آموزش جوشکاری فورجینگ + مدرک فنی حرفه ای سال 1403

مراحل جوشکاری فورجینگ

سه مرحله ای که در جوشکاری فورجینگ انجام می شود به قرار زیر است:
•    قرار گرفتن دو طرف میلگرد در مقابل هم
•    با حرارت دو سر میلگر تغییر شکل می دهند و به صورت خمیری در می آیند.
•    توقف در فشار و حرارت دو سر میلگرد برای این که قسمت های ذوب شده با هم ادغام شوند.
به بیان دیگر در جوشکاری فورجینگ که با نام دو سر میلگرد نیز شناخته می شود طی پروسه ای مشخص، میلگردها را بدون اضافه کردن هیچ گونه مواد اضافی و با حرارت دادن ناشی از سخت گاز استیلن و اکسیژن گرمای زیادی می دهند. لازم است بدانید که این حرارت بیشتر از دمای تبلور مولکولی است؛ در این حالت فلز به وضعیت لاستیکی در می آید و نرم می شود. اما در این حالت فلز حرارت دیده با فلز مذاب فرق دارد. در پایان با فشاری که از جانب سیلندر هیدرولیک وارد می شود، میلگردها به هم اتصال می یابند و یا به عبارت دیگر پرس می شوند.
 جالب است بدانید که فورجینگ میلگردها به صورت دستی و ماشینی انجام می گیرد. به این شکل که در قسمت پروسه دستی ابتدا قطعه فولادی در کوره حرارت می بیند. سپس با قرار دادن قطعه بر روی سندان که با انبر انجام می شود، ابعاد و شکل لازم با ضربه زدن به قطعه انجام می شود. سپس توسط ماشین هایی که به وسیله انسان ها کنترل می شود در قسمت پروسه ماشینی، جوشکاری فورجینگ ادامه می یابد.

آموزش جوشکاری فورجینگ

پیش از این که به آموزش فورجینگ و توضیح اجرای روش فورجینگ را بپردازیم، لازم است این نکته را یادآور شویم که از اصلی ترین حساسیت ها برای جوش دو سر میلگرد، شکل گیری اکسید بر روی سطح لبه ها در میلگرد است. توجه داشته باشید که این رویداد به حرارت و شرایط مختلف در محیط و پیوسته حرارت دادن وابسته است.
 چنان چه این اکسیدها به ناحیه جوش وارد شوند می توانند تا حد بسیار زیادی بر روی مقاومت و کیفیت کار اثر بگذارند.

تمیزکاری

در این قسمت مراحل جوشکاری فورجینگ میلگرد را توضیح می دهیم:
در اول انجام جوشکاری به روش فورجینگ برای این که احتمال اکسید شدن در مکان جوش را به حداقل برسانیم لازم است که سطح میلگردها را از هر گونه آلودگی و چربی، خوردگی، زنگ زدگی و سایر مواد با شوینده های استاندارد تمیز کنید. راه مطمئن در این قسمت بهره گیری از ماشین های برش میلگردها است که به شکل یکدست و صاف انجام می گیرد؛ اگر چه این کار یک سری ضایعات اضافی را نیز تولید می کند. توجه داشته باشید که برش زدن میلگردها در این عملیات بایستی اندکی پیش از آغاز مرحله حرارت دادن باشد تا از اکسیداسیون دوباره و جدب شدن آلودگی های مختلف جلوگیری کند.

حرارت‌ دادن

مرحله دوم برای جوشکاری فورجینگ حرارت دادن به میلگردها است که با استفاده از گیره های نگه دارنده در مقابل هم قرار ممی گیرند. لازم است بدانید که این میله ها در اول متحرک هستند. اما بعد از تنظیمات لازم و محکم کردن پیچ ها و بست ها، میله ثابت می شود و میلگرد برای حرارت دیدن آماده می شود.در این جا دو کپسول از گازهای اکسی استیلن و اکسیژن برای هدایت شدن گاز درون کپسول به مشعل با داشتن نازل های آن به مرحله حرارت دادن فورجینگ وارد می شود. روی کپسول های مذکور یک سری تنظیم کننده وجود دارد که اصلی ترین مساله در این قسمت، فشار گازی است که از هر کپسول خارج می شود که بایستی بر اساس اصول و استانداردهای بین المللی و تجارب لازم صورت گیرد. در نظر داشته باشید که فشار گاز اکسیژن بایستی میان 5 تا 7 و گاز اکسی استیلن باید بر روی 5 بار باشد.

پس از این که دو گاز با هم در نازل مشعل ترکیب شدند و عملیات حرارت دادن فورجینگ میلگردها آغاز شد، حرارت لازم برای رسیدن به مرحله خمیری بین 1200 تا 1300 درجه سانتی گراد خواهد بود. توجه داشته باشید که شعله حرارت بایستی به اندازه ای باشد که پروسه انجام کار نه آهستهو نه سریع باشد. زیرا در غیر این صورت ساختمان جوشی که ایجاد می شود می تواند تا حد بسیار زیادی شکننده باشد. از دیگر فاکتورهای مهم و اثر گذار در زمان حرارت دادن جوش فورجینگ برای میلگردها رابطه مستقیم با ضخامت میلگردها است. بدین معنا که هر چه قطر میلگردها بیشتر باشد زمان بیشتری برای لاستیکی شدن فلز احتیاج است. بر طبق گزارش ها زمان لازم برای میلگرد با قطر بسیار کم 40 ثانیه است و این زمان می تواند تا 3 دقیقه و اندکی کم و زیادتر نیز برسد.

وارد کردن فشار هیدرولیکی

پیش از این که این مرحله از جوش فورجینگ را شرح دهیم لازم است تا نکته هایی را در زمینه حرارت دادن جوشکاری فورجینگ متذکر شویم:
1.    دارا بودن مهارت، علم و دانش فنی در مرحله حرارت دادن فورجینگ میلگرد بسیار مهم است. لذا لازم است که فرد انجام دهنده بتواند به درستی شیب حرارت را کنترل و تنظیم کند. همچنین لازم است که این شخص قادر باشد زمانی که لازم است تا حرارت قطع شود و به مرحله فشار هیدرولیکی وارد شود را به درستی تشخیص دهد و اعمال نماید.
2.    نکته اساسی دیگر این که در این مرحله از جوش سر به سر میلگرد لازم است تا امنیت کار حفظ شود. به عبارت دیگر لازم است که به طور مستمر و مداوم نازل ها و کنترل کننده ها مخصوصا کنترل کننده هایی که بر روی مشعل ها قرار گرفته اند بررسی شودن و صحت آن ها چک شود. این کار سبب می شود تا حوادث خطرناک که می تواند منجر به بروز انفجار شود و زیان های مالی و جانی زیادی را به بار بیاورد کنترل شود.
 هنگامی که میلگردها به شکل خمیری در می آیند و به مرحله فشار هیدرولیکی وارد می شوند به ماشین های مخصوصی نیاز است که ایجاد فشار از دو طرف بر میلگردها اعمال شود. این فشارها بر هر دو طرف بایستی یکسان باشد. در این مرحله از جوشکاری دستگاه به دو طرف میلگردها فشار و نیروی لازم را وارد می کند تا دو طرف خمیری شکل با هم ادغام شوند. نکته مهمی که در فشار فورجینگ لازم است بدانید این که برای این فشار یکسانی به دو طرف میلگردها وارد شود لازم است که فرد جوشکار تجربه و مهارت لازم را داشته باشد. بر طبق اصول و استانداردهای علمی بایستی در مقابل هر یک سانتی متر میلگرد بین 300 تا 400 بار فشار هیدرولیکی اعمال شود.

ابزارهای لازم برای جوش فورجینگ

همه ابزارهای لازم برای جوشکاری فورجینگ به قرار زیر است:
ماشین برش سرد
 برای بریدن سطح مقطع میلگردها از ماشین برش سرد استفاده می شود. توجه داشته باشید که این کار به منظور آماده کردن فولاد از هر نوع آلودگی، خوردگی و زنگ زدگی است.
میله نگه دارنده
میله نگه دارنده با نام کلمپ شناخته می شود. در جوشکاری به روش فورجینگ برای گذاشتن دو میلگرد در راستای هم از این میله استفاده می شود. در نظر داشته باشید که میله نگه دارنده از بخش های متفاوتی مانند فک متحرک، فک ثابت، کلگی، پیچ های نگه دارنده و تنظیم تشکیل شده است.
ماشین اعمال فشار
ماشین اعمال فشار روغن به وسیله سیلندر هیدرولیک با ایجاد فشار، میلگردها را پس از حرارت دادن به هم وصل می کند. دستگاه مذکور دارای یک سری تنظیمات است که به وسیله فرد جوشکار به شکل دستی انجام می گیرد.

مخازن، لوله‌‌های عبوردهنده گاز، فشارسنج و شیرها
 در جوشکاری دو سر میلگرد دو کپسول گاز اکسی استیلن و اکسیژن نیاز است که هر یک از آن ها از سیرهایی تشکیل شده اند که گاز را عبور می دهند. همچنین این کپسول ها مجهز به فشارسنج نیز هستند. کپسول های مذکور لوله هایی برای خارج کردن گازها به بیرون دارند. به علاوه هر مخزن دارای یک مانومتر است که از دو درجه تشکیل شده است. یکی از این درجات بیانگر فشار گاز درون مخزن به سوی خود مخزن است و درجه دیگر فشار گاز خارج شده از مخزن را نشان می دهد.
مشعل
گازی که از هر یک از کپسول های اکسیژن و اکسی استیلن در فورجینگ میلگرد بیرون می آید در یک مشعل به هم می رسد و با هم مخلوط می شود. زمانی که این دو گاز با هم مخلوط می شوند، ترکیب قابل اشتعال حاصل می شود که برای گرما دادن و خمیری کردن دو طرف میلگرد لازم است.

همچنین لازم است بدانید که این مشعل از شیرهای به رنگ قرمز و آبی برای کنترل کردن خروجی گازهای اکسیژن به رنگ آبی و گازهای اکسی استیلن به رنگ قرمز است. با تغییر مقدار گازهای خروجی ترکیبی با خصوصیات متفاوت حاصل می شود. انجام این کار سبب تغییر بسزایی در شعله مخلوط دو گاز می شود که کاربردهای مختلفی در جوشکاری فورجینگ دارد.
از دیگر بخش های مشعل، شیرهای یک طرفه یا همان فلاش بک ها برای جلوگیری از برگشت خوردن شعله ها به درون مخزن و شلنگ ها، کلید فرمان و دسته مشعل است. این کار روند کار را بهتر کنترل می کند و گرما را به صورت یکسان توزیع می کند.

روش های مختلف جوش فورجینگ

انواع مختلفی از جوش فورجینگ وجود دارد که در زیر به آن ها اشاره می کنیم:
جوشکاری به روش قوس الکتریکی
 بهره گیری از روش جوشکاری قوس الکتریکی در حال حاضر بسیار پرطرفدار و محبوب است. زیرا در انجام این پروسه با بهره گیری از قوس الکتریکی میان قطعه کار و الکترود، گوی های کوچک ذوب شده از الکترود فلزی به شکاف جوش منتقل می شود.
 به علاوه به علت این که قابلیت انجام این جوشکاری با گردش متناوب یا مستقیم است برای کاربردهای وسیعی مورد استفاده قرار می گیرد. برای هدایت کردن جریان جوش ها از یک دستگاه گیره که دسته عایق دارد و یا نگه دارنده استفاده می شود.
جوشکاری فورجینگ با قوس محافظ گاز
در این جوشکاری از یک گاز بدون اثر مثل هلیوم یا آرگون استفاده می شود که سبب آلودگی هوا و صدمه به اتمسفر نمی شود.

پروسه های ترموشیمیایی
 این نوع جوش از جوشکاری های گازی به حساب می آید که در حال حاضر به علت این که از یک گونه ورق مخصوص استفاده می شود محدود شده است.
 جوشکاری گاز یا همان هم جوشی توسط سوخته شدن گازهای استیلن و اکسیژن با حرارت فراهم می شود که برای ممانعت از اکسیداسیون فلز پایه، یک شعله کاهنده یا خنثی به کار گرفته می شود.
فورجینگ با روش قالب باز
این روش فورجینگ برای قطعه های بزرگ که دارای ظاهر ساده هستند مناسب است. به طور معمول از این روش جوش در صنایع مختلف برای شکل دهی به شمش های طلا استفاده می کنند.
فورجینگ پرسی
فورجینگ پرسی در قیاس با دیگر روش های فورجینگ قالب باز دارای سرعت بالاتری است و پروسه های ترموشیمیایی دارد. برای انجام این نوع جوشکاری به فشار نیاز است.