ลวดเชื่อม

November 1, 2014

ลวดเชื่อมสำหรับงานเชื่อมทุกรูปแบบ ตั้งแต่ระบบเก่าจนถึงระบบเทคโนโลยีใหม่ล่าสุด ลวดเชื่อมนั้นมีหลายประเถทให้ท่านเลือกลวดเชื่อมที่เหมาะกับลักษณะงานของ ท่าน ลวดเชื่อมแบ่งสินค้าออกเป็นกลุ่มๆ ดังนี้

ลวดเชื่อมเหล็กเหนียว
ลวดเชื่อมไฟฟ้า KOBE RB-26
สำหรับการเชื่อมเหล็กเหนียวแผ่นบาง และงานโครงสร้างบาง ๆ
ลวดเชื่อม KOBE K-30
ลวดเชื่อมไฟฟ้า Fuji CX-3
เป็นลวดเชื่อมประเภทไททาเนียม สามารถเชื่อมได้ทุกท่า เชื่อมนิ่ม สะเก็ดไฟน้อย เหมาะสำหรับโครงสร้างเหล็กทั่วไป
ลวดเชื่อมเหล็กเหนียว YAWATA FT-51
ลวดเชื่อมเหล็ก YAWATA FT-51 เหมาะสำหรับการเชื่อมเหล็กทั่วไป

ลวดเชื่อมเหล็กทนแรงดึงสูง
ลวดเชื่อม CO2 (MIG); WELDMAXX MIG-70S
เป็น ลวดเชื่อมเปลือย (Solid wire) ที่ออกแบบเป็นพิเศษให้มีความสามารถต้านการใช้งานที่ดีในทุกท่าเชื่อม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเชื่อมเหล็กบาง ก๊าซปกคลุมใช้ได้ทั้ง CO2 และ Ar-CO2 การอาร์คคงที่และนิ่งเรียบถึงแม้จะเปลี่ยนแปลงกระแสไฟเชื่อมเป็นช่วงกว้าง
ลวดเชื่อมCO2 (MIG); WELDMAXX MIG-70S (Superpack)
ลวดเชื่อมไส้ฟลักซ์; WELDMAXX MFX-71T
ลวดเชื่อมอาร์กอน (TIG); WELDMAXX TIG-70S
ลวดเชื่อมไฟฟ้า KOBE LB-52
สำหรับการเชื่อมเหล็กทนแรงดึงสูงระดับ 490 นิวตัน/มม2

ลวดเชื่อมเหล็กกล้าไร้สนิม
ลวดเชื่อม MIG สแตนเลส; WELDMAXX MIG308L-Si
ลวดเชื่อม MIG สแตนเลส; WELDMAXX MIG309L-Si
ลวดเชื่อม MIG สแตนเลส; WELDMAXX MIG316L-Si
ลวดเชื่อมฟลั๊กคอร์ สแตนเลส WELDMAXX MFX-308LT1
ลวดเชื่อมฟลั๊กคอร์ สแตนเลส WELDMAXX MFX-309LT1
ใน การเชื่อมต่อเหล็กต่างชนิดกัน ระหว่างเหล็กกล้าไร้สนิมท กับเหล็กกล้าคาร์บอนหรือเหล็กกล้าเจือต่ำ ใช้สำหรับการเชื่อมรองพื้นในร่องเชื่อม สำหรับเหล็กที่เคลือบด้วยเหล็กกล้าไร้สนิม (clad steel) หรือใช้ในการเชื่อมรองพื้นบนชื้นงานเหล็กกล้าคาร์บอน หรือเหล็กกล้าเจือต่ำก่อนเชื่อมพอกผิวด้วยลวดเชื่อมเหล็กกล้าไร้สนิม

ลวดเชื่อมทองแดงและทองแดงผสม
ลวดเชื่อมทองเหลือง; WELDMAXX Bronze-59
ลวดเชื่อม MIG ทองเหลือง; WELDMAXX MIG-BRONZE-Si
ลวดเชื่อม TIG ทองเหลือง; WELDMAXX TIG-BRONZE-AL
ลวดเชื่อมทองเหลืองไฟฟ้า; NICHIA NCP

ลวดเชื่อมอลูมิเนียมและอลูมิเนียมผสม
ลวดเชื่อม MIG อลูมิเนียม; WELDMAXX MIG-4043
ลวดเชื่อม MIG อลูมิเนียม; WELDMAXX MIG-5356
ลวดเชื่อม TIG อลูมิเนียม; WELDMAXX TIG-4043
ลวดเชื่อม TIG อลูมิเนียม; WELDMAXX TIG-5356
ลวดเชื่อมอลูมิเนียมไฟฟ้า; UTP-48

