جوشکاری فورجینگ اولین نوع از فرآیند جوشکاری است که تاکنون توسط بشر کشف شده است. حدود 1800 سال قبل از میلاد در آناتولی تاسیس شد. در دنیای امروز ترکیه جزء اصلی آناتولی محسوب می شود. آهنگری به عنوان فرآیند گرم کردن، تغییر شکل و تکمیل یک قطعه فلز تعریف می شود. آهنگری با فشار دادن مواد به شکل های سفارشی یا با نیروی قوچ در حال افتادن بر روی سندان یا توسط پرس قالب که یک قطعه فلز را در بر می گیرد و قطعه را تحت فشار قرار می دهد ساخته می شود. با توجه به تراز مجدد دانه های فلز هنگام گرم شدن و تغییر شکل، آهنگری می تواند فشار شدید را تحمل کند و یکپارچگی ساختاری را تحت تنش حفظ کند. پس از تولید، آهنگریها طیف وسیعی از کاربردها را در صنایع مختلف از کامیونهای سنگین، لوازم پزشکی، قطعات خودرو گرفته تا هوافضا دارند. ما در این مقاله قصد داریم تا با شما عزیزان در رابطه با آموزش جوشکاری فورجینگ و جزئیات آن بحث نمایم. با ما تا پایان این مقاله همراه باشید.

فورجینگ ها طیف وسیع تری از درجه های مواد مورد نظر را ارائه می دهند. اندازه و شکل محصولات ساخته شده از میله ها و صفحات فولادی محدود به ابعادی است که این مواد در آن عرضه می شوند. اغلب، آهنگری ممکن است تنها فرآیند فلزکاری موجود با درجه های خاص در اندازه های دلخواه باشد. آهنگری ها را می توان به لحاظ اقتصادی در طیف وسیعی از اندازه ها تولید کرد، از قطعاتی که بزرگترین ابعاد آنها کمتر از 1 اینچ است تا قطعاتی با وزن بیش از 450000 پوند. آهنگری ها برای استحکام بیشتر به شکل دانه ای هستند. میله و صفحه ماشینکاری شده ممکن است در برابر خستگی و خوردگی تنش حساس تر باشند زیرا ماشینکاری به الگوهای دانه مواد برش داده می شود. در بیشتر موارد، آهنگری ساختار دانهای را به وجود میآورد که بر روی خطوط بیرونی قطعات قرار دارد و در نتیجه استحکام، شکلپذیری و مقاومت در برابر ضربه و خستگی بهینه میشود.

آهنگری باعث استفاده بهتر و اقتصادی تر از مواد می شود. صفحه برش شعله به عنوان یک فرآیند بیهوده تعریف می شود، یکی از چندین مرحله ساخت که برای ساخت قطعاتی مانند حلقه ها یا هاب، موادی بیش از نیاز مصرف می کند. حتی مواد بیشتری در ماشینکاری بعدی از دست می رود.
آهنگری ضایعات کمتری تولید می کند و راندمان تولید را افزایش می دهد. آهنگری ها، به خصوص قطعات نزدیک به شبکه، از مواد استفاده بهتری می کنند و ضایعات کمی تولید می کنند. در دوره های تولید با حجم بالا، آهنگری مزیت هزینه ای تعیین کننده دارد.
فورجینگ ها به عملیات ثانویه کمتری نیاز دارند. همانطور که ارائه می شود، برخی از گریدهای میله و صفحه نیاز به عملیات اضافی مانند چرخش، سنگ زنی و پرداخت برای حذف بینظمیهای سطحی و دستیابی به پایان مطلوب، دقت ابعادی، ماشین کاری و استحکام دارند. غالباً آهنگرها را می توان بدون عملیات ثانویه گران قیمت وارد خدمت کرد.
در این روش جوشکاری، دو قطعه فلزی زیر دمای ذوب خود گرم می شوند. همچنین می توان گفت که فلزات به گونه ای گرم می شوند که باید به حالت پلاستیکی خود برسند. به طور کلی، این دمای گرمایش زیر 1000 درجه سانتیگراد است. اما برای برخی از فلزات، این دمای حرارت ممکن است بالای 1000 درجه سانتیگراد باشد. این دمای گرمایش ممکن است از فلزی به فلز دیگر متفاوت باشد. بنابراین در اینجا باید دقت شود که قطعه کار یا فلز را بالاتر از دمای ذوب خود گرم نکنید و فقط آن را طوری گرم کنید که به حالت پلاستیکی خود برسد.
بعد از گرم شدن قطعات فلزی چه می شود؟ پس از انجام فرآیند گرمایش، فرآیند چکش کاری انجام می شود. قطعات فلزی به گونه ای چکش می شوند که تحت فرآیند انتشار قرار می گیرند. گاهی به جای چکش زدن، یک نیروی خارجی به قطعات فلزی وارد می شود تا کاملاً به یکدیگر متصل شوند. چه نیروی خارجی را اعمال کنید و چه فرآیند چکش کاری را انجام دهید، باید توجه داشت که باید جوش قوی در محل اتصال ایجاد شود. ممکن است در حین این روش جوشکاری، اکسیداسیون در سطح جوش اتفاق بیفتد. بنابراین برای جلوگیری از این اکسیداسیون از فلاکس استفاده می شود.

