ورق ولداکس یکی از شناخته شده ترین فولادهای سازه ای با استحکام بالا است که برای ساخت قطعات و سازه هایی با نیاز به تحمل بار زیاد، وزن پایین و مقاومت مکانیکی بالا مورد استفاده قرار می گیرد. این ورق فولادی به دلیل برخورداری از استحکام تسلیم بالا، چقرمگی مناسب و قابلیت جوشکاری و شکل دهی مطلوب، در صنایع سنگین، ماشین سازی، تجهیزات حمل و نقل و ساخت سازه های مهندسی کاربرد گسترده ای دارد.
یکی از مهم ترین مزایای ورق Weldox این است که امکان طراحی سازه هایی سبک تر را بدون کاهش ظرفیت تحمل بار فراهم می کند. در واقع، استفاده از فولاد پر استحکام می تواند به کاهش ضخامت و وزن قطعات منجر شود و در عین حال استحکام مورد نیاز سازه را حفظ کند.
ولداکس در گریدهای مختلفی مانند Weldox 700، Weldox 900، Weldox 960، Weldox 1100 و Weldox 1300 تولید شده است که هر یک از نظر استحکام تسلیم و مشخصات مکانیکی تفاوت هایی دارند.
نکته مهم این است که شرکت SSAB در سال 2015 نام تجاری Weldox را همراه با برخی دیگر از محصولات فولادی پر استحکام خود در برند Strenx ادغام کرد. به همین دلیل، بسیاری از گریدهایی که در بازار با نام ورق ولداکس شناخته می شوند، امروزه با نام متناظر Strenx عرضه می شوند. برای مثال Weldox 700 با Strenx 700 و Weldox 900 با Strenx 900 جایگزین شده است.
قیمت ورق ولداکس با توجه به گرید، ضخامت، ابعاد، برند تولیدکننده و شرایط بازار فولاد تعیین می شود
ورق ولداکس نوعی فولاد سازه ای پر استحکام است که در گذشته توسط شرکت سوئدی SSAB تحت برند Weldox تولید و عرضه می شد. این فولاد برای کاربردهایی طراحی شده است که در آنها علاوه بر استحکام بالا، کاهش وزن سازه نیز اهمیت زیادی دارد.
عدد قرار گرفته بعد از نام Weldox معمولا نشان دهنده سطح استحکام تسلیم گرید مورد نظر است. برای نمونه، Weldox 700 در ضخامت های مشخص دارای حداقل استحکام تسلیم حدود 700 مگاپاسکال است. البته مقدار دقیق استحکام تسلیم ممکن است با توجه به ضخامت ورق تغییر کند.
برخلاف فولادهای ساختمانی معمولی، ورق ولداکس می تواند تنش های بسیار بیشتری را تحمل کند. این ویژگی به مهندسان اجازه می دهد در بسیاری از پروژه ها از ورق هایی با ضخامت کمتر استفاده کنند. کاهش ضخامت به معنی کاهش وزن سازه است و این مسئله در صنایعی مانند جرثقیل سازی، خودروهای سنگین، ماشین آلات راه سازی و تجهیزات حمل بار اهمیت زیادی دارد.
این فولادها در گروه فولادهای سازه ای پر استحکام قرار می گیرند و انتخاب گرید مناسب آنها باید بر اساس عواملی مانند میزان بار، ضخامت مورد نیاز، شرایط کاری، روش جوشکاری و فرآیند شکل دهی انجام شود.
ورق ولداکس مجموعه ای از ویژگی های مکانیکی و ساختاری را در اختیار طراحان و تولیدکنندگان قرار می دهد که آن را برای ساخت سازه های مهندسی سبک و مقاوم مناسب می کند.
استحکام تسلیم بالا
مهم ترین ویژگی ورق Weldox، استحکام تسلیم بالای آن است. هرچه استحکام تسلیم یک فولاد بیشتر باشد، قطعه می تواند قبل از ایجاد تغییر شکل دائمی تنش بیشتری را تحمل کند.
گریدهای مختلف ولداکس با سطوح متفاوتی از استحکام تولید شده اند و به همین دلیل می توان بر اساس میزان بار وارد شده به سازه، گرید مناسب را انتخاب کرد.
امکان کاهش وزن سازه
استفاده از فولادهای پر استحکام امکان طراحی قطعات با ضخامت کمتر را فراهم می کند. در نتیجه وزن نهایی سازه کاهش پیدا می کند، بدون آنکه لزوما ظرفیت تحمل بار آن کاهش یابد.
این ویژگی در ساخت تجهیزات متحرک اهمیت ویژه ای دارد؛ زیرا کاهش وزن می تواند ظرفیت حمل بار را افزایش داده و در برخی کاربردها مصرف سوخت و انرژی را نیز کاهش دهد.
قابلیت جوشکاری
یکی دیگر از مزایای مهم ورق ولداکس، امکان استفاده از روش های متداول جوشکاری برای اتصال قطعات است. با این حال، نوع گرید، ضخامت ورق، میزان کربن معادل، فلز پرکننده و شرایط پیش گرم باید هنگام طراحی فرآیند جوشکاری در نظر گرفته شوند.
به ویژه در گریدهای با استحکام بسیار بالا، رعایت دستورالعمل های فنی جوشکاری اهمیت بیشتری دارد.
چقرمگی مناسب
چقرمگی مناسب باعث می شود ورق بتواند در برابر بارهای ضربه ای و شرایط کاری سخت عملکرد مطلوبی داشته باشد. این موضوع در سازه هایی مانند جرثقیل ها، تجهیزات حمل بار و ماشین آلات صنعتی اهمیت زیادی دارد.
قابلیت خمکاری و شکل دهی
با وجود استحکام بالا، بسیاری از گریدهای ولداکس برای خمکاری و شکل دهی صنعتی طراحی شده اند. البته با افزایش استحکام فولاد، انتخاب شعاع خم، جهت نورد و تجهیزات مناسب اهمیت بیشتری پیدا می کند.
کیفیت و یکنواختی خواص مکانیکی
کنترل فرآیند تولید این نوع فولاد باعث ایجاد خواص مکانیکی نسبتا یکنواخت در ورق می شود. این ویژگی برای طراحی مهندسی اهمیت زیادی دارد؛ زیرا امکان پیش بینی بهتر رفتار قطعات تحت بار را فراهم می کند.
ورق ولداکس در گریدهای مختلفی عرضه شده است که تفاوت اصلی آنها به سطح استحکام، ضخامت قابل عرضه و برخی ویژگی های مکانیکی مربوط می شود.
ورق Weldox 700
Weldox 700 یکی از شناخته شده ترین گریدهای این خانواده است. این ورق برای ساخت سازه های باربر با استحکام بالا طراحی شده و حداقل استحکام تسلیم آن بسته به ضخامت در محدوده 650 تا 700 مگاپاسکال قرار می گیرد.
برای نمونه، در داده های فنی Weldox 700، برای ضخامت 4 تا 53 میلی متر حداقل استحکام تسلیم 700 مگاپاسکال و استحکام کششی 780 تا 930 مگاپاسکال اعلام شده است.
این گرید امروزه در محصولات SSAB عمدتا با نام Strenx 700 E/F شناخته می شود.
ورق Weldox 900
Weldox 900 یک گرید پر استحکام تر است که حداقل استحکام تسلیم اسمی آن در محدوده 900 مگاپاسکال قرار دارد. این ورق برای سازه هایی مناسب است که کاهش وزن و تحمل بار بالا به طور همزمان اهمیت دارند.
Weldox 900 در نام گذاری جدید SSAB با Strenx 900 E/F جایگزین شده است.
ورق Weldox 960
Weldox 960 نسبت به گریدهای 700 و 900 استحکام بالاتری دارد و در سازه های مهندسی پیشرفته و قطعاتی که تحت بارهای بالا قرار دارند مورد استفاده قرار می گیرد.
این گرید در سبد محصولات جدید SSAB با نام Strenx 960 E/F شناخته می شود.
ورق Weldox 1100
Weldox 1100 برای طراحی قطعات بسیار پر استحکام مناسب است. استفاده از چنین فولادی می تواند امکان کاهش قابل توجه ضخامت و وزن برخی قطعات را فراهم کند؛ البته طراحی، جوشکاری و خمکاری آن نیازمند رعایت دقیق تر دستورالعمل های فنی است.
معادل جدید این محصول در خانواده SSAB، Strenx 1100 E/F است.
ورق Weldox 1300
Weldox 1300 یکی از گریدهای بسیار پر استحکام این خانواده محسوب می شود و برای کاربردهایی طراحی شده است که نسبت استحکام به وزن اهمیت بسیار زیادی دارد.
این محصول نیز در نام گذاری جدید با Strenx 1300 E/F جایگزین شده است. SSAB در خانواده فعلی Strenx فولادهایی با استحکام تسلیم تا 1300 مگاپاسکال عرضه می کند.
استحکام بالا و امکان کاهش وزن باعث شده است ورق ولداکس در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گیرد. این فولاد بیشتر در بخش هایی به کار می رود که قطعه علاوه بر تحمل بار زیاد باید وزن نسبتا پایینی داشته باشد.
ساخت جرثقیل
یکی از کاربردهای مهم فولادهای پر استحکام، ساخت بوم و بخش های باربر جرثقیل است. کاهش وزن بوم در کنار حفظ استحکام می تواند تاثیر قابل توجهی بر عملکرد کلی جرثقیل داشته باشد.
ماشین آلات راه سازی و عمرانی
در برخی بخش های ماشین آلات راه سازی، عمرانی و تجهیزات سنگین می توان از ورق های سازه ای پر استحکام استفاده کرد. این ورق ها امکان ساخت قطعات سبک تر با ظرفیت تحمل بار مناسب را فراهم می کنند.
تجهیزات حمل و نقل سنگین
کامیون ها، تریلرها و تجهیزات حمل بار از دیگر حوزه های استفاده از فولادهای پر استحکام هستند. کاهش وزن سازه در چنین تجهیزاتی می تواند امکان افزایش ظرفیت مفید حمل بار را ایجاد کند.
سازه های باربر صنعتی
انواع شاسی، فریم، بازوهای صنعتی، سازه های فلزی و قطعات تحت تنش را می توان از دیگر کاربردهای ورق ولداکس دانست.
ماشین آلات کشاورزی
در ماشین آلات کشاورزی نیز کاهش وزن همراه با حفظ مقاومت سازه اهمیت زیادی دارد. به همین دلیل فولادهای پر استحکام می توانند در برخی قطعات این تجهیزات مورد استفاده قرار گیرند.
تجهیزات بالابر و حمل مواد
بازوهای بالابر، پلتفرم های کاری، تجهیزات جابه جایی مواد و سازه های متحرک نیز از جمله حوزه هایی هستند که استفاده از فولادهای پر استحکام در آنها مزیت ایجاد می کند.
به طور کلی، ورق ولداکس زمانی گزینه مناسبی است که طراح به دنبال ترکیبی از استحکام سازه ای بالا، وزن کمتر، قابلیت ساخت و دوام مناسب باشد.
مشخصات فنی ورق ولداکس بر اساس گرید و ضخامت آن متفاوت است. به همین دلیل نمی توان یک عدد ثابت را برای تمام انواع این فولاد در نظر گرفت.
یکی از مهم ترین مشخصات فنی این ورق، استحکام تسلیم آن است. در گریدهای شناخته شده خانواده Weldox، سطوح اسمی استحکام از حدود 700 مگاپاسکال شروع شده و در برخی محصولات تا 1300 مگاپاسکال افزایش پیدا می کند.
به عنوان نمونه، مشخصات مکانیکی Weldox 700 در ضخامت 4 تا 53 میلی متر شامل حداقل استحکام تسلیم 700 مگاپاسکال، استحکام کششی 780 تا 930 مگاپاسکال و حداقل ازدیاد طول 14 درصد است. با افزایش ضخامت، حداقل استحکام تسلیم این گرید می تواند کاهش پیدا کند.
جدول زیر دید کلی نسبت به تعدادی از گریدهای معروف ولداکس ارائه می دهد:
| گرید ورق | استحکام تسلیم اسمی یا متداول | کاربرد کلی |
| Weldox 700 | حدود 700 MPa | سازه های باربر، ماشین آلات و تجهیزات حمل |
| Weldox 900 | حدود 900 MPa | سازه های سبک با استحکام بالا |
| Weldox 960 | حدود 960 MPa | تجهیزات مهندسی تحت بار زیاد |
| Weldox 1100 | حدود 1100 MPa | قطعات بسیار پر استحکام و سبک |
| Weldox 1300 | حدود 1300 MPa | کاربردهای تخصصی با نسبت استحکام به وزن بسیار بالا |
اعداد جدول برای معرفی کلی گریدها هستند و مشخصات نهایی هر ورق باید بر اساس دیتاشیت همان گرید، ضخامت محصول و شرایط تحویل بررسی شود.
یکی دیگر از موارد مهم در انتخاب ورق ولداکس، ترکیب شیمیایی و مقدار کربن معادل است؛ زیرا این عوامل روی جوش پذیری و شرایط مورد نیاز برای پیش گرم تاثیر دارند. در گریدهای با استحکام بالاتر، کنترل حرارت ورودی هنگام جوشکاری و استفاده از دستورالعمل مناسب اهمیت بیشتری پیدا می کند.
ضخامت قابل عرضه نیز با توجه به گرید متفاوت است. برای نمونه، Weldox 700 در برخی نسخه ها در ضخامت های چند میلی متر تا بیش از 100 میلی متر عرضه شده است. در محصولات جدید Strenx نیز SSAB طیف گسترده ای از ابعاد و ضخامت ها را برای فولادهای پر استحکام ارائه می کند.
ورق ولداکس و هاردوکس هر دو از محصولات شناخته شده شرکت SSAB هستند، اما هدف اصلی از طراحی آنها متفاوت است. این تفاوت یکی از مهم ترین نکاتی است که هنگام انتخاب بین این دو فولاد باید مورد توجه قرار گیرد.
ولداکس یک فولاد سازه ای پر استحکام است و تمرکز اصلی آن بر افزایش استحکام سازه و امکان کاهش وزن قطعات قرار دارد. در مقابل، هاردوکس یک فولاد مقاوم به سایش است و برای قطعاتی طراحی شده که در معرض سایش، اصطکاک و برخورد با مواد ساینده قرار دارند. SSAB نیز Hardox را به عنوان فولاد مقاوم به سایش معرفی می کند.
مقایسه کلی این دو ورق را می توان به شکل زیر بیان کرد:
| معیار مقایسه | ورق ولداکس | ورق هاردوکس |
| نوع فولاد | فولاد سازه ای پر استحکام | فولاد مقاوم به سایش |
| هدف اصلی | تحمل بار و کاهش وزن سازه | افزایش مقاومت در برابر سایش |
| معیار مهم انتخاب | استحکام تسلیم | سختی و مقاومت سایشی |
| کاربرد رایج | جرثقیل، شاسی، فریم و سازه های باربر | باکت، دامپ تراک، لاینر و قطعات سایشی |
| گریدهای شناخته شده | 700، 900، 960، 1100 و 1300 | 400، 450، 500، 550 و سایر گریدها |
| ویژگی شاخص | نسبت بالای استحکام به وزن | ترکیب سختی، چقرمگی و مقاومت سایشی |
برای مثال، Hardox 450 دارای سختی اسمی حدود 450 HBW است و برای افزایش مقاومت در برابر سایش طراحی شده است. در مقابل، در Weldox 700 معیار اصلی، حداقل استحکام تسلیم در محدوده 700 مگاپاسکال برای ضخامت های مشخص است.
بنابراین نمی توان گفت هاردوکس بهتر از ولداکس است یا بالعکس. انتخاب صحیح کاملا به کاربرد بستگی دارد. اگر هدف اصلی ساخت یک سازه باربر سبک و پر استحکام باشد، ولداکس یا معادل جدید آن در خانواده Strenx انتخاب مناسب تری خواهد بود. اما اگر قطعه به طور مداوم در معرض سنگ، خاک، شن، مواد معدنی یا سایر مواد ساینده باشد، استفاده از ورق هاردوکس معمولا منطقی تر است.
البته برخی گریدهای هاردوکس علاوه بر مقاومت سایشی، خواص سازه ای قابل توجهی نیز دارند. برای مثال SSAB گریدهایی مانند Hardox 400، Hardox 450 و Hardox 500 Tuf را دارای ترکیبی از مقاومت سایشی و خواص سازه ای معرفی می کند.
در نهایت، برای انتخاب ورق مناسب باید نوع بارگذاری، میزان سایش، وزن مجاز سازه، فرآیند ساخت، قابلیت جوشکاری، ضخامت مورد نیاز و شرایط محیطی به صورت همزمان بررسی شوند.
سوالات متداول
Weldox 700 برای ساخت سازه های باربر، تجهیزات حمل و نقل، ماشین آلات صنعتی، جرثقیل ها و قطعاتی استفاده می شود که در آنها استحکام بالا و کاهش وزن اهمیت دارد.
بله، گریدهای ولداکس برای کاربردهای سازه ای و فرآیندهای ساخت صنعتی طراحی شده اند و قابلیت جوشکاری دارند. با این حال، روش جوشکاری، دمای پیش گرم، حرارت ورودی و فلز پرکننده باید متناسب با گرید و ضخامت ورق انتخاب شوند.
انتخاب بین Weldox 700 و Weldox 900 به طراحی سازه بستگی دارد. Weldox 900 استحکام تسلیم بالاتری دارد و می تواند در برخی طراحی ها امکان کاهش بیشتر ضخامت و وزن را فراهم کند، اما الزامات طراحی، شکل دهی و جوشکاری نیز باید بررسی شوند.
بسیاری از گریدهای Weldox امروزه در خانواده Strenx شرکت SSAB قرار دارند. برای مثال Weldox 700 به Strenx 700 E/F، Weldox 900 به Strenx 900 E/F، Weldox 960 به Strenx 960 E/F و Weldox 1100 به Strenx 1100 E/F تغییر نام داده اند.
