اتصالات، در دنیای صنعت و تجهیزات مربوط به آن، نقشی اساسی و پرکاربرد دارد. این اتصالات، به روشها مختلفی به سایر تجهیزات متصل میشوند و روند سازه ها را تکمیل میکنند. همچنین جنس و نوع اتصال نیز با انتخاب انواع روش برای اتصال، رابطۀ مستقیم دارد.
اتصال بات ولد، به معنای اتصالی است که توس جوشکاری به صورت لب به لب انجام می شود و یکی از سادهترین و پرکاربردترین اتصالات در دسته بندی اتصالات جوشی است که در صنعت پایپینگ و لوله کشی مورد استفاده قرار می گیرد.
جوشکاری بات ولد یا جوش لب به لب چیست؟
اتصال بات ولد، به معنی اتصال برقرار شده بین انتها یا لبه دو قسمت است که به وسیله این اتصال، زاویه ای بین ۱۳۵ تا ۱۸۰ درجه بین دو ناحیه متصل شده شکل می گیرد.
نقش جوشکاری بات ولد در صنعت لوله کشی، بسیار پر رنگ است. این نوع اتصال با کنار هم گذاشتن دو قطه فلزی و جوش دادن آنها انجام میشود؛ به طوری که در اتصال لب به لب، این دو قطعه در یک سطح قرار دارند؛ بنابراین، قطعات کر شده تقریباً به شکل موازی قرار می گیرند و برخلاف اتصالات دیگر، بر هم سوار نمی شوند و هم پوشانی ندارند. با این حال، به طوری طراحی و ساخته می شوند که به راحتی و با دقت بالا به تجهیزات مورد نظر متصل شوند و طول عمر بالایی داشته باشند. از این اتصالات، در مواردی مانند تغییر جهت لولهکشی، تغییر سایز لوله، انشعاب گیری، انسداد شبکه و… استفاده می شود.
اتصالات جوشی، یکی از مهمترین فاکتورها برای انتقال و دیگر امور مربوط به سیالاتی مانند نفت و گاز، بخار، محصولات حساس شیمیایی و… هستند. این اتصالات، همانطور که گفته شد، در سیستم لولهکشی با حساسیت بالا خصوصاً در صنایع مهم، نقش بسزایی دارند و در مسیرهای کوتاه یا بلند، از اجزاء خود سیستم محسوب میشوند.
ازجملۀ مزایای این نوع اتصالات، میتوان به این موارد اشاره کرد:
- اتصالات جوشی لبه به لبه یا بات ولد، اتصالی قوی را ایجاد میکنند؛ به طوری که یک اتصال صحیح با ضریب خطای بسیار پایین بوده و به ندرت با نشتی مواجه می شود؛
- به دلیل وجود اتصال هم سطح، این نوع اتصال فشار جریان را در حالت تثبیت شده تری حفظ می کند؛
- این نوع اتصال، به رسیدگی های پیاپی در دورههای کوتاه مدت نیازی ندارد؛
- نسبت به سایر اتصالات، وزن کمتری دارد؛
- به دلیل استفادۀ کمتر از تجهیزات اتصالات بسیار سبک تر هستند و معمولاً در هزینه صرفه جویی می شود؛
- برخورداری از استحکام بالا، تراکم و آزادی عمل در طراحی اتصالات؛
- کنترل و جلوگیری از انحناء و ایجاد خمیدگی؛
- رسیدگی و بازرسی آسان؛
- پیاده سازی اتصالات جوشی لب به لب نسبت به سایر روش ها بسیار سادهتر است.
با این حال، این نوع اتصالات میتوانند معایبی هم داشته باشند؛ هندسه و شکل جوش ها، کاربرد آنها را محدود می کند. گاهی این اتصالات نیاز به پشتیبانی یا تثبیت کننده نیز دارند. همچنین ممکن است نسبت به شرایط سطحی، حساسیت نشان دهند. این اتصالات، در مصرف و انتقال سیالات، گازها و مواد شیمیایی و ساختمانی مورد استفاده قرار می گیرند؛ همچنین در صنعت ساختمان سازی و خصوصاً موتور خانهها نقش بسیار مهمی دارند. این اتصالات جوشی، در سیستمهای مربوط به صنایع انرژی و پتروشیمی، اکتشاف و تولید، انتقال و ذخیره، توزیع و مصرف نیروگاهها از سوختهای فسیلی و هستهای، صنایع غذایی و آشامیدنی و… نیز کاربرد گسترده ای دارند. به همین دلیل است که با توجه به معایب آن می توان مزایای بیشتری را در نظر گرفت و استفاده از آن را در اولویت قرار داد.
