لولهسازی فلزی سازهای، اجزای اصلی پروژهها و کاربردهای ساخت فلزی به شمار میرود. از لولهسازی فلزی استفاده زیادی میشود چون ترکیبی عالی از استحکام وزن پایین و مقرونبهصرفگی در مقایسه با فلز جامد معمولی فراهم میکند. دو نوع مختلف آن موجود است: لولههای جوشکاری شده و لولههای یکتکه. این مقاله بهطور دقیق به نحوۀ ساخت لولههای جوشکاری شده میپردازد.
منظور از لولههای جوشکاری شده چیست؟
این لولهها نوعی لوله فلزی ساختاری هستند که در محور طولی خود دارای یکتکه جوشخورده هستند. آن میتواند از هر نوع فلز یا آلیاژ فلزیای ساخته شود که مانند فولاد کربن، فلز ضدزنگ، فلز آلیاژ کم و آلومینیوم قابل جوش خوردن باشد. لوله فلزی جوشخورده معمولاً به شکلهای زیر موجود است:
گرد
مربع
مستطیل
این لولهها چگونه ساخته میشوند؟
تولید لولههای جوشخورده در مقیاس بزرگ فرآیندی پیچیده است که شامل مراحل زیر میباشد.
- ابتدا سیمپیچ فلزی با توجه به ضخامتی که بعداً باضخامت دیواره لوله پایانی تطبیق داده میشود انتخاب میشود. سیمپیچ باید بهقدری بزرگ باشد که قطر و محیط دلخواه به دست آید.
- سیمپیچ بهوسیله چند سری از مهرهها تغذیه میشود و شکل میگیرد. این دو لبه عرض سیمپیچ را بهطرف همدیگر میآورد تا زمانی که لولهای تشکیل شود که یک لبه آن دیگری را لمس میکند.
- از فرآیند جوش برای اتصال دو لبه به همدیگر استفاده میشود.
- بسته به فرآیند تولید لوله جوشخورده، توان اضافی جوش ممکن است در این مرحله حذف شود. لوله تازه تشکیلشده ممکن است بسته به نوع ویژگیهای مطلوب، متحمل نوعی فرآیند حرارتی شود.
- سپس لوله در ابعاد دلخواه بریده میشود.
برای ساختن لوله جوشکاری شده از چه نوع جوشی استفاده میشود؟
جوش مقاوم الکتریکی
جوش فرکانس بالا
جوشکاری با اشعه لیزر
جوشکاری گاز تنگستن
جوشکاری آرک پلاسما
جوشکاری آرک غوطهور
چرا برای تولید لولههای جوشی از فرآیندهای مختلف جوشکاری استفاده میشود؟
دلایل زیادی وجود دارد که چرا یک نوع فرآیند جوشکاری بهجای نوع دیگر برای تولید لوله جوشی به کار میرود. شاید رایجترین روش، جوشکاری با فرکانس بالاست. بهمنظور استفاده از جوش فرکانس بالا برای تولید این نوع لوله، یک منبع برق جوشکاری با فرکانس بالا فعال میشود. زمانی که منبع برق فعال میشود، جریانها از منبع برقی که نزدیک به لوله جوش نخورده است انتشار انرژی فرکانس بالا را شروع میکنند. این انرژی مولکولها را در لوله تحریک میکنند تا دمایی که بتوانند در آن به هم متصل شوند، به دست آید. در این نقطه دو لبه گرما دیده لوله جوش نخورده توسط مهره دیگری با همدیگر فشرده میشوند و جوش شکل میگیرد.
یکی از دلایلی که این نوع جوش خیلی محبوب است بهاینعلت است که آن نوعی تکنولوژی ثبتشده قابل تکرار و مقرونبهصرفه است و میتواند آراستگی ضعیف را نسبت به سایر فرآیندهای جوشکاری بهتر مدیریت کند. علاوه به راین تقریباً همه فرآیندهای تولید جوش با مقیاس بزرگ با طرحی پیوسته انجام میشوند که امکان بهرهوری بالا را فراهم میکنند.
فرآیندهای دیگر به دلایل مختلف بهجای این روش استفاده میشوند. جوشکاری با اشعه لیزر برای فلزاتی استفاده میشود که جوش دادن آنها از فلزات نرم مشکلتر است. نمونههای آن از قبیل تیتانیوم، فلز ضدزنگ و آلیاژهای غیر آهنی دیگر. جوشکاری آرک گاز تنگستن و آرک پلاسما به علت هزینه تجهیزاتی و پیچیدگی کمتر گاهی اوقات بهجای جوش لیزری استفاده میشوند. بااینحال، معمولاً سرعتهای جابهجایی کمتر و مناطق بزرگتر تحت تأثیر گرما فراهم میکنند. برای لوله فولاد کربن با قطر متوسط هرازگاهی بهجای جوش فرکانس بالا از جوش مقاومتی استفاده میشود. برای لولههای فلزی جوشخورده با دیوارههای ضخیم از جوش آرک غوطهور استفاده میشود.