เครื่องมือช่างเป็นอุปกรณ์สำหรับช่วยทุ่นเเรงในการทำงานเเละกระทำวัตถุโดย มีเพิ่มกำลังหรือขีดจำกัดความสามารถของมนุษย์ ทำให้มีความสะดวกเเละช่วยให้การทำงานรวดเร็วมากขึ้น ต่อมามนุษย์ได้ดัดเเปลงเครื่องมือต่างๆเหล่านี้เป็นเครื่องมือกลทางไฟฟ้าที่มีกำลังมากขึ้นหลายเท้าจากเครื่องมือธรรมดา ได้เเก่ สว่านไฟฟ้า เครื่องเจียร เครื่องตัด เลื่อยวงเดือน

credit: http://thaihandtool.wordpress.com

ประวัติศาสตร์ของโลหะบางชนิด

ระยะเวลาร้อยกว่าปีอาจเป็นเวลานานโขสำหรับประวัติการเกิด และการพัฒนาของสิ่งประดิษฐ์ชนิดหนึ่ง แต่หากนำมาเทียบกับประวัติศาสตร์การใช้โลหะอันยาวนานของมนุษย์แล้ว ช่วงเวลา 100 ปีนับว่าสั้นมาก

มนุษย์รู้จักใช้โลหะหลายชนิดตั้งแต่เมื่อหลายพันปีก่อนแล้ว โลหะกลุ่มแรกๆ ที่มนุษย์รู้จักใช้ในอดีตเป็นกลุ่มโลหะที่พบเห็นได้ง่ายในชีวิตยุคปัจจุบัน เช่น
ทองคำ พบหลักฐานที่มีอายุถึง 6,000 ปีก่อนคริสตกาล
ทองแดง พบหลักฐานที่มีอายุถึง 4,200 ปีก่อนคริสตกาล
เงิน พบหลักฐานที่มีอายุถึง 4,000 ปีก่อนคริสตกาล
ตะกั่ว พบหลักฐานที่มีอายุถึง 3,500 ปีก่อนคริสตกาล
ดีบุก พบหลักฐานที่มีอายุถึง 1,750 ปีก่อนคริสตกาล
เหล็ก พบหลักฐานที่มีอายุถึง 1,500 ปีก่อนคริสตกาล
ปรอท พบหลักฐานที่มีอายุถึง 750 ปีก่อนคริสตกาล
ขณะที่อะลูมิเนียม ซึ่งมีการใช้งานอย่างกว้างขวางในปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์เพิ่งหาทางแยกออกมาเป็นโลหะสำเร็จเมื่อปี ค.ศ. 1825

ความพยายามแยกอะลูมิเนียม

มนุษย์รู้จักใช้ประโยชน์จากสารประกอบอะลูมิเนียมตั้งแต่สมัยโบราณแล้ว โดยชาวกรีก-โรมันโบราณนำสารส้ม (alum) มาใช้เป็นสารช่วยย้อมเพื่อให้สีติดเนื้อผ้า และใช้เป็นสารช่วยสมานบาดแผล ส่วนชาวอียิปต์โบราณจะนำสารอะลูมินาซึ่งเป็นสารประกอบอีกชนิดของอะลูมิเนียมมาเป็นส่วนประกอบยา แต่หากจะกล่าวถึงการทดลองแยกอะลูมิเนียมบริสุทธิ์ออกมานั้น พบว่าเริ่มมีการทดลองกันในปี ค.ศ. 1807 โดยเซอร์ฮัมฟรีย์ เดวีย์ (Sir Humphry Davy) นักเคมีชาวอังกฤษเป็นคนแรกที่พยายามทดลองแยกอะลูมิเนียมออกจากสารอะลูมินาด้วยวิธีการต่างๆ รวมถึงการแยกโดยใช้กระแสไฟฟ้า แต่การทดลองทั้งหมดของเขาไม่ประสบผลแต่อย่างใด แม้กระนั้นก็ตามเซอร์ฮัมฟรีย์ก็ยังมั่นใจมากว่า สารอะลูมินาจะต้องมีโลหะเป็นองค์ประกอบแน่นอน เขาจึงตั้งชื่อโลหะปริศนาตัวนี้ล่วงหน้าว่า อะลูมินัม (aluminum) ซึ่งในเวลาต่อมาเขาได้เปลี่ยนชื่อโลหะนี้เป็นอะลูมิเนียม (aluminium)