انواع اتصالات بات ولد
جوشکاری بات ولد، انواع مختلفی از شیارها را شامل می شود که با توجه به ضخامت قطعات فلزی در اتصال مورد استفاده قرار میگیرند. انتخاب نوع شیار و آماده سازی آن را “آماده سازی نوع و لبه جوش” نیز می گویند. این کار با بالا رفتن ضخامت لبه فلز، اهمیت بیشتری پیدا می کند؛ زیرا انتخاب نوع صحیح در تأثیرگذاری مفید اتصال و تداوم آن اهمیت فراوانی دارد.
در جوشهای لب به لب، معمولاً فاصلهای بین ۲ الی ۳ میلی متر وجود دارد. فاصله ای که بین لبه ها و جوش وجود دارد؛ باید با دقت زیادی اندازه گیری و طراحی شود. در صورتی که این فاصله خیلی کم یا خیلی زیاد باشد، یک نقص بزرگ در جوش محسوب میشود. انتخاب نوع شیار و سایز جوش با توجه به شکل محل اتصال، از بین پرکاربردترین اشکال جوش انتخاب می شود که به شکل V، J و یا U است. نام گذاری انواع جوش بات ولد، به دلیل مربوط بودن شکل با همین حروف انجام شده است.
- V: جوش جناغی یک طرفه
- VV: جوش جناغی دو طرفه
- یک مخروطی
- دو مخروطی
- U: یک طرفه
- UU: دو طرفه
- J: یک طرفه
- JJ: دو طرفه
- جوش لب به لب افقی
- لب به لب مربعی یا تخت: این روش جوشکاری لب به لب، به دلیل تراز بودن دو سطح، ساده ترین روش جوشکاری است. این روش، معمولاً برای جوش دادن دو سطح نازک به یک دیگر مورد استفاده قرار می گیرد. سطوح نازک، معمولاً بدون نیاز به طراحی جوش و آماده سازی به سادگی جوش داده می شوند.
- ترکیبی: این روش، به معنای استفاده از دو یا چند روش جوش لب به لب به طور هم زمان است. روش ترکیبی، معمولاً برای بالا بردن ثبات نیز مورد استفاده قرار میگیرد.
همچنین طراحی نوع جوش و انتخاب آن، با توجه به حجم نفو‌ذ تغییر می کند. انتخاب روش جوش برای جلوگیری از خمیدگی و انحناء باید به درستی صورت بگیرد. در تمامی روشهای جوشکاری بات ولد، جوشها با ضخامت لبه فلز هماهنگ میشود. روشهای پیاده سازی جوشکاری، با سه راهکار دستی، مکانیزه و خودکار انجام می گیرد.
از روشهای اتصالات جوشی لب به لب، به طور اجمالی می توان به استفادۀ طرحهای جوش لب به لب الکتریکی، مقاومتی، استفاده از پرتو برای جوش لب به لب و لحیم کاری اشاره کرد.
نحوه انجام اتصالات بات ولد
برای انجام جوشکاری بات ولد، بعد از انتخاب روش جوش و یا طرحی آن، باید لبه های قطعاتی که قرار است به هم جوش داده شوند، با استفاده از یک جوش چسبنده در کنار هم نگه داشته شوند. در اولین قدم، ثابت نگه داشتن آنها تفاق می افتد که امری بدیهی و لازم است. این نوع اتصال، یک اتصال موقت است که تراز قطعات را شکل می دهد و در حین عملیات جوشکاری قطعات لب به لب و آماده قرار خواهند گرفت. گاهی ممکن است برای اتصال قطعات، نیاز باشد لبۀ جوش در آنها را پیش از برقراری اتصال، گرم کرد.
بعد از انجام این مقدمه ها، تنها پیاده سازی جوشکاری بات ولد صورت می گیرد. همانطور که پیش تر گفته شد، این نوع جوش به دلیل کارآمدی که دارد، معمولاً در بخش های مختلفی از صنعت (مانند سیستمهای لوله کشی، خودرو، انرژی، نیرو و…) مورد استفاده قرار می گیرد. جوش لب به لب، یک تکنیک پایه است که به دلیل انعطاف در اشکال مختلف، برای ضخامتهای مختلف کاربرد دارد.