معرفی تکنیک‌های جدید جوشکاری میلگردها

جوشکاری میلگردها از فرآیندهای حیاتی در صنعت ساختمان‌سازی، به ویژه در سازه‌های بتنی، محسوب می‌شود. در دهه‌های اخیر، با توسعه تکنیک‌های جدید برای بهبود کیفیت و استحکام جوشکاری میلگردها مواجه هستیم. این روش‌ها به دلیل افزایش نیاز به سازه‌های مقاوم‌تر، به‌ویژه در مناطق زلزله‌خیز و پروژه‌های با مقیاس بزرگ، اهمیت بسیاری یافته‌اند. در این مقاله از کوپلرسازان «تنها تولید کننده زنجیره کامل کوپلینگ در ایران» به تکنیک‌های جدید برای جوشکاری میلگردها می پردازیم. همچنین به این پرسش پاسخ می دهیم که آیا روش های جدید برای اتصال سر به سر میلگردها موثر است؟ آیا روشی جایگزین برای جوشکاری سر به سر میلگردها وجود دارد یا نه؟! پس تا پایان با ما همراه شوید.

معرفی تکنیک های جدید جوشکاری میلگرد

در این بخش به بررسی تکنیک‌های نوین جوشکاری میلگردها و مزایای آن‌ در مقایسه با روش‌های سنتی خواهیم پرداخت. همچنین عملکرد هر یک از این تکنیک‌ها را بررسی خواهیم کرد.

1. جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی (Friction Stir Welding – FSW)

یکی از تکنیک‌های جدید برای جوشکاری میلگردها، استفاده از جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی است. این روش، که از طریق حرکت چرخشی و فشار بالا بین دو میلگرد انجام می‌شود، بدون نیاز به ذوب کردن فلز، اتصال محکمی ایجاد می‌کند. FSW به‌ویژه برای جوشکاری میلگردهای با قطرهای بالا (مانند 32 میلی‌متر و بیشتر) بسیار موثر است و نتایج تحقیقات نشان می‌دهد که این روش می‌تواند تا 30 درصد استحکام بیشتری نسبت به جوش‌های سنتی ارائه دهد.
طبق یک مطالعه علمی انجام‌شده توسط دانشگاه MIT، آزمایش‌های FSW نشان داده‌اند که این تکنیک توانسته مقاومت میلگردهای جوش‌شده را تا 600 مگاپاسکال افزایش دهد، در حالی که این عدد برای جوشکاری سنتی تنها 450 مگاپاسکال است. این امر نشان می‌دهد که استفاده از این روش نه تنها استحکام سازه را بهبود می‌بخشد، بلکه احتمال بروز ترک یا شکست در اتصالات نیز به طرز چشمگیری کاهش می‌یابد.

2. جوشکاری با لیزر (Laser Welding)

تکنیک دیگر، جوشکاری با لیزر است که به سرعت در حال جایگزینی روش‌های سنتی در پروژه‌های ساختمانی بزرگ است. در این روش، پرتوی لیزر با دقت بالا برای جوش‌دادن میلگردها استفاده می‌شود. مزیت اصلی این تکنیک، دقت بالای آن و کاهش تغییرات دمایی در ناحیه جوش است که منجر به کاهش تنش‌های حرارتی و افزایش کیفیت جوش می‌شود. این روش می‌تواند ضریب خطای جوش‌ها را تا 50 درصد کاهش دهد. این روش همچنین توانسته است میلگردهایی با قطر 12 تا 40 میلی‌متر را به طور یکنواخت جوش دهد و مقاومت کششی آن‌ها را به 700 مگاپاسکال برساند که در مقایسه با روش‌های سنتی، پیشرفت قابل توجهی است.