จนถึงปี ค.ศ. 1825 นักวิทยาศาสตร์ชาวเดนมาร์กชื่อ ฮันส์ คริสเตียน เออร์สเตด (Hans Christian Oersted) ก็สามารถแยกโลหะอะลูมิเนียมออกมาได้ โดยใช้วิธีให้ความร้อนแก่สารอะลูมิเนียมคลอไรด์ (aluminium chloride) รวมกับโพแทสเซียมอะมัลกัม (potassium amalgum) วิธีนี้แม้จะแยกอะลูมิเนียมออกมาได้ แต่ก็ยังไม่สามารถใช้แยกอะลูมิเนียมบริสุทธิ์ได้

ต่อมา ฟรีดริช โวเลอร์ (Friedrich Wohler) นักฟิสิกส์ชาวเยอรมันนำวิธีการของฮันส์มาพัฒนาต่อในช่วงปี ค.ศ.1827-1845 และทำให้ฟรีดริชเป็นบุคคลแรกที่สามารถแยกโลหะอะลูมิเนียมบริสุทธิ์ออกมาได้สำเร็จ แต่วิธีแยกอะลูมิเนียมของฟรีดริชก็ไม่สามารถนำมาใช้ผลิตอะลูมิเนียมจริงในเชิงอุตสาหกรรมได้

อองรี แซงต์ แคลร์ เดอวีล (Henri Sainte-Claire Deville) นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสนำวิธีแยกอะลูมิเนียมของฟรีดริชมาพัฒนาต่อและประสบผลสำเร็จในปี ค.ศ. 1854 ทั้งนี้เขาเปลี่ยนจากการใช้โพแทสเซียมอะมัลกัมที่มีราคาแพงมาใช้เป็นสารโซเดียม (sodium) แทนและเปลี่ยนจากการใช้สารอะลูมิเนียมคลอไรด์เป็นสารโซเดียมอะลูมิเนียมคลอไรด์ (sodium aluminium chloride) ซึ่งวิธีการของอองรีถูกนำมาใช้ผลิตอะลูมิเนียมในเชิงพาณิชย์ แต่เนื่องจากต้นทุนของกระบวนการที่ใช้แยกมีราคาสูงมาก ทำให้ในยุคนั้นอะลูมิเนียมเป็นโลหะที่มีราคาแพงกว่าทองคำอีก
ความก้าวหน้าครั้งสำคัญในการพัฒนากระบวนการผลิตโลหะอะลูมิเนียมเกิดขึ้นในปี ค.ศ. 1866 เมื่อนักวิทยาศาสตร์ 2 คนจาก 2 ทวีปคือ ชาร์ลส มาร์ติน ฮอลล์ (Charles Martin Hall) นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันกับ ปอล ลุยส์ ตูส์แซนต์ แอรูลต์ (Paul Louis Toussaint Hèroult) นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ทั้งคู่มีอายุ 22 ปีเท่ากัน ต่างทำงานโดยไม่ได้ข้องเกี่ยวกัน แต่ได้พัฒนาวิธีแยกอะลูมิเนียมที่เหมือนกันออกมาอย่างน่าประหลาด ซึ่งวิธีการแยกอะลูมิเนียมที่ทั้งคู่พัฒนาขึ้นมาคือ การนำสารอะลูมินามาละลายในสารไครโอไลต์ (cryolite, สารประกอบของโซเดียมอะลูมิเนียมฟลูออไรด์ (Na3AlF6)) หลอมเหลว และใช้กระแสไฟฟ้าในการแยกอะลูมิเนียมออกมา ดังนั้นกระบวนการแยกอะลูมิเนียมของทั้งคู่จึงถูกเรียกว่า “กระบวนการของฮอลล์-แอรูลต์” (Hall-Héroult process) การค้นพบกระบวนการแยกอะลูมิเนียมวิธีนี้เอง ทำให้ต้นทุนการผลิตอะลูมิเนียมถูกลงอย่างมโหฬาร อะลูมิเนียมจึงถูกนำไปประยุกต์ใช้ในงานต่างๆ มากขึ้น และกระบวนการของฮอลล์-เฮรูลต์ก็ยังคงถูกใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตอะลูมิเนียมอยู่จนถึงทุกวันนี้

หมายเหตุ : นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่นิยมใช้คำว่าอะลูมิเนียม ยกเว้นนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันที่นิยมใช้คำว่าอะลูมินัม
การผลิตอะลูมิเนียมสมัยใหม่

