استانداردهای آلیاژی اتصالات مانیسمان

اتصالات جوشی مانیسمان (بدون درز) اتصالاتی می باشند که بصورت بدون درز و با روش های مختلف ساخته می شوند. این اتصالات مستقیماً از لوله های بدون درز تولید می شوند که با فشار و گرما بر روی لوله به شکل انواع اتصالات درمی آیند.

چرا اتصالات مانیسمان؟

دلیل اینکه بیشتر مهندسین و طراحان پایپینگ، اتصالات بدون درز را نسبت به درزدار آن ترجیح می دهند این است که اتصالات بدون درز می توانند بدون اینکه ترک بخوردند فشار بالا را تحمل کنند درصورتی که اتصالات درزدار تحمل فشارهای بالا را نداشته و دچار ترک خوردگی و تخریب از قسمت درز جوش می شوند.

تفاوت اتصالات درزدار و بدون درز

1. تفاوت در ظاهر: اولین تفاوت در لوله و اتصالات مانیسمان و بدون درز شکل ظاهری آن ها می باشد. در لوله و اتصالات درزدار خط جوش وجود دارد درصورتی در لوله و اتصالات مانیسمان خط جوشی دیده نمی شود.
2. فرآیند ساخت: اتصالات مانیسمان بصورت فورجینگ و عملیات حرارت ساخته می شوند در صورتی که اتصالات درزدار از ورق فولادی خم کاری شده تولید می شوند.
3. عملکرد و کاربرد: باتوجه به اینکه اتصالات درزدار تا 20% توانایی تحمل فشار کمتری نسبت به اتصالات بدون درز دارند، عملکرد و کاربرد متفاوتی را در صنعت شامل می شوند.
4. قیمت تمام شده: معمولاً قیمت لوله و اتصالات بدون درز بالاتر از لوله و اتصالات با درز جوش است، زیرا لوله و اتصالات مانیسمان از مواد اولیه گرانتر و با تجهیزات پیچیده تر ساخته می شوند.

روش های تولید اتصالات مانیسمان

1. تولید اتصالات مانیسمان به روش فورجینگ

اتصالات تولید شده به روش فورجینگ (آهنگری) بدین صورت ساخته می شوند که ابتدا قطعه مورد نظر گرم شده و بین یک دستگاه پرس قرار گرفته تا به شکل مورد نظر (قالب) درآید؛ سپس اتصال را ماشینکاری می کنند تا جایی که به مشخصات مورد نیاز استاندارد ساخت برسد.

مزایای ساخت به روش فورجینگ

توسط آهنگری می ‌توان اتصالاتی را تولید کرد که قوی تر از روش ریخته‌ گری و ماشین ‌کاری باشند. همان‌طور که فلز در طی فرایند آهنگری شکل می‌گیرد، بافت داخلی آن تغییر شکل می‌دهد تا شکل کلی قطعه را بدست آورد. در نتیجه، تغییر شکل بافت در سراسر قطعه پیوسته ‌است، و باعث ایجاد یک قطعه با ویژگی‌های بهبود یافته و یکدست و محکم می شود. آهنگری می‌تواند در مقایسه با ریخته ‌گری هزینه‌های پایین ‌تری را در بلند مدت و برای تولید عمده به همراه داشته باشد.

2. تولید اتصالات مانیسمان به روش عملیات حرارتی

Wrought یک فرآیند تولید به روش فورجینگ است که با ایجاد فشار بر روی قطعه کار آن را وارد حالت پلاستیک کرده و حالت می دهند. بنابراین خصوصیات مکانیکی قطعه کار تغییر کرده و شکل و اندازه مورد نظر را به خود می گیرد. اتصالات تولید شده به روش Wrought بسیار مقاوم بوده و از کیفیت بسیار مناسبی برخوردار می باشند.

انواع متریال و استاندارد ساخت اتصالات مانیسمان

1. کربن استیل

کربن استیل یک آلیاژ آهن و کربن است که حداکثر حاوی 2.1 درصد وزنی کربن می باشد. از دیگر آلیاژهای پرکاربرد در کربن استیل ها می توان منگنز را نام برد. در آلیاژهای کربن استیل حداقل درصد ترکیب عناصر، مقدار مشخصی ندارد ولی حداکثر درصد ترکیبات عناصر مانند منگنز، سیلیکون و مس مشخص بوده و به ترتیب باید کمتر از 1.65 درصد وزنی ، 0.6 درصد وزنی و 0.6 درصد وزنی باشند.
کربن استیل ها بسته به میزان کربن در آلیاژهای آن به سه دسته تقسیم بندی می شوند:

• استیل کم کربن
• استیل کربن متوسط
• استیل کربن بالا

اتصالات کربن استیل طبق دو استاندارد ساخته می شوند. استاندارد ساخت اتصالات کربن استیلی که به روش فورجینگ ساخته می شوند ASTM A105 بوده و اتصالاتی که به روش Wrought ساخته می شوند ASTM A234 WPB می باشد.

2. کربن استیل دما پایین

کربن استیل دمای پایین، نوعی از فولاد می باشد که عمدتاً برای استفاده در سیستم های کم دما ساخته شده است. دمای پایین باعث ایجاد اثرات مضر بر روی فولاد می شود و فولاد را شکننده و ترد می کند. (LTCS (Low Temperature Carbon steel فولادی است که برای مقابله با چنین موقعیت هایی ساخته شده است.
استاندارد اتصالات کربن استیل دما پایین عبارت است از: ASTM A350 LF2 برای ساخت به روش فورج و ASTM A420 WPL6 برای ساخت به روش Wrought .

3. استیل آلیاژی

فولاد آلیاژی نوعی از فولاد است که با عناصر متعددی مانند مولیبدن، منگنز، نیکل، کروم، وانادیوم، سیلیکون و بور ترکیب شده است. این عناصر آلیاژی برای افزایش مقاومت ، سختی ، مقاومت در برابر سایش و چقرمگی اضافه می شوند.
استاندارد ساخت اتصالات با جنس استیل آلیاژی، برابر با ASTM A182 F11 . F22 (برای اتصالات فورجینگ) و ASTM A234 WP11 . WP22 (برای اتصالات Wrought) می باشد.

4. استنلس استیل

فولاد ضد زنگ (استنلس استیل) آلیاژ آهن با حداقل 10.5٪ کروم است. کروم یک لایه نازک اکسید بر روی سطح فولاد تولید می کند که به عنوان "لایه غیرفعال" شناخته می شود. این عنصر مانع از خوردگی بیشتر در سطح اتصالات می شود. افزایش مقدار کروم باعث افزایش مقاومت فولاد و اتصالات نسبت به خورندگی و زنگ زدگی می شود.
استاندارد ساخت اتصالات استنلس استیل مطابق با استانداردهای ASTM A182 F304 , 316 ,321 و ASTM A403 WP304 , 316 , 321 می باشد.