مراحل کار به شرح زیر می باشد:
فلزات را گرم کنید
هر فلز نقطه ذوب متفاوتی دارد. مقدار حرارت مورد نیاز هر قطعه با توجه به نوع فلز و خواص آن متفاوت است. چندین گرید متمایز از فولاد وجود دارد و بر اساس ساختار شیمیایی آنها طبقه بندی می شوند. بسته به ترکیب شیمیایی آنها، دمای حرارت مورد نیاز برای هر طبقه بندی فولاد متفاوت است. برخی از فلزات آهنی مانند آلومینیوم دارای نقطه حرارت بسیار پایینی هستند. حتی با حرارت ملایم می توانید به راحتی آنها را قالب بزنید.
هنگامی که فلزات را گرم می کنید مراقب رنگ مایل به زرد باشید. اگر حتی پس از آن هم به افزایش دما ادامه دهید، فلز شروع به اکسید شدن میکند. هنگامی که این اتفاق میافتد، هیچ راهی برای تعمیر آن وجود ندارد و شما باید قطعه خراب شده را با کمی مواد جدید تغییر دهید. اطمینان حاصل کنید که فلز خود را در ابتدا به حرارت نارنجی خوب می رسانید تا در اولین تلاش خراب نشود.
اسپرینکل فلاکس
به محض اینکه فلز را از آتش خارج کردید، آن را با فلاکس بپاشید. به عنوان یک محافظ در دمای پایین در برابر آلودگی جوی عمل می کند. اگر اکسیژن موجود در محیط با فولاد داغ تماس پیدا کند، می تواند بر روی سطح پوسته ایجاد کند و باعث ایجاد جوش متخلخل شود. ترازو همچنین از جوشکاری فلز جلوگیری می-کند.
Borax 20 Mule به عنوان مقرون به صرفه ترین گزینه عمل می کند. با اکثر فلزات به اندازه کافی خوب کار می کند در حالی که یکی از جایگزین های نسبتا ارزان تر در بازار نیز هست. بوراکس برای همه تازه واردها یا علاقمندان به بهترین وجه کار می کند. گزینه های دیگر عبارتند از جوش آسان و بوراکس بدون آب. هر دوی اینها نیز به خوبی به این هدف عمل می کنند. اگر می خواهید بدون استفاده از شار جوشکاری کنید، ممکن است به یک مشعل بدون اکسیژن نیاز داشته باشید یا مهارت و تخصص لازم را داشته باشید.