การผลิตอะลูมิเนียมจากสินแร่ในปัจจุบันประกอบด้วย 2 ขั้นตอน โดย

ขั้นตอนที่ 1 เป็นการแยกสารอะลูมิเนียมออกไซด์หรือสารอะลูมินาที่อยู่ในแร่บอกไซต์ ( bauxite ) ออกมาโดยใช้กระบวนการของเบเออร์ (Bayer Process ) ประกอบด้วยขั้นตอนย่อย 4 ขั้น คือ
– การย่อย (Digestion) นำแร่บอกไซต์บดให้มีขนาดเล็กลง และนำไปผสมกับสารโซเดียมไฮดรอกไซด์ (sodium hydroxide ) ของผสมจะถูกเทลงไปในถังย่อย (digester ) การใช้สารเคมีที่มีฤทธิ์เป็นด่าง และความร้อน ทำให้สารอะลูมินาในแร่บอกไซต์ละลายออกมาในรูปของสารประกอบอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ (Al(OH)3) ส่วนสารมลทินจะไม่ละลายออกมา และตกตะกอนอยู่ใต้ถัง
– การทำให้ใส ( Clarification ) สารมลทินต่างๆ นอกเหนือจากสารอะลูมินาจะถูกแยกออกด้วยการกรอง ส่วนสารละลายที่ประกอบด้วยสารอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์จะถูกส่งไปถังตกตะกอน
– การตกตะกอน ( Precipitation )สารละลายอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ถูกทำให้เย็น และปล่อยให้ตกตะกอนออกมา ซึ่งตะกอนที่ได้มีลักษณะเป็นของแข็งสีขาว
– การเผาไล่น้ำ ( Calcination )ตะกอนของสารอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์จะถูกส่งเข้าเตาเผา และเผาที่อุณหภูมิ 1,050 ๐C เพื่อทำให้สารอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์สลายตัวเป็นสารอะลูมินาและให้ไอน้ำออกมา

ขั้นตอนที่ 2 เป็นการแยกอะลูมิเนียมออกจากสารอะลูมินาด้วยกระบวนการของฮอลล์-เอรูลต์ ( Hall-H?roult process ) ซึ่งเป็นวิธีแยกด้วยการใช้ปฏิกิริยาทางไฟฟ้าเคมี เริ่มจากการเปลี่ยนสารอะลูมินาให้มีสภาพเป็นสารอิเล็กโทรไลต์ก่อน แต่เนื่องจากอะลูมินาบริสุทธิ์มีจุดหลอมเหลวสูงถึง 2,000๐C ดังนั้นจึงต้องนำอะลูมินามาละลายในสารไครโอไลต์ (cryolite, Na 3AlF6) หลอมเหลวที่อุณหภูมิ 1,000 ๐C เพื่อลดอุณหภูมิของกระบวนการ โดยสารไครโอไลต์จะทำหน้าที่เป็นฟลักซ์หรือสารที่ช่วยให้เกิดการหลอมตัวและไหลตัวเมื่อได้รับความร้อน

ถังที่ใช้ในกระบวนการแยกอะลูมิเนียมออกมานี้ จะใช้ถังเหล็กที่ผนังด้านในเคลือบด้วยแกร์ไฟต์ โดยถังเหล็กจะเป็นขั้วแคโทด และใช้แท่งคาร์บอนเป็นขั้วแอโนด (ดังรูปข้างล่าง) เมื่อผ่านกระแสไฟฟ้าลงไปจะเกิดปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีขึ้น อะลูมิเนียมเหลวจะเกิดขึ้นที่ขั้วแคโทด เนื่องจากอุณหภูมิของกระบวนการแยกสูงประมาณ 1,000๐C ขณะที่อะลูมิเนียมมีจุดหลอมเหลวที่อุณหภูมิประมาณ 660 ๐C ดังนั้นโลหะอะลูมิเนียมที่ถูกแยกออกมาจะจมตัวอยู่ก้นถังในสภาพโลหะเหลว ส่วนที่ขั้วแอโนดจะเกิดก๊าซออกซิเจนขึ้น ซึ่งก๊าซออกซิเจนนี้จะทำปฏิกิริยากับแท่งคาร์บอนกลายเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ทำให้แท่งคาร์บอนค่อยๆ สึกหรอไป ระหว่างกระบวนการผลิต เมื่อปล่อยให้ปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าดำเนินไประยะหนึ่งจึงทำการระบายอะลูมิเนียมเหลวออกนอกถังทำปฏิกิริยา ทั้งนี้แหล่งพลังงานความร้อนที่ใช้ทำให้ของผสมอิเล็กโทรไลต์อยู่ในสภาพหลอมเหลวได้ตลอดเวลานั้น มาจากความต้านทานไฟฟ้าที่เกิดจากการผ่านกระแสไฟฟ้าขนาด 100,000 แอมแปร์ ความต่างศักย์ประมาณ 4-5 โวลต์ให้กับถังเหล็กและแท่งคาร์บอน