3. جوشکاری به روش الکتروگاز (Electrogas Welding – EGW)

یکی دیگر از تکنیک‌های جدید در جوشکاری میلگردها، جوشکاری الکتروگاز است که به ویژه در پروژه‌های بزرگ و صنعتی استفاده می‌شود. در این روش، جوشکاری با استفاده از یک الکترود و یک گاز محافظ انجام می‌شود که از اکسیداسیون جوش جلوگیری می‌کند. این تکنیک می‌تواند برای جوشکاری میلگردهایی با قطرهای بزرگ، به ویژه در سازه‌های با ارتفاع زیاد، مفید باشد. استفاده از EGW در پروژه‌های ساختمانی منجر به کاهش نیاز به نیروی انسانی ماهر و همچنین افزایش کیفیت و دقت جوش‌ها می‌شود. این روش در مقایسه با روش سنتی، اتصالاتی با 15 تا 20 درصد مقاومت بیشتر ایجاد می‌کند و توانسته است کارایی پروژه‌های بزرگ را بهبود بخشد.

4. قوسی تحت پوشش گاز محافظ (Gas Metal Arc Welding – GMAW)

یکی از رایج‌ترین تکنیک‌های جدید برای جوشکاری میلگردها در ساختمان‌های مدرن، روش قوسی تحت پوشش گاز محافظ است. در این روش، جوشکاری با استفاده از یک الکترود فلزی و گازهای محافظ مانند آرگون یا دی‌اکسید کربن انجام می‌شود. این روش نه‌تنها به دلیل دقت بالای آن، بلکه به دلیل امکان کنترل دقیق میزان حرارت و دمای جوش، در پروژه‌های حساس و مهم بسیار کاربردی است. طبق داده‌ های منتشرشده توسط انستیتوی بین‌المللی جوشکاری، مقاومت کششی میلگردهای جوش‌شده با روش GMAW به طور میانگین به 550 مگاپاسکال می‌رسد، در حالی که در روش دستی و سنتی، این مقدار به حدود 400 مگاپاسکال محدود می‌شود. این روش باعث کاهش تغییرات دمایی و در نتیجه کاهش تنش‌های داخلی در اتصالات میلگردها شده و کیفیت جوش نهایی را بهبود می‌بخشد.

5. قوس پلاسما (Plasma Arc Welding – PAW)

قوس پلاسما یکی دیگر از تکنیک‌های پیشرفته است که برای میلگردهایی با قطر زیاد و یا در شرایط خاص استفاده می‌شود. این روش به دلیل توانایی در ایجاد قوس الکتریکی قوی، امکان جوشکاری با کیفیت و سرعت بالا را فراهم می‌آورد. با استفاده از PAW، جوش‌ها دارای استحکام و دقت بالاتری هستند، به ویژه زمانی که میلگردهایی با آلیاژهای خاص یا پوشش‌های ضد زنگ نیاز به جوشکاری دارند. جوشکاری قوس پلاسما می‌تواند ضریب نفوذ جوش را افزایش دهد که این امر منجر به اتصالاتی مقاوم‌تر و با کیفیت‌تر می‌شود. این روش به ویژه در پروژه‌های ساختمانی سنگین و پل‌ها که نیاز به استحکام بالایی دارند، استفاده می‌شود.

نتیجه جوشکاری در اتصال سر به سر میلگردها

جوشکاری سر به سر میلگردها به عنوان یکی از روش‌های متداول برای اتصال و افزایش طول میلگردها در سازه‌های بتنی مورد استفاده قرار می‌گیرد. با وجود همه مزایایی که عنوان شد این روش فارغ از نوع جوشکاری، دارای چندین عیب و محدودیت است که می‌تواند تاثیر منفی بر کیفیت و عملکرد نهایی سازه داشته باشد. یکی از مشکلات اصلی این روش ، کاهش مقاومت مکانیکی میلگردها در ناحیه جوش است.

• هنگام جوشکاری، میلگردها تحت حرارت بالا قرار می‌گیرند که باعث تغییرات ساختاری در فلز می‌شود. این تغییرات می‌توانند باعث کاهش مقاومت کششی و مقاومت به خستگی میلگرد شوند. این موضوع به خصوص در سازه‌های با بارهای دینامیکی مانند پل‌ها و ساختمان‌های بلند مشکل‌ساز است.
• جوشکاری باعث ایجاد تنش‌های حرارتی در ناحیه جوش می‌شود که ممکن است منجر به ترک‌های ریز یا ناپایداری در میلگردها شود. این تنش‌ها به دلیل تغییرات دمایی سریع در ناحیه جوش و اطراف آن ایجاد می‌شود و گاهی کیفیت و استحکام سازه را به شدت کاهش می‌دهد.
• این روش نیازمند نیروی کار بسیار ماهر است و فرآیند کنترل کیفیت جوش‌ها نیز پیچیده و زمان‌بر است. عدم مهارت کافی جوشکاران یا عدم رعایت اصول جوشکاری می‌تواند منجر به جوش‌های ناپایدار و ضعیف شود که در برابر بارهای سنگین، نمی‌تواند عملکرد مطلوبی داشته باشد
• این روش به دلیل نیاز به تجهیزات خاص، نیروی کار ماهر و زمان زیاد برای اجرای جوش‌ها، هزینه‌های پروژه را افزایش می‌دهد. علاوه بر این، در سازه‌های بزرگ و پیچیده، انجام جوشکاری به صورت دستی و با دقت بالا می‌تواند زمان‌بری زیادی داشته باشد و سرعت اجرای پروژه را کاهش دهد.

کوپلینگ؛ بهترین جایگزین برای جوش سر به سر میلگرد

اتصالات مکانیکی میلگردها شامل انواع کوپلر استاندارد، کوپلر چپ و راست، کوپلر تبدیلی، کوپلر انتهایی، کوپلر جوشی، کوپلر پیچی می شود. امروزه روش اجرای کوپلر یا کوپلینگ به عنوان جایگزینی مدرن و موثر برای جوشکاری میلگردها مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از مهم‌ترین مزایای اتصالات مکانیکی این است که برخلاف جوشکاری، مقاومت میلگردها تحت تأثیر حرارت قرار نمی‌گیرد. داده‌های آزمایشگاهی نشان داده‌اند که مقاومت کششی میلگردهای متصل شده با کوپلر می‌تواند تا 99 درصد از مقاومت میلگردهای اصلی را حفظ کند.
از طرفی اتصالات مکانیکی نیاز به مهارت‌های جوشکاری پیچیده ندارند و کنترل کیفی آن‌ها نیز ساده‌تر است. کوپلرها به‌طور صنعتی تولید و آزمایش می‌شوند و استانداردهای بین‌المللی مانند ASTM A1034 و ISO 15835 برای این قطعات وجود دارد.
وصله های مکانیکی برخلاف جوشکاری، از نظر کیفیت و پایداری اتصالات یکنواخت تر و استانداردی دارند که ایمنی سازه را افزایش می‌دهند.

با کوپلرسازان روش های نوین را امتحان کنید!

در این مقاله با تکنیک‌های جدید برای جوشکاری میلگردها آشنا شدید. همانطور که خواندید با توجه به معایب فنی و اقتصادی جوشکاری سربه سر میلگردها، استفاده از روش‌های مدرن مانند کوپلینگ یا اتصالات مکانیکی، یک جایگزین بسیار موثر و کارآمد است. مشتریان محترم می توانند برای خرید کوپلر، خرید دستگاه رزوه رولینگ و استفاده از خدمات رزوه زنی میلگرد همین الان با کارشناسان کارخانه کوپلر کوپلرسازان از طریق شماره های درج شده بر روی سایت تماس بگیرند. روش‌ کوپلینگ نه تنها باعث بهبود کیفیت و ایمنی اتصالات می‌شوند، بلکه هزینه‌ها و زمان اجرای پروژه‌ها را کاهش داده و امکان استفاده در شرایط محیطی متنوع را فراهم می‌کند.