بازگشت در آتش
هنگامی که فلزات را روان کردید، باید آنها را دوباره با احتیاط در آتش قرار دهید. اطمینان حاصل کنید که فلزات گرم شده با یک انفجار مستقیم هوا در تماس نیستند. اگر این اتفاق بیفتد، ممکن است مقداری اکسیژن به لایه محافظ نفوذ کند که می تواند منجر به پوسته پوسته شدن شود.
اجازه دهید قطعه کار به رنگ زرد لیمویی درآید. شما نمی توانید رنگ فلز را به درستی تشخیص دهید مگر اینکه با یک جفت عینک دیدیمیوم به آتش نگاه کنید. آنها در برابر رنگ زرد آهکی و در برابر تشعشعات ساطع شده در طول فرآیند جوشکاری محافظت می کنند. این فلز وقتی در دمای عالی باشد، درخشان و تقریباً لغزنده به نظر می رسد. با چشم غیرمسلح، نمی توانید تشخیص دهید که دمای آن در چه زمانی است، بنابراین حتما عینک خود را به چشم بزنید. اگر قطعه کار را بیش از حد گرم کنید، فلزات اکسید می شوند و باید از نو شروع کنید.
حذف و ایمن کنید
مرحله بعدی این است که فلزات مفصل را از روی آتش بردارید و با یک تکه سیم فلزی محکم کنید. انجام این کار جوش اولیه را تشکیل می دهد که ضروری است. در ابتدا، فلز بیش از حد داغ می شود که بتوانید آهنگری کنید. هر تلاشی برای شکل دادن به آن می تواند فاجعه آمیز باشد و ممکن است مجبور شوید کل فرآیند را تکرار کنید. بگذارید این دو قطعه کمی به هم بپیوندند. انجام این کار باعث می شود تا فلز کمی خنک شود. هنگامی که پایه ای برای کار دارید، می توانید مفصل را تا حد کمال تحت فشار قرار دهید.
چکش کاری
می توانید از چکش برقی یا چکش هیدرولیک برای تکمیل فرآیند آهنگری استفاده کنید. اینجاست که تخصص و تجربه به کار می آید. مقدار فشاری که وارد میکنید باید درست باشد. اطمینان حاصل کنید که از استحکام بیش از حد استفاده نکنید زیرا باعث جابجایی جوش می شود. شما باید به اندازه کافی از فشار استفاده کنید تا این دو را مجبور کنید که به عنوان یکی همزیستی کنند. هر قطعه کار به تنش های متفاوتی نیاز دارد. ضخامت فلز و ساختار شیمیایی آن میزان استحکام مورد نیاز برای استفاده را تعیین می کند.
ورق های فلزی ضخیم تر در مقایسه با لایه های نازک تر به استحکام بیشتری نیاز دارند. ضربات چکش باید محکم و پایدار باشد. تا زمانی که شما راهنمایی مناسب و درک درستی از فرآیند داشته باشید، آهنگری تبدیل به یک تکه کیک میشود. تا زمانی که مراحل ذکر شده در بالا را به دقت دنبال کنید، باید در کمترین زمان یک جوش جامد داشته باشید.

آهنگران با شعله برهنه و چکش سروکار دارند. بنابراین، ایمنی باید برای آنها از اهمیت بالایی برخوردار باشد. برای اطمینان از اینکه در طول فرآیند آسیب نبینند یا خود را نسوزند، باید تجهیزات ایمنی زیر را داشته باشند:
• روپوش های مقاوم در برابر شعله: آنها اطمینان می دهند که لباس های جوشکار آتش نمی گیرند. به عنوان آهنگر یا جوشکار آهنگری، به طور مداوم در معرض حرارت بالا قرار خواهید گرفت. شما به شعله های برهنه نزدیک خواهید شد که همیشه پایدار نیستند. اگر لباس مقاوم در برابر آتش نمی پوشید، مطمئن شوید که به فورج نزدیک نشوید.
• عینک دیدیمیوم: بدون عینک مناسب، نمی توانید تشخیص دهید که چه زمانی ماده به دمای مطلوب رسیده است. از آنجایی که آهنگران از دماسنج یا دستگاه های اندازه گیری دمای خارجی استفاده نمی کنند، باید از عینک مناسب استفاده کنند. بدون عینک، آنها نمی توانند شعله های آتش را ببینند و فلز ممکن است اکسید شود.
• چکمه های ایمنی : هنگام جوشکاری، شما با قطعات کار واقعا سنگین سر و کار دارید. علاوه بر وزن، شما همچنین باید از خود در برابر سوختگی محافظت کنید. فلز مذاب یا قطعات داغ فلز ممکن است در طول فرآیند روی پای شما بیفتد. به خصوص هنگامی که شروع به چکش زدن مواد به داخل مفصل می کنید، مطمئن شوید که چکمه های ایمنی مناسب را به پا دارید تا در صورت بروز حادثه، پاهای شما به خوبی از اجسام داغ و سنگین محافظت شود.