เปลืองพลังงานผลิตมากแต่ใช้พลังงานรีไซเคิลน้อย

จะเห็นได้ว่าในกระบวนการผลิตอะลูมิเนียมจากสินแร่บอกไซต์นั้น กว่าจะได้โลหะอะลูมิเนียมออกมา สินแร่ต้องผ่านขั้นตอน และกระบวนการต่างๆ มากมาย อย่างไรก็ดีการใช้อะลูมิเนียมมีข้อได้เปรียบเหนือกว่าโลหะอื่นหลายชนิดในเรื่องการนำกลับมารีไซเคิลใหม่ เพราะอะลูมิเนียมมีจุดหลอมเหลว (660๐ C )ต่ำกว่าโลหะอื่นอย่าง โลหะในกลุ่มเหล็กชนิดต่างๆ (จุดหลอมเหลว ~1500-1600๐C) ไทเทเนียมบริสุทธิ์ (1660๐C ) ทองแดงบริสุทธิ์ (1063๐C ) ดังนั้นการนำขยะผลิตภัณฑ์อะลูมิเนียมกลับมาหลอมใหม่จึงใช้พลังงานน้อยกว่า

เกร็ดความรู้ : อะลูมิเนียมเกิดออกไซด์ได้เช่นเดียวกับเหล็ก?

เมื่อพูดถึงออกไซด์ของเหล็ก หลายคนคงนึกถึงสนิมเหล็ก ตัวการที่ทำให้เหล็กเกิดการกัดกร่อนเป็นอันดับแรก สนิมเหล็กเป็นออกไซด์รูปหนึ่งของเหล็กที่เกิดจากการรวมตัวของเหล็กกับออกซิเจนในอากาศ ขณะที่อะลูมิเนียมก็เป็นโลหะชนิดหนึ่งที่มีความไวต่อการเกิดปฏิกิริยาเคมีมาก (จึงพบอะลูมิเนียมในรูปสารประกอบ ไม่พบในรูปธาตุบริสุทธิ์ในธรรมชาติ) ดังนั้นเมื่อผิวอะลูมิเนียมสัมผัสกับออกซิเจนในอากาศจึงเกิดผิวออกไซด์ของอะลูมิเนียมได้เช่นเดียวกับเหล็ก

แต่ออกไซด์ของอะลูมิเนียมมีลักษณะต่างจากสนิมเหล็ก ออกไซด์ของอะลูมิเนียมจะเกิดบนผิวอย่างสม่ำเสมอและเกาะแน่นบนผิวจึงกลายเป็นชั้นเคลือบที่ปกป้องเนื้อโลหะจากการทำปฏิกิริยาเคมีกับสารอื่น ส่วนสนิมเหล็กมีลักษณะเป็นเนื้อพรุนทำให้ไอน้ำ ออกซิเจน และสารเคมีอื่นจากอากาศสามารถสอดแทรกเข้าไปทำปฏิกิริยากับเนื้อเหล็กที่อยู่ใต้ชั้นออกไซด์ต่อได้ ส่งผลให้เนื้อเหล็กที่อยู่ใต้ชั้นออกไซด์สามารถถูกกัดกร่อนต่อได้
เครดิต: บุญรักษ์ กาญจนวรวณิชย์
ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ
ที่มาhttp://www.neutron.rmutphysics.com

การตัดอาร์กพลาสม่า (PAC) จะตัดโลหะโดยการหลอมละลายบริเวณที่ถูกตัดของวัสดุโดยใช้อาร์กไฟฟ้าที่ถูก จำกัด ซึ่งจะขจัดวัสดุที่หลอมเหลวออกไปด้วยกระแสก๊าซไอออนร้อนที่มีความเร็วสูง

กระบวนการ PAC สามารถนำมาใช้ตัดโลหะที่นำไฟฟ้าใดก็ได้ หากโลหะนั้นมีความหนาและรูปร่างที่ยอมให้กระแสพลาสม่าทะลุไปได้ทั้งหมด เนื่องจากกระบวนการ PAC สามารถนำมาใช้ตัดโลหะที่ไม่ใช่เหล็กได้ และตัดวัสดุที่เป็นเหล็กซึ่งมีความหนาน้อยกว่า 3 นิ้วได้เร็วกว่าการตัดด้วยออกซิเจนและเชื้อเพลิง และเป็นทางเลือกที่ประหยัดที่สุดสำหรับการใช้งานทางอุตสาหกรรมหลายอย่าง

