مقایسه اتصالات جوشی با اتصالات پیچ و مهره ای

یکی از بحث های داغ در مورد اتصالات صنعتی که همواره وجود داشته است مقابله بین اتصالات جوشی و پیچ و مهره ای و مزایا و معایب آنها است. این بحث نه تنها در ایران بلکه در تمام دنیا وجود داشته و کشور های مختلف با در نظر گرفتن فاکتورهای مختلف به انتخاب نوع اتصال می پردازند. در حال حاضر ایالات متحده آمریکا و بسیاری از کشورهای قاره آمریکا اتصالات جوشی را بیش از اتصالات پیچ و مهره ای استفاده می کنند. این در حالی است که بسیاری کشورهای اروپایی من جمله آلمان به عنوان مادر صنعت اتصالات پیچ و مهره ای را بیش از پیش گسترش داده است.

در انتخاب نوع اتصال فاکتورهای بسیار متعددی دخیل هستند که بعضی از آنها شامل هزینه فرایند اتصال ، متریال بکار رفته در اتصال ، ضریب امنیت و از همه مهمتر نوع صنعت مادر استفاده کننده می باشد چرا که صنایع مختلف استاندارد های کاملا متفاوتی برای اتصالات در دما ها و فشارهای کاری مختلف دارند. هر یک از شیوه های اتصال جوشی و اتصال پیچ و مهره ای مزایا و معایبی را از نظر تولید، حمل و نقل، زمان ، هزینه اتصال و متریال بکار رفته دارند.

مزایای اتصالات جوشی به اتصالات پیچ و مهره ای

اتصالات جوشی میتوانند به اندازه قطعات متصل شوند درست مانند تولید پیوسته و یکپارچه استحکام داشته باشند اما این در صورتی است که عملیات جوش بسیار دقیق با متریال مناسب انجام گیرد. به همین خاطر است که انواع آزمون های غیر مخرب برای بازرسی جوش وجود دارند چرا که استحکام و امنیت اتصالات جوشی بسیار وابسته به شیوه جوشکاری ، عمق جوش، سرعت جوش، متریال بکار رفته در جوش، دمای اعمالی جوش و ... می باشد.

یکی از مزایای دیگر اتصالات جوشی به اتصالات پیچ و مهره ای استفاده امن تر آنها تحت بار گذاری دینامیکی است چرا که همانطور که گفته شد اتصالات پیچ و مهره ای نیاز به سیستم قفل کننده در بارهای دینامیکی دارند تا از شل شدن این اتصالات بر اثر لرزش جلوگیری شود.

اتصالات جوشی همراه با انجام تست های غیر مخرب تست گاز، هیدرو تست و یا هر دو طبق بندهای مشخص قید شده در استاندارد ها انجام شده و قابل رجوع هستند در واقع یک شناسنامه برای فرایند جوش پس ازانجام اتصال وجود دارد. حال آنکه بیشتر تست های مربوط به اتصالات پیچ و مهره ای روی خود پیچ و مهره شامل تست سختی سنجی، تست ضربه ، تست متریال و غیره می باشد که قبل از انجام اتصال صورت میگیرند امری که سبب می شود اتصالات جوشی از دقت بالاتری برخوردار باشند. البته از سال 2013 دو استاندارد برای تست اتصالات پیچ و مهره ای معرفی شدند که در حال حاضر چندان به کار گرفته نمی شوند.

مزیت اتصالات پیچ و مهره ای به اتصالات جوشی

اتصالات پیچ و مهره ای شاید استحکامی همانند تولید یکپارچه قطعه – اتفاقی که در یک اتصال جوش بسیار دقیق و مهندسی می افتد – نداشته باشند اما از آنجا که شیوه و نحوه اتصال یک پروسه روتین و استاندارد است قابل اتکا هستند که همواره میزان قابل قبولی از استحکام و دوام را به همراه دارند، بحثی که در مورد اتصالات جوشی نیاز به انواع تست جوش وجود دارد. کاهش استحکام اتصالات پیچ و مهره ای تا اندازه ای به دلیل سوراخ های دریل شده در سطح کار است که برای رد کردن و بستن پیچ و مهره ها بوجود آمده و علاوه بر این یک گپ یا فاصله کوچک بین سطوح اتصال خورده وجود خواهد داشت.

پروسه جوشکاری در دماهای بسیار بالایی اتفاق می افتد این امر نه تنها باعث می شود تنسایل فلز و سطوح فلزی اتصال کاهش یابد بلکه به آبکاری سطحی فلز نیز آسیب می زند. علاوه بر این اتصال از طریق جوش قطعاتی که از یک جنس نیستند و اختلاف سایز و در مورد لوله ها اختلاف قطر دارند می تواند دشوار باشد.

در پروسه جوشکاری دو سطح خود سطوح نیز در پروسه قرار میگیرند و هر گونه خطا در این پروسه می تواند سطح را قیر قابل اتصال مجدد کنند یعنی نیاز به تغییر کامل قطعه که مشکل بزرگی را بوجود می آورد این در حالی است که اتصالات پیچ و مهره ای خود سطوح را در پروسه دخیل نمی کنند و به راحتی قابل جایگزینی و تغییر هستند.

اتصالات جوشی می توانند بسیار زمان بر باشند مخصوصا اگر پروسه بازرسی در عمق برای اتصال الزامی باشد. علاوه بر این پروسه جوشکاری دقیق نیاز به تکنسین های بسیار کار آزموده و با هزینه زیاد هستند. در برخی از صنایع مانند نفت و گاز یافتن چنین تکنسین هایی بسیار دشوار است.

در ارتباط با اتصالات جوشی باید در نظر داشت در صورتیکه عملیات جوشکاری با دقت و کیفیت بسیار بالایی انجام نشده باشد در برخی نقاط تمرکز تنش بوجود خواهد آمد و در این شرایط احتمال شکست اتصال بالا می رود حال آنکه اتصالات پیچ و مهره ای معمولا با ضریب امنیت مناسب تری انتخاب می شوند و احتمال شکست کمتری در اثر تمرکز تنش دارند.

در کل درصورتیکه یک پروسه بسیار دقیق مهندسی با هزینه بسیار هنگفت را پیش نمی برید برای داشتن یک اتصال قابل قبول با طول عمر مناسب پیشنهاد ما به شما اتصالات پیچ و مهره ای است . در اتصالات جوشی دقیق هزینه ای که باید صرف بازرسی و تست جوش و حتی هزینه فرایند جوشکاری که انجام آن توسط جوشکاران معتبر هزینه بسیار سنگینی را بدنبال خواهد داشت .