• گوش شمع : در جوشکاری فورجینگ، شما باید قطعات کار را با چکش به یکی بکوبید، که می تواند یک فرآیند پر سر و صدا باشد. برای محافظت از گوش های خود، باید همیشه گوش گیر داشته باشید. در غیر این صورت، ممکن است برای همیشه به پرده گوش خود آسیب وارد کنید.
• دستکش: بسیاری از جوشکاران فورج هنگام جوشکاری دستکش را کنار می گذارند زیرا آن را مانعی در فرآیند می دانند. با این حال، ما به شما پیشنهاد می کنیم که همیشه آنها را هر زمان که در حال انجام هر نوع جوشکاری هستید، بپوشید، زیرا تمام فرآیندهای جوشکاری از حرارت بالایی استفاده می کنند.
برای جوشکاری فورجینگ، باید فلز را در آتش قرار دهید، آن را بردارید و چند بار جایگزین کنید. شما با یک قطعه فلز تقریباً مذاب دست به کار می شوید و باید از دستان خود محافظت کنید. صرفاً استفاده از یک کهنه نمیتواند سطح ایده آلی از محافظت را فراهم کند.
اگر مراحل ذکر شده در بالا را به طور کامل دنبال کنید و مراقب باشید و تمام تجهیزات حفاظت فردی را به همراه داشته باشید، می توانید در کمترین زمان یک جوشکار حرفه ای شوید. تنها چیزی که نیاز دارید کمی تمرین و دانش در مورد فلزاتی است که با آنها کار می کنید.
• یک منبع گرما: می توانید از زغال سنگ استفاده کنید.
• هر فلزی که ترجیح می دهید: می توانید از انواع فلزی مشابه یا متمایز نیز استفاده کنید.
• دستگاه هاردی: از هر ابزاری استفاده کنید که به خم شدن فلز شما به محض رسیدن به دمای مورد نیاز کمک کند.
• پرس هیدرولیک یا چکش برقی: برای صاف کردن و قالب گیری فلز گرم شما.
• Flux: به خلاص شدن از شر خوردگی و تشکیل یک سطح چسبنده کمک می کند.

• از آنجایی که هدف از هر روش جوشکاری بدست آوردن جوش با کیفیت عالی در محل اتصال است، با این روش جوشکاری به این هدف خواهید رسید. شما می توانید به سرعت و به راحتی یک مفصل شفاف بدست آورید.
• در این فرآیند نویز کمی تولید می شود. به همین دلیل است که جوشکاری فورج بهترین روش جوشکاری در نظر گرفته می شود.

• اگر جوشکاری فورج انجام می دهید، باید تخصص لازم برای این کار را داشته باشید و دوره آموزش فورجینگ را گذرانده باشید. استفاده از آن دشوار است و بنابراین، برای انجام این روش به مهارت های مناسب نیاز است.
• این روش جوشکاری یکی از کندترین فرآیندهای جوشکاری است. به این دلیل که انجام این فرآیند جوشکاری با استفاده از دست تا حدودی وقت گیر است.
امیدواریم که از خواندن این مقاله استفاده کافی را برده باشید. اگر این مقاله را دوست داشتید آن را با دوستان و آشنایان خود به اشتراک گذاشته و با این کار خود از حمایت کنید، همچنین نظرات ارزشمند خود را در بخش دیدگاه با ما در میان بگذارید.