เครื่องมือPAC สามารถตัดวัสดุที่มีช่วงความหนาได้กว้าง และในงานบางอย่าง พลาสม่าที่แม่นยำสามารถสร้างงานตัดที่มีคุณภาพเหมือนเลเซอร์โดยมีค่าใช้จ่าย ด้านอุปกรณ์และการดำเนินงานต่ำมาก Plasma
เครดิต: praxair.co.th

 องค์ประกอบในการควบคุมแนวเชื่อม

กรรมวิธีการเชื่อมโลหะด้วยลวดเชื่อมหุ้มฟลักซ์ (Shielded Metal ArcWelding ; SMAW)  นั้นจะมีตำแหน่งในการเชื่อม  ชนิดของรอยเชื่อม   และรอยต่อเหมือนกับกรรมวิธีการเชื่อมโลหะด้วยแก๊สอ๊อกซีอะเซทิลีน (Oxy Acetylene Welding ; OAW)    ดังที่กล่าวมาแล้ว
ส่วนเทคนิคการเชื่อมโลหะด้วยลวดเชื่อมหุ้มฟลักซ์จะมีองค์ประกอบในการควบคุมแนวเชื่อมจะแตกต่างกันดังนี้
       1.1การเลือกชนิดของลวดเชื่อมให้เหมาะสม  (Correct Electrode)
การเลือกลวดเชื่อมให้เหมาะสมกับลักษณะงาน   ควรพิจารณาองค์ประกอบ ดังต่อไปนี้
   1.1.1   ความแข็งแรงของงาน   ก่อนเชื่อมจะต้องรู้สมบัติเชิงกล   ของ โลหะงาน  และเลือกลวดเชื่อมที่มีสมบัติเชิงกลใกล้เคียงกันมากที่สุดในการเชื่อม  เช่น  ถ้าเป็นเหล็กกล้าละมุน (Mild Steels)  ควรเลือกลวดเชื่อมในกลุ่ม  EXXXX  เช่น E6013  ซึ่งเป็นลวดเชื่อมที่มีสมบัติเชิงกลใกล้เคียงกับโลหะงาน
   1.1.2ส่วนผสมของโลหะงาน  จะต้องเลือกลวดเชื่อมที่มีส่วนผสม เหมือนกับโลหะงาน  ถ้าเป็นเหล็กกล้าแรงดึงสูงและเหล็กกล้าชนิดต่าง ๆ  ควรเลือกลวดเชื่อม  ในกลุ่ม  EXXXX BX  เช่น  E 8018 B8  ซึ่งเป็นลวดเชื่อมหุ้มฟลักซ์ด่างผงเหล็ก
   1.1.3ท่าเชื่อมให้ดูจากสัญลักษณ์ที่กำหนดในลวดเชื่อม เช่น  ระบบ AWS  จะกำหนดตัวเลขตัวที่  3  เป็นการบอกถึงตำแหน่งท่าเชื่อม  ซึ่งจะสามารถเชื่อมได้ในตำแหน่งใดบ้าง  เช่น  E 6010  ซึ่งเชื่อมได้ทุกตำแหน่ง
   1.1.4ชนิดของกระแสไฟที่ใช้  ควรเลือกให้เหมาะสมกับกระแสไฟเชื่อม เพราะลวดเชื่อมบางชนิดจะเชื่อมได้ผลดีกับไฟกระแสตรงเท่านั้น  หรือบางชนิดจะเชื่อมได้ผลดีกับไฟกระแสสลับเท่านั้น  ให้พิจารณาตัวเลขตัวที่ สำหรับมาตราฐาน  AWS  เช่น  E 6013  ซึ่งเชื่อมได้ทั้งกระแสไฟสลับและกระแสตรง
   1.1.5ลักษณะของรอยต่อ  ในกรณีต่อชนไม่บากหน้างาน  ควรเลือก ลวดเชื่อมที่มีการอาร์กนิ่มนวล  เพื่อช่วยป้องกันงานทะลุ  ส่วนการเชื่อมต่อชนบากหน้างานควรใช้ลวดเชื่มที่มีการอาร์กรุนแรง  เพื่อต้องการการกินลึก  เช่น  E 7016  ซึ่งจะพิจารณาตัวเลขตัวที่ 4

 

 

