرده که به اصطلاح به آن فورج می گویند.
عملیات فورج اولین بار در سال 1351 در خط آهن سراسری ایران استفاده شد. با افزایش ساخت و ساز و رشد سازه های شهری، توجه به مقاوم سازی، استحکام و حفظ امنیت جانی و مالی در این نوع جوش به دلیل ضریب ایمنی بالا آن و کاهش هزینه ها، فورجینگ میلگرد وارد حوزه ساخت و ساز گردید.

فورجینگ چیست؟

روش جوش فورجینگ سر به سر میلگرد که در مبحث نهم آیین نامه ساختمان ایران آمده باعث حذف اورلپ در میلگرد ها می گردد. اتصال میلگرد ها از طریق اورلپ برای میلگرد ها با قطر پایین تا کنون کاربردی بوده ولی به خاطر دارا بودن معایبی همچون استحکام محل اتصال، پیچیده بودن آرایش میلگرد ها، ایجاد مقطع ثانویه بزرگتر از حالت پایه برای میلگرد ها با قطر بالاتر در آیین نامه ساختمانی ممنوع شده است.

باتوجه به معایب ذکر شده در روش اورلپ روش اتصال مکانیکی یا کوپلر جایگزین آن شد اما به دلیل بالا بودن هزینه ها، غیر قابل اجرا بودن این روش در بعضی از مقاطع سنگین و زمانبر بودن این روش منجر به توسعه نیافتن آن، در صنعت ساختمان سازی گردید.

روش جوش فشار گاز یا جوش سر به سر میلگرد (فورجینک) با گاز اکسی استیلن علاوه بر نداشتن معایب روش های قبل بسیار مستحکم تر و اقتصادی تر از روش کوپلر می باشد.

روش فورجینگ با گاز اکسی استیلن جز روش های جوشکاری کامل به شمار نمی آید، بلکه نوعی جوشکاری فاز جامد است که عملیات اتصال را بدون ذوب کردن کامل فلز پایه به انجام می رساند. پیکربندی سر به سر میلگرد ها با حرارت دهی سطحی در دمای بالاتر از دمای تبلور رخ داده و اتصال به کمک تغییر فرم و فشردگی ایجاد می شود.

مزایای فورجینگ

• افزایش مقاومت در نقطه اتصال، به طوری که مقاومت در این نقطه میلگرد به خاظر افزایش سطح میلگرد، بیشتر از سایر نقاط در طول میلگرد می باشد.
• افزایش درگیری بتن با میلگرد ها با توجه به کاهش حجم اضافی میلگرد ها در نقاط اتصال
• امکان لرزه بهتر در هنگام بتن ریزی، باتوجه به کاهش حجم اضافی میلگرد ها در نقاط اتصال
• صرفه جویی 20 الی 30 درصدی در مصرف با حذف اورلپ و پرتها
• اتصال میلگردهای غیرقابل مصرف به همین دیگر و استفاده مجدد آن ها
• کاهش خطاهای انسانی (تنها راه برای اصلاح کوتاه آمدن میلگرد ها به دلیل خطاهای آرماتوربند یا تصمیم به افزایش طبقه یا ادامه پروژه استقاده از فورجینگ میلگرد می باشد)
• سرعت اجراء بالاتر و هزینه اجراء پایین تر نسبت به اتصال مکانیکی میلگرد
• کاش کلیه هزینه ها از جمله حمل و نقل به علت مصرف کم میلگرد
• تایید فنی ار مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن
• هزینه اجرا را کاهش می دهد شاید بتوان یکی از مهمترین دلایل محبویت این روش دانست.

معایب جوش فورجینگ میلگرد

شاید بتوان گفت که تاثیر پذیری کیفیت جوش از عواملی همچون مهارت اپراتور در روش اتصال سر به سر میلگردها، از مهم ترین معایب این روش است؛ چرا که زمان حرارت دهی در این روش تجربی بوده به طور دقیق قابل محاسبه نیست. همان طور که پیش تر نیز به آن اشاره شد، سرد شدن میلگردها در دمای اتاق انجام می شود، بنابراین دمای محیط در کیفیت جوش و شکننده شدن آن نقش بسزایی دارد.
همچنین به دلیل تنوع میلگردهای موجود در بازار از نظر درصد عناصر موجود در ترکیب شیمیایی و پروسه تولید آنها، انجام پروسه جوشکاری با دو نوع مختلف میلگرد بر روی کیفیت جوشکاری تاثیر مستقیم می گذارد. از دیگر معایب جوش فورجینگ، عدم امکان کنترل میزان حرارت در حین انجام فرآیند است. همچنین میزان اعمال فشار در این روش نیز به صورت تقریبی است.

انواع روش های اتصال میلگرد

تنوع در اندازه طول میلگردها باعث شده تا برای استفاده از میلگردهای بزرگ، برخی میلگردهای با طول کمتر به یکدیگر متصل شوند. از طرفی هم حمل میلگردهای با طول زیاد جهت تحویل محصول از کارخانه به مشتری بسیار مشکل است و بنابراین اتصال انواع میلگرد در محل انجام پروژه منطقی تر به نظر می رسد و این چنین، روش های مختلف اتصال میلگرد به میان آمدند.