اتصالات در صنایع سنگین در بخش های مختلف بصورت گسترده ای صورت می گیرد. راه های اتصال اجزای صنعتی فولادی متفاوت می باشند که روش جوشکاری برای برخی از کاربری ها و استفاده از پیچ و مهره های صنعتی روشی دیگر در انجام اتصالات محسوب می شود. هر یک از روش های اتصال قطعات و اجزای فولادی صنعتی دارای مزایا و معایبی هستند اما در کل اتصال از طریق جوشکاری اتصالی دائمی می باشد که تنها برای متریال های مشخصی از فلزات صورت گرفته و هر دو قطعه اتصال می بایست دارای متریال یکسانی بوده و از نظر سایز نیز مناسباتی داشته باشند.
استفاده از پیچ و مهره صنعتی پر کاربردترین و عمومی ترین روش برای اتصال اجزای فولادی در قطعات صنعتی چه در اتصالات لوله و فلنج های بکار گرفته شده در صنایع نفت و پتروشیمی و صنایع آب و فاضلاب، چه در اتصال تیر ها در سازه ها و صنایع ساختمانی و چه در اتصالات ماشین آلات صنعتی محسوب می شود. در حالی که پیچ و مهره ها عملا در شکل هایی بسیار متعددی تولید می شوند پیچ و مهره صنعتی اغلب دارای قطر جان پیچ برابر در طول پیچ بوده و به شکل های پیچ شش گوش، پیچ آلن، استاد بولت و پیچ های متری دارای حداکثر میزان کاربری است.
دو مفهوم گرید و کلاس که از متریال بکار گرفته شده در تولید پیچ و مهره ها و همچنین عملیات سخت کاری انجام گرفته بر روی آنها نشات می گیرد در کنار مشخصه ها و کمیت های مکانیکی دیگر برای پیچ و مهره های صنعتی از اهمیت بالایی برخوردار هستند. عنوان گرید برای پیچ و مهره های استاندارد آمریکایی و عنوان کلاس برای پیچ و مهره های استاندارد بین المللی بکار گرفته می شود. بالا رفتن گرید و کلاس پیچ و مهره ها اغلب به مفهوم درصد بالاتر از میزان کربن بکار گرفته شده در ترکیبات شیمیایی و عملیات حرارتی سخت تر می باشد که منجر به تولید پیچ و مهره هایی با مقاومت کششی و سایشی بالاتر و در عین حال ساختاری ترد تر و شکننده تر در برابر ضربه دارد.
سه گرید مختلف برای پیچ و مهره های آمریکایی استاندارد ASTM وجود دارد که گرید های 2، 5 و 8 می باشند که نشان آنها به ترتیب با نمایش بر روی گل پیچ شش گوش بصورت بدون خط و ساده برای گرید 2، استفاده از سه خط با زاویه قرارگیری 120 درجه بر روی گل پیچ برای گرید 5 و استفاده از 5 خط برای گرید 8 از پیچ استاندارد آمریکایی که بالاترین گرید نیز محسوب می شود تولید می شود. این امر در مورد پیچ و مهره های فولادی این استاندارد صادق می باشد.
پیچ و مهره های استاندارد بین المللی دارای گستردگی بیشتری از نظر میزان سختی هستند و در پایین ترین کلاس 4.8 از جنس آهن کم کربن با قابلیت چکش خواری بالا تولید می شوند. گرید معمول آهنی پیچ و مهره های استاندارد بین المللی دارای کلاس 5.6 می باشند که دارای تنسایلی برابر با 480 نیوتن بر میلیمتر مربع هستند. پیچ و مهره فولادی خشکه که با کلاس 8.8 تولید می شود و بعنوان پر کاربرد ترین کلاس پیچ و مهره شش گوش و آلن صنعتی نیز بکار گرفته می شود دارای تنسایل مقاومت کششی 800 مگاپاسکال می باشد که سطح متوسطی از سختی را برای کاربری های صنعتی فراهم می آورد. با بالا رفتن در صد کربن و عملیات سخت کاری پیچیده تر به کلاس 10.9 از پیچ و مهره صنعتی می رسیم که دارای کاربری عمده ای در تولید پیچ های سازه ای دارد و دارای تنسایل 1040 نیوتن بر میلیمتر مربع می باشد. بالاترین کلاس پیچ و مهره های فولادی صنعتی کلاس 12.9 می باشد که اغلب به شکل پیچ آلن تولید می شود.
دو مورد از پر کاربرد ترین شکل های پیچ و مهره های فولادی صنعتی پیچ و مهره شش گوش و پیچ آلن می باشد که با مهره هایی با استاندارد کاملا برابر اتصال پیدا می کنند. پیچ شش گوش با قدمتی بسیار بالا در صنایع بکار گرفته می شده است که اکنون در بسیاری از کاربری های به سبب سهولت در استفاده جای خود را به پیچ های آلن داده است. استاندارد تولید پیچ شش گوش در دستگاه بین المللی و آلمانی اغلب استاندارد های DIN931, DIN933 که به ترتیب برای تولید پیچ شش گوش نیم دنده و تمام دنده بکار گرفته می شوند. البته یکی دیگر از استاندارد های تولید پیچ شش گوش استاندارد DIN6914 می باشد که در تولید پیچ های سازه برای اتصالات سازه های سنگین ساختمانی با گل بزرگتر بکار گرفته می شود و اغلب با کلاس 10.9 مورد استفاده قرار می گیرد.
استاندارد تولید پیچ آلن متفاوت بوده و با استاندارد DIN912 تولید می شود. هر چند کلاس های متریال بکار گرفته شده در تولید پیچ آلن برابر با کلاس های پیچ های شش گوش می باشد اما طبق استاندارد اولا پیچ های آلن می بایست بصورت نیم دنده تولید شوند و ثانیا دو کلاس یعنی کلاس خشکه 8.8 و کلاس فولادی 12.9 در کنار گرید های استنلس استیل دارای بیشترین میزان کاربری در تولید پیچ آلن محسوب می شوند. اتصال پیچ آلن نیز مانند پیچ های شش گوش با بکارگیری مهره های استاندارد شش گوش با استاندارد DIN934 صورت می پذیرد.
پیچ های فولادی در صنایع چه به شکل پیچ شش گوش، آلن و حتی استاد بولت ها که به شکل راد ها و مفتول های تمام دنده با کاربری عمده در اتصالات فلنج ها در صنایع نفت و پتروشیمی باشند می بایست برای مقاوم سازی سطحی دارای نوعی پوشش مقاوم در برابر زنگ زدگی باشند. در اغلب موارد فرایند های آبکاری گالوانیزه سرد و گرم که با فلز زینک صورت می پذیرد و به رنگ نقره ای دیده می شود و در برخی از موارد فرایند فسفاته سازی سطحی که به رنگ مشکی دیده می شود و دارای کاربری عمده تری در مقاوم سازی پیچ و مهره های شش گوش و آلنی دارد مورد استفاده قرار می گیرند.