      1.2   การเลือกชนิดและปริมาณกระแสไฟ  (Correct Current)
การเลือกชนิดของกระแสไฟ  ให้พิจารณาจากข้างกล่องลวดเชื่อมที่ กำหนดให้  ซึ่งจะบอกถึงกระแสไฟที่เหมาะสมกับงานแต่ละขนาด  เช่น  E 6010  ใช้กระแส  DCEP ส่วน E6012  ใช้กระแส  AC  และ DCEN  เป็นต้น  ส่วนปริมาณกระแสไฟนั้นไม่มีข้อกำหนดกฎเกณฑ์ตายตัว  เนื่องจากมีองค์ประกอบอื่น ๆ เข้ามาเกี่ยวข้องอีกมาก เช่น ทักษะของช่างเชื่อม  ท่าเชื่อม ขนาดของลวดเชื่อม  ชนิดของงานที่จะเชื่อม  ดังนั้น  ผู้ปฏิบัติการเชื่อมควรปรับกระแสไฟเชื่อม โดยใช้ค่าเฉลี่ยตามตารางข้างกล่องลวดเชื่อมระบุไว้  ดังตัวอย่างจากข้อมูลใน    ตารางได้จากกล่องลวดเชื่อม

ขนาด X ความยาว (มม.)

ช่วงกระแสไฟที่ใช้ (A)

ชนิดของกระแส

ท่าราบ (F)

ค่าที่ตั้งและเหนือศีรษะ

3.2  X 350

100 – 140

90 -130

AC หรือ DC+

จากตัวอย่างถ้ากำหนดใช้ลวดขนาด  3.2  มม.  จะใช้กระแสไฟในท่าราบ  = 100 – 140   แอมแปร์  (A)  ให้นำตัวเลขที่กำหนดให้มาหาค่าเฉลี่ยดังนี้
กำหนดท่าราบ  (Flat)  ควรกำหนดปริมาณกระแสไฟ  ดังแสดงในรูปที่  125

รูปที่   125  แสดงการปรับตั้งขนาดกระแสไฟ  95 A  ในการต่อชนท่าราบ

       1.3  การตั้งมุมลวดเชื่อมที่เหมาะสม  (Correct  Angle of Electrode)  ขนาดมุมที่เหมาะสมจะขึ้นอยู่กับลักษณะของรอยต่อและตำแหน่งท่าเชื่อมจะเป็น ตัวกำหนด  มุมลวดเชื่อมที่กระทำต่อชิ้นงานจะมีอิทธิพลต่อคุณภาพของแนวเชื่อม  ตำแหน่งของการเติมโลหะหลอมละลาย  การลอยตัวของสแลก  และรูปร่างลักษณะของแนวเชื่อม  มุมเชื่อมประกอบด้วย
    1.3.1  มุมนำและมุมงาน  (Lead  Angle and work Angle)  มุมนำคือมุม
เอียงของลวดเชื่อมวัดจากแนวดิ่ง  90  องศา  เอียงไปในทิศทางเดียวกันกับทิศทางของการเดินแนวเชื่อม  10 – 15  องศา  ส่วนมุมงาน คือ  มุมเอียงของลวดเชื่อมวัดจากแนวระดับกับชิ้นงาน  75 – 80  องศา  เฉพาะในตำแหน่งท่าราบและท่าเหนือศีรษะ   ส่วนท่าอื่น ๆ  มุมนำและมุมงานลวดเชื่อมก็จะเปลี่ยนไป
    1.3.2  มุมด้านข้าง  (Side Angle)  คือมุมที่วัดจากแนวแกนลวดเชื่อมเข้าหาตัวผู้เชื่อม  โดยในการเชื่อมท่าราบและท่าเหนือศีรษะนั้น  มุมข้างจะตั้งฉาก  (90  องศา)  กับชิ้นงาน  ส่วนรอยเชื่อมตัวทีนั้นมุมด้านข้างจะเอียงไปตามตำแหน่งของการเชื่อม  เช่น  การเชื่อมต่อตัวทีท่าขนานนอน  (2F)  เฉพาะแนวแรกมุมด้านข้างจะเอียง  45  องศา

                                                                               รูปที่   126  แสดงการเรียกชื่อมุมลวดเชื่อมที่กระทำต่อชิ้นงาน
         1.4  การใช้ระยะอาร์กที่ถูกต้อง  (Correct Arc Length) หมายถึง  ระยะห่างระหว่างปลายลวดเชื่อม  ขณะทำการเชื่อมกับชิ้นงาน ขนาดของระยะอาร์กขึ้นอยู่กับเส้นผ่าศูนย์กลางลวดเชื่อม โดยทั่วไประยะอาร์กจะเท่ากับความโตของแกนลวดเชื่อมหรือน้อยกว่าเล็กน้อย  ซึ่งอิทธิพลของระยะอาร์กจะ มีผลต่อคุณภาพของแนวเชื่อม  ดังนี้
    1.4.1 ระยะอาร์กห่างมากเกินไป  จะมีผลทำให้  อาร์กรุนแรง  การควบคุมแนวเชื่อมหรือแอ่งหลอมเหลวทำได้ยาก  และทำให้ความแข็งแรงของแนวเชื่อมลดลง
    1.4.2 ระยะอาร์กสั้นเกินไป  จะมีผลทำให้ปลายลวดเชื่อมติดกับโลหะงานการอาร์กดับง่ายและความแข็งแรงแนวเชื่อมลดน้อยลง
    1.4.3 ระยะอาร์กที่ถูกต้อง  จะช่วยป้องกันไม่ให้อากาศภายนอกเข้ามารวมตัวในแอ่งหลอมเหลว  ทำให้การอาร์กเกิดขึ้นสม่ำเสมอ   เม็ดโลหะกระเด็นน้อย  และแนวเชื่อมมีความแข็งแร

         1.5 การใช้ความเร็วในการเดินลวดเชื่อมที่ถูกต้อง  (Correct  Travel  speed)  การใช้ความเร็วในการเดินลวดเชื่อมถูกต้องนั้นให้สังเกตดูน้ำโลหะที่กำลัง หลอมเหลวติดต่อกันอย่างต่อเนื่องและเป็นระเบียบ  ซึ่งในการควบคุมความเร็วนั้น  อาจจะใช้จังหวะหายใจเข้า–ออก เป็นจังหวะในการเดินลวดเชื่อมในระยะเริ่มต้นฝึกการเชื่อม
ความเร็วในการเชื่อมนั้นจะมีผลต่อความแข็งแรงของแนวเชื่อม  เช่น  ในกรณีเดินเร็วเกินไปจะทำให้บ่อหลอมเหลวแคบและตื้น  ทำให้แนวเชื่อมขาดความแข็งแรงหรือหากเดินลวดเชื่อมช้าเกินไปจะได้แนวเชื่อม ที่นูนและกว้างเกินความจำเป็นและทำให้เกิดความร้อนสะสมในชิ้นงานมาก  ซึ่งอาจจะทำให้ชิ้นงานบิดงอได้

รูปที่  127  แสดงผลการเชื่อมในสภาวะต่าง ๆ
ที่มา :  พัฒน์ชัย   พรมทา , ประสิทธิ์   ชนะวงศ์   ;  2543  หน้า  142

 A  กระแสและความเร็วปกติ                             B  กระแสต่ำ                         C  กระแสสูง
D  ระยะอาร์กสั้น                                          E  ระยะอาร์กยาว                     F  ความเร็วต่ำ
G  ความเร็วสูง

        1.6  เครื่องเชื่อมไฟฟ้า   (Welding  Machine)  เครื่องเชื่อมไฟฟ้าเป็นอีกองค์ประกอบหนึ่งที่จะทำให้การเชื่อมที่มี ประสิทธิภาพ     เพราะเครื่องเชื่อมไฟฟ้าสมัยใหม่สามารถปรับเปลี่ยนกระแสเชื่อมให้เหมาะสม ตามลักษณะอาร์กที่เกิดขึ้น  โดยการอาร์กหรือการส่งถ่ายน้ำโลหะจากลวดเชื่อมเข้าสู่ชิ้นงานก่อตัวเป็นแนว เชื่อมจะเกิดขึ้นแตกต่างกันไปตามชนิดของฟลักซ์  (ถ้าเป็นลวดเชื่อมหุ้ม ฟลักซ์)  และชนิดของเนื้อโลหะงาน  รวมทั้งกรรมวิธีการเชื่อม  ดังนั้นเครื่องเชื่อมจึงเป็นองค์ประกอบหนึ่งในการควบคุมแนวเชื่อม  เพราะถ้าเครื่องเชื่อมที่ดีจะทำให้การควบคุมการอาร์กและแนวเชื่อมได้ง่าย  ทำให้คุณภาพของรอยเชื่อมดีขึ้น  เช่น  เครื่องเชื่อมบางยี่ห้อจะ
มีระบบการควบคุมกระแสเชื่อม   ซึ่งเป็นตัวแปรพื้นฐานที่ช่างเชื่อมโลหะต้องปรับตั้งเพื่ออาร์กหลอมโลหะงาน  ดังนี้
   1.6.1 ฮอทสตาร์ท  (Hot  Start) 
เป็นกระแสเชื่อมเริ่มต้นอาร์ก  ใช้ในกรