با سلام و درود بر کاربران عزیز و ارجمند. در این مقاله قصد داریم به روش های اتصال دهی لوله های فولادی پرداخته و این موضوع را مورد بررسی قرار دهیم. با ما همراه باشید.
با روش های اتصال دهی لوله های فولادی آشنا شویم
امروزه اتصال دهی لوله های فولادی به یکدیگر با استفاده از روش های گوناگونی انجام می شود. اتصال لوله های درزدار و لوله های بدون درز با روش های مختلفی صورت می گیرد.
برای انجام اتصالات صنعتی نیازی به دقت عمل بالا و یا نظارت افراد متخصص نداریم. برای اتصال دهی لوله های فولادی باید به کاربرد قطعه نهایی توجه شود. در ادامه مطلب روش های مختلف اتصال دهی لوله ها را به همراه معایب و مزایای هر کدام توضیح می دهیم.
چرا اتصال دهی لوله ها اهمیت دارد؟
کاربرد فولاد و مقاطع فولادی در صنایع گوناگون بسیار بالا و گسترده می باشد. طبق برآورد در سال 2019 این فولاد در حدود 1800 تن در جهان تولید داشته و در تولید این قطعه دست کم یک بار از فرآیند جوشکاری استفاده شده است، به غیر از جوشکاری، نمی توانیم اهمیت اتصال دهی لوله های فولادی را نادیده بگیریم.
این اتصالات با استفاده از قطعاتی مثل: پیچ، مهره، فلنج صورت می گیرد.
روش های اتصال لوله های آهنی
روش های اتصال دادن لوله های آهنی و فولادی را به 3 دسته تقسیم می کنند:
- اتصالات دائم
- اتصالات نیمه وقت
- اتصالات موقت
اتصال دائم
در این اتصال دو قطعه فولادی را در یک نقطه به هم وصل می کنند و برای جدا کردن آن ها باید ماده ی اولیه را تخریب کنند.
اتصال نیمه وقت
اتصالی است که در آن دو قطعه به راحتی از هم جدا نمی شوند، برای جدا کردن آن ها باید مقداری نیرو اعمال شود، مثلا از لحیم کاری استفاده کرد.
اتصال موقت
اتصال موقت، اتصالی است که مرز بین دو قطعه فلزی کاملا معلوم و مشخص شده، مثل: پیچ، مهره، فلنج.
در انجمن جوشکاری آمریکا سه دسته بندی اتصال دهی جهت اتصال قطعات فولادی مشخص شده:
- اتصالات مکانیکی
- جوشکاری و چسب
البته در اتصالات فولادی بیشتر روش های جوشکاری و اتصال مکانیکی کاربرد دارد.
اتصال دهی لوله های فولادی به روش جوشکاری
مطابق استاندارد آمریکا AWS اتصال دهی به روش جوشکاری به 3 دسته تقسیم می شود: لحیم، جوشماری ذوبی، و جوشکاری حالت جامد.
لازم به یاد آوری است که لحیم کاری در اتصال لوله های فولادی زیاد کارایی ندارد. فرآیند جوشکاری به این صورت است: ایجاد دمای بالا بین دو قطعه پس ذوب ماده و بعد سرد کردن.
بعد از اتصال از طریق جوشکاری، تفکیک کردن دو قطعه قابل اجراست و اتصال جوشکاری از انواع اتصالات دائم است.
اتصالات جوشکاری کلا به دو دسته تقسیم بندی می شوند:
- اتصال با جوشکاری ذوبی
- اتصال با جوشکاری غیر ذوبی ( حالت جامد )
اتصال با جوشکاری ذوبی
جوشکاری ذوبی همان جوشکاری حالت مایع است که از آن بعنوان یکی از روش های اتصال لوله ها و مقاطع فولادی استفاده می شود. در این روش، فلز پایه را ذوب می کنند و در طی سرد شدن و ایجاد حالت انجماد، اتصال دو قطعه انجام می گیرد. ضخامت حمل جوشکاری را می توانیم با الکترود هایی که از جنس متفاوت استفاده می کنیم، کنترل نماییم.
اتصال با جوشکاری ذوبی برای بوبه های بدون پوشش کاربرد دارد و در مورد لوله های گالوانیزه کاربردی ندارد.
جوشکاری الکترونی ( EBW ) ( Electron beam welding )
در این روش دسته های الکترون را به سطح قطعه هدایت می کنند و در اثر برخورد این الکترون ها به سطح قطعه، انرژی جنبشی به انرژی گرمایی تبدیل می شود و در نتیجه جمل جوش گرم می شود و اتصال صورت می گیرد. انجام این فرآیند در خلا باعث کیفیت بالای درز جوش می شود.
جوشکاری لیزری (LBW) Laser beam welding
در این روش با استفاده متمرکز کردن پرتوهای اشعه لیزر و تابش بر روی سطح قطعه، حرارت لازم برای ذوب کردن محل جوش را تامین می کنند. این روش کمترین میزان اتلاف انرژی را دارد و روشی بسیار سریع و با کیفیت است.
جوشکاری اٌکسی گاز ( OFW ) Oxy – fuel welding
این روش از روش های دائم جوشکاری است. در این روش انرژی گرمایی مورد نیاز را از طریق سوختن ماده سوختنی و گاز اکسیژن بدست می آورند. در جوشکاری فلزات نلزک و تعمیر قطعات از این روش جوشکاری استفاده می کنند.
جوشکاری قوسی Arc welding
در این روش اتصال دهی لوله های فولادی، بین دو نقطه قطعه الکترود و قطعه کار، قوس الکتریکی ایجاد می کنند و به این طریق حرارت لازم برای جوشکاری را ایجاد می کند.
اتصال لوله های فولادی با جوشکاری غیر ذوبی ( حالت جامد )
در روش جوشکاری غیر ذوبی، قطعات فولادی با استفاده از حرارت با فشار، به حالت خمیری در می آورند، بدون اینکه ذوب کنند، و بعد به هم متصل می کنند.
در اتصال دهی لوله های فولادی به روش غیر ذوبی نیازی به ماده پر کننده نیست و بدون ذوب فلز پایه، اتصال صورت می گیرد. مشکلی که این روش دارد، این است که تجهیزاتی که در آ« استفاده می شود، پر هزینه و گران است. در این روش نیاز است که در ابتدا فولاد را تا دمای 400 الی 500 درجه ی سانتی گراد پیش گرم کنیم تا عملیات با سهولت انجام شود.
برای تامین انرژی گرامی در این روش، می شود از روش الکتریکی، شیمیایی، و یا مکانیکی استفاده کرد.
جوشکاری اصطکاکی
در این روش انرژی مکانیکی را به الکتریکی تبدیل می کنند، پس سطح مورد نظر را گرم می کنند و اتصال را به مرحله انجام می رسانند. با نزدیک شدن دو قطعه و با حرکات دورانی، گرمایی زیادی تولید می شود که سبب اتصال می شود.
جوشکاری با امواج فراصوت
در این جوشکاری از روش مکانیکی استفاده می شود، به این ترتیب کهع امواج صوتی را روی سطح جوش با استفاده از ارتعاش نوک الکترود جوشکاری بوجود می آورند که باعث می شود حوضچه مذاب تشکیل شود و در نتیجه جوشکاری انجام می شود.
جوشکاری انفجاری
برای اتصال مواد غیر هم جنس، جوشکاری انفجاری بهترین روش است و این روش در اتصال تیتانیوم با دیگر مواد بیشتر کاربرد دارد.
اتصال دهی لوله های فولادی از با روش جوشکاری آهنگری
در این روش قطعات را گرم می کنند و بر روی هم قرار می دهند و می کوبند، به صورتی که دو قطعه فولادی در هم فرو می روند، این روش که به آن جوش فرجینگ هم می گویند، از قدیمی ترین روش ها جهت اتصال است.
جوشکاری مقاومت
در این روش جریان از یک قطعه عبور می کند و قطعه دیگر در برابر آن جریان عبوری مقاومت می کند، به این ترتیب گرمای مورد نیاز برای اتصال دهی بدست می آید.
معایب اتصال دهی لوله فولادی با جوشکاری
در روش جوشکاری، چون در حوضچه جوش دما بالا می رود، و بعد دوباره سرد می شود، احتمال دارد در محل جوش تغیراتی در ساختار و خواص متالوژیکی بوجود آید . همینطور احتمال دارد در اتصالات جوشی تنش های پسماند و اعوجاج وجود داشته باشد.
ازمعایب دیگر آن این است که چون این فرآیند تخصصی می باشد، نیروی کار متخصص هم نیاز دارد. این روش از طراحی تا مرحله اجرا، نیاز به متخصص دارد و پس از فرآیند جوشکاری، محل جوش باید بازرسی دقیق شود.
اتصالات مکانیکی لوله
اتصالات مکانیکی لوله را در دو گروه توشیح خواهیم داد:
فلنج
فلنج قطعه ای است که لوله های فولادی را بهم وصل می کندو این اتصال به کمک پیچ و مهره انجام می شود. البته روش اتصال با فلنج یک اتصال موقت می باشد.
اتصال شیار دار
در این اتصالات در انتهای لوله ها شیاری وجود دارد و با اغستفاده از کوپلینگ های خار دار در انتهای لوله به هم اتصال پیدا می کنند. کوپلینگ ها هم به صورت انعطاف پذیر و هم به صورت انعطاف ناپذیر هستند و در ابعاد گوناگون و با مواد مختلفی ساخته می شوند.
اتصال شیار دار در اتصالات لوله های گالوانیزه، لوله های فولادی، فولاد های زنگ نزن، لوله های پلاستیکی و مسی کاربرد دارد.
انواع اتصال دهی لوله های فولادی
در یک سازه اتصالات مختلفی وجود دارد، برای متصل کردن لوله های فولادی از اتصالات گوناگونی استفاده می شود که این اتصالات می توانند از جنس: استنلس استیل و فولاد و چدن و … باشند.
اتصالاتی مانند بوشن، زانویی، کوپلینگ ها، سه راهی ها، اولت ها، کاهنده ها و یا افزاینده ها و … هر کدام از این ها کاربرد خاص خود را دارند. در اینجا به توضیح و نحوه کاربرد بعضی از آن ها می پردازیم.
زانویی خم
زمانی نیاز به زانویی داریم که بخواهیم مسیر جریان در لوله کشی را تغییر دهیم. از خمکاری لوله، زانویی تولید می شود.
سه راهی یا انشعاب
زمانی که نیاز باشد از لوله انشعاب گرفته یوشد، از سه راهی استفاده می شود. سه راهی ها انواع مختلف دارند، سه راهی کنج، 45 و 90 درجه و سه راه تبدیل از مهمترین سه راهی ها هستند.
کاهنده ها و یا افزاینده ها
در مواقعی که نیاز است ، شدت جریان در سیستم لوله گشی کمتر یا بیشتر شوند، از اتصالات کاهنده یا افزاینده استفاده می کنند.
مقایسه جوشکاری و پیچ و پرچ
در جوشکاری، سرعت اتصال قطعات بیشتر از بقیه اتصالات است و این از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است، اما جوشکاری می تواند یک عیب هم در قطعه محسوب شود و همچنین باعث می شود ساختار و خواص قطعه تغییر نماید.
علاوه بر این در فرآیند جوشکاری باید از متخصص استفاده شود. اگر ترکی در جوشکاری وجود داشته باشد، ترک به آسانی از جوش عبور می کند و به دیگر قسمت های قطعه انتقال پیدا می کند، ولی این ترک در اتصالات مکانیکی متوقف می شود و دلیل آن هم پیوسته نبودن قطعه است.
در سازه هایی که اتصالات مکانیکی وجود دارد، جایگزینی قطعات راحت تر است، اما استفاده از قطعات مکانیکی در اتصال دهی لوله های فولادی باعث می شود وزن سازه افزایش پیدا کند. در نهایت باید نوع اتصال دهی لوله فولادی با توجه به جنس لوله، حساسیت قطعه نهایی و کاربرد لوله مشخص شود.
مهزیار فولاد صنعت یک شرکت بازرگانی است که انواع لوله های فولادی از جمله لوله های مانیسمان و لوله های API و دیگر لوله های مورد استفاده در صنعت را برای شما صنعتگران گرامی تامین خواهد نمود. جهت کسب اطلاعات بیشتر از قیمت انواع لوله های فولادی و آلیاژی، با واحد فروش و بازرگانی شرکت به شماره 44449101-021 تماس حاصل نمایید.
ما را در اینستاگرام دنبال کنید
جهت مشاهده ساخت کلیپ های مقاطع فولادی اینجا را کلیک کنید
کانال تلگرام
دیدگاهتان را بنویسید