جوشکاری گل میخ از صفر تا صد [ مراحل ،مزایا ]+ نکات مهم

جوشکاری گل میخ یکی از اصلی ترین فرآیندها در صنعت ساختمان سازی به شمار می رود؛ زیرا علاوه بر افزایش مقاومت و استحکام سازه، امکان ایجاد اتصالات محکم را فراهم کرده و این موضوع در طراحی معماران بسیار حائز اهمیت می باشد. به طور معمول جوشکاری گل میخ نه تنها در پروژه های کوچک، بلکه در پروژه های صنعتی و بزرگ که سرعت بالا و کاهش هزینه برای مهندسان و کارفرماها اهمیت دارد، مورد استفاده قرار می گیرند.

در این مطلب قصد بررسی جوشکاری گل میخ از صفر تا صد را داریم؛ زیرا اصلی ترین کاربرد این فرآیند در اجرا و نصب سقف عرشه فولادی می باشد. در واقع ورق های عرشه فولادی برای محکم شدن بر روی تکیه گاه ها یا تیرهای فرعی سازه، نیاز به یک سری محصول و اتصالات محکم دارند؛ از این رو جوشکاری گل میخ بر روی آن ها صورت می گیرد. در ادامه به بررسی جزئیات روش های اتصال گل میخ نظیر روش ها و نکات لازم برای اجرا این فرآیند پرداخته ایم.

انواع روش های جوشکاری گل میخ

روش های مختلفی برای جوشکاری گل میخ ها وجود دارد که بر اساس زمان، موقعیت حوضچه جوش و منبع انرژی تعیین می شوند. حال در ادامه قصد شرح دو روش اصلی برای جوشکاری گل میخ را داریم که به ترتیب با نام تغذیه خازنی و تغذیه غوطه ور نامیده می شوند. روش اول از نیروی مخزن الکتریکی که تخلیه می شود برای جوشکاری استفاده می کند، اما در روش دوم فرآیندی شبیه به الکترود دستی اتفاق می افتد تا جوشکاری انجام گیرد. در ادامه به شرح این دو شیوه برای جوشکاری گل میخ پرداخته ایم:

منبع تغذیه خازنی

در روش منبع تغذیع خازنی که بسیار شبیه به جوشکاری الکترود دستی می باشد، گرما از طریق قوس مستقیم میان الکترود و قطعه مد نظر جریان پیدا می کند. پارامترهای جوشکاری در این روش قابل تنظیم هستند و یک منبع تغذیه تخلیه شده به همراه بانک ذخیره سازی خازنی سبب جوشکاری گل میخ می شوند.

کاربرد جوش با استفاده از منبع تغذیه خازنی بیشتر در صنایع ساخت و ساز، الکترونیک، لوازم خانگی، تجهیزات پزشکی و فناوری عایق می باشد. البته بهتر است در نظر داشته باشید ورق در این روش بهتر است ضخامت کمی داشته باشد؛ زیرا سبب ناهمسان شدن جوشکاری می شود، اما به صورت کلی جوشکاری آن غیر قابل دید از طرف مقابل می باشد.

منبع تغذیه غوطه ور

برای جوشکاری گل میخ در این روش، حرارت لازم از طریق یک قوس که سبب تخلیه به سرعت انرژی الکتریکی در محفظه می شود، به گل میخ وارد می شود. همچنین فشار متناسب نیز باید به گل میخ وارد شود. در واقع با غوطه ور شدن قطعه در حوضچه های مذاب، قوس با سرعت بیشتری گرمای مقاومتی را تولید می کند و حداکثر زمان آن 3 تا 15 میلی ثانیه می باشد.

همچنین در روش تغذیه غوطه ور نیازی به فرول سرامیکی نبوده و زمان کمی برای جوشکاری لازم است. از طرف دیگر این روش شامل سه راه دیگه نیز می باشد که شامل تماس اولیه، فاصله اولیه و کشش قوس می باشند. بیشترین کاربرد منبع تغذیه غوطه ور نیز بیشتر در سایت های نیروگاهی و تجهیزات بویلر می باشد؛ به طوری که فلز پایه و گل میخ مشابه باشند و ضخامت قطعه از گل میخ بیشتر باشد.

حتما بخوانید:جوشکاری پروفیل سبک

مراحل اجرای جوشکاری گل میخ

به صورت کلی برای اجرا جوشکاری گل میخ دو روش برای سقف های عرشه فولادی وجود دارد که شامل اتصال مستقیم بر روی بال و بر روی ورق عرشه هستند. با این حال برای جوشکاری گل میخ از دستگاه استادولینگ استفاده می کنند که یکی از به روز ترین راه ها و دستگاه های مورد استفاده در این عملیات به شمار می رود. با این حال مراحل اجرا گل میخ توسط این دستگاه در قالب اینفوگرافی آورده شده و در ادامه نیز شرح داده شده اند:

1- در مرحله اول باید به خوبی تنظیمات دستگاه استادولینگ و گان مورد بررسی قرار بگیرد؛ زیرا در صورت رعایت نکردن یک سری نکات کیفیت جوش پایین خواهد آمد و این موضوع منجر به درست صورت نگرفتن جوشکاری گل میخ می گردد.

2- دومین مرحله شامل قرارگیری گل میخ یا برش گیر در نگهدارنده دستگاه می باشد که به چاک استادولینگ نیز شهرت دارد. محافظ سرامیکی نیز در داخل کفشک قرار می گیرد.

3- سپس برای این که محافظ سرامیکی بر روی قطعه قرار گرفته و محکم شود، انتهای گل میخ بر روی محل اتصال تنظیم شده و فنر گان به آرامی به سمت پایین هدایت می شود.

4- در بخش بعدی ماشه گان فشرده شده و سپس گل میخ بر روی سطح مد نظر فشرده می شود. در این حالت یک قوس الکتریکی شدید به وجود آمده و سبب آب شدن میخ و فلز آن قسمت می گردد. پس از تکمیل این بخش، گل میخ در حوضچه مذاب مخصوص غوطه ور می گردد.

5- در این مرحله باید گان یا تفنگ دستگاه ثابت نگه داشته شود. همزمان با سرد شدن جوش و تکمیل عملیات این کار ادامه خواهد داشت.

6- در نهایت پس از گذشت دقایقی، گان از گل میخ خارج شده تا پس از شکستن محافظ سرامیکی جوشکاری با استفاده از دستگاه استادولینگ پایان یابد. بازرسی های نهایی نیز باید بر روی ناحیه جوش به صورت چشمی صورت گیرد.

علت جوشکاری گل میخ

به صورت کلی علت و چرایی جوشکاری گل میخ برای اجرا سقف های عرشه فولادی می باشد؛ زیرا این سقف ها با داشتن فرمینگ های آجدار بر سطح خود دارای استحکام متناسبی در برابر عوامل مختلف هستند. از سوی دیگر وزن بسیار سبکی شده و همین موضوع سبب افزایش سرعت ساخت و ساز برای انواع پروژه های کوچک و بزرگ خواهد شد. حال یکی از اصلی ترین اجزا برای اجرا صحیح این سقف ها، گل میخ یا برشگیر نام دارد.

از طرفی با جوشکاری گل میخ علاوه بر این که اتصالات بسیار محکم و قوی برای سقف عرشه و تکیه گاه ها ایجاد می شود، سرعت پیشرفت پروژه بیشتر خواهد شد. همچنین بهتر است بدانید جوشکاری گل میخ سبب کاهش هزینه های ساخت و ساز به صورت قابل توجهی می باشد؛ زیرا دستگاه و گل میخ قیمت مقرون به صرفه ای را به خود اختصاص می دهند. افزایش مقاومت سقف و در نتیجه سازه به سبب استفاده از گل میخ در برابر بارهای مختلف نیز از دیگر دلایل استفاده از این محصولات برای اجرا سقف می باشد.

موارد مورد استفاده از جوشکاری گل میخ

جالب است بدانید این اجزای کوچک فولادی، یکی از پر استفاده ترین محصولات در صنایعی نظیر ساخت و ساز، قطعه سازی، ساخت دستگاه های صنعتی و ... به شمار می روند. در واقع در هر زمانی که نیاز به ایجاد اتصالاتی قوی و پایدار باشد که به قطعه زیرین هیچ گونه آسیبی نرسد، از گل میخ استفاده می کنند. این قطعات سبب حفاظت از ورق های عرشه فولادی در اثر حرارت حاصل از جوشکاری خواهند شد. حداکثر ضخامتی که باید برای برشگیر در اجرا عرشه فولادی در نظر گرفته شود 20 میلی متر یا 2 سانتی متر می باشد و ارتفاع آن نیز متغیر می باشد، اما پس از اجرا نباید از 40 میلی متر کمتر باشد. با این وجود جدا از مصارف ساختمان سازی و اجرا سقف های عرشه فولادی این فلزات در مصارف زیر نیز مورد استفاده قرار می گیرند:

ساخت سازه های سنگین فلزی
خودروسازی
قطعه سازی
پزشکی
پتروشیمی
تجهیزات نفت و گاز

مزایای جوشکاری گل میخ

بهتر است بدانید جوشکاری گل میخ با مزیت های فراوانی از نظر ساختاری و همچنین ظاهری برخوردار می باشد. البته معایب بسیار محدودی نیز دارد، اما در این بخش قصد بررسی مزایای این فرآیند را داریم:

زمان مورد نیاز برای جوشکاری گل میخ بسیار کم می باشد و از این رو تنش های بسیار کمی به فلز جوش و منطقه مد نظر وارد می شود.
برای اتصال گل میخ می توان آن را بر روی ورق گالوانیزه و بال سقف قرار داد و نیازی به رعایت شرایط و وضعیت خاصی نمی باشد؛ از این رو سرعت جوشکاری افزایش می یابد و نیاز به دسترسی و دید به دو طرف سطح مورد جوش نداریم.
گل میخ ها نیازی به سوراخ کاری و پیچ ندارند و تنها کافی است ضخامت ورق را برای بهبود استحکام، افزایش یافت.
در اجرا سقف عرشه فولادی با ضخامت کم، محدودیتی برای استفاده از گل میخ ها وجود ندارد و برای به کارگیری جوشکاری با روش تخلیه خازنی می توان از برشگیرهایی باریک بدون هیچ گونه خطر ذوب استفاده کرد.
همچنین جوشکاری با استفاده از گل میخ این امکان را فراهم می کند تا دو فلز غیر همجنس نظیر آلومینیوم به آلیاژهای روی، برنج به مس، برنج به فولاد و ... را به یک دیگر اتصال داد.

لوازم مورد نیاز برای جوشکاری گل میخ

همان طور که اشاره شد، دستگاه جوشکاری گل میخ استادولینگ نامیده می شود و شامل 3 بخش اصلی سیستم کنترل برای تنظیم عملکرد گان و قوس، گان جهت تأمین فشار طول قوس و نگهداری گل میخ و کابل های اتصال می باشد. با این وجود برای جوشکاری گل میخ یک سری تجهیزات دیگر به این مقاطع افزوده می شود که در ادامه نام برده شده اند. البته پیش از مراجعه به توضیحات اینفوگرافی این لوازم در زیر آورده شده است:

منبع تغذیه
گان جوشکاری
کابل اتصال
گل میخ
شعله پوش سرامیکی
کابل کنترل

حتما بخوانید: گل میخ چیست

روش های تست اتصال جوشکاری گل میخ

بهتر است بدانید تولید و اجرا هر کدام از مقاطع و محصولات فولادی نیاز به تست ها و آزمایش های مختلفی دارد. از این رو اتصال گل میخ و بازرسی آن نیز با استفاده از دو روش چشمی و خمش یا آزمایش های مکانیکی به خوبی تست می شود. در ادامه به شرح اختصاری این دو روش پرداخته ایم. البته بهتر است بدانید پس از اطمینان از کیفیت اتصال به روش چشمی، تست های مکانیکی نیز حتما باید به صورت خمشی، پیچشی و کششی صورت گیرند:

بازرسی چشمی

زمانی که جوش در ناحیه اتصال مشاهده شود و سپس از اتصال گل میخ مطمئن شوید، باید آن را به شکل چشمی کنترل کرد. افراد متخصص در این زمینه به راحتی می توانند از طریق شکل جوش و نحوه اتصال، عیوب عملیات را تشخیص دهند و به این ترتیب راه حل های مختلفی برای آن پیدا کنند.

تست خمش

تست خمش یکی از آزمایش های محبوب مکانیکی به شمار می رود که به وسیله یک لوله با ابعاد مشخص صورت می گیرد. در این آزمایش گل میخ با استفاده از آن لوله تا یک زاویه مشخصی مانند 30 درجه، از محور اصلی خم می شود. حال در صورتی که هیچ شکستی برای برشگیر پیش نیاید، نشان دهنده کیفیت بالای جوشکاری گل میخ می باشد.

نکات مهم هنگام جوش گل میخ عرشه فولادی

یک سری نکات پیش از جوشکاری و پس از آن برای افزایش کیفیت اتصال گل میخ تکیه گاه های سقف عرشه فولادی باید رعایت شوند که به شرح زیر هستند:

گل میخ ها و ورق عرشه فولادی مورد استفاده باید عاری از هر گونه زنگ زدگی و رطوبت باشند.
پیش از جوشکاری ورق عرشه باید بر روی تیر به شکلی ثابت نگه داشته شود.
در صورت انجام جوشکاری بر روی ورق گالوانیزه برای سالم ماندن قطعه و پوشش سطح آن باید از شعله پوش های دنده درشت جهت حفاظت استفاده کرد. همچنین در صورت اتصال به صورت مستقیم شعله پوش دنده ریز باید به کار برده شود.
گان باید در حین عملیات جوشکاری به شکل عمود نگه داشته شود و پیشنهاد می شود برای اطمینان از این موضوع از تراز کروی بر روی دستگاه استادولینگ استفاده کنید.
فرد متخصص باید بتواند گان دستگاه را از زمان شروع عملیات تا پایان آن به صورت ثابت نگه دارد.
در صورتی که دمای فلز پایه از 18- کمتر باشد، نباید جوشکاری را انجام داد.
همچنین زمانی که دما کمتر از 10 درجه سانتی گراد باشد، تست مکانیکی باید بر روی گل میخ به آرامی انجام شود تا سبب شکستگی در قطعه نگردد.
فرد اجرا کننده نباید در زمان جوشکاری لرزش دست داشته باشد.
و در آخر برای اجرا صحیح جوشکاری گل میخ برای ورق عرشه فولادی، باید تمامی استانداردهای مربوط به مبحث دهم مقررات ملی به درستی رعایت شوند.

حتما بخوانید: مراحل نصب سقف عرشه فولادی

جمع بندی

در نهایت باید گفت برشگیرها یا گل میخ ها از جمله مهم اجزای ساختمان سازی به خصوص برای اجرا سقف های کامپوزیتی نظیر عرشه فولادی هستند. این مقاطع با داشتن وزن سبک، سبب کاهش وزن سازه شده و از طرفی دیگر استحکام سازه ساختمان را افزایش خواهند داد. از رایج ترین روش های جوشکاری گل میخ می توان به دو شیوه اصلی منبع تغذیه خازنی و غوطه ور اشاره کرد.

جوشکاری گل میخ ها با مزیت های فراوانی همراه بوده و تست آن نیز به راحتی انجام می گیرد، اما کاربرد آن تنها در صنعت ساختمان و سقف عرشه فولادی نیست، بلکه جوشکاری گل میخ در صنایع دیگر نظیر قطعه سازی، خودروسازی و ... نیز مورد استفاده قرار می گیرد. در آخر پیشنهاد می شود عملیات جوشکاری گل میخ توسط فردی متخصص صورت گرفته تا نکات مهم پیش و در حین عملیات به خوبی رعایت شود و در نتیجه منجر به افزایش ایمنی و استحکام سازه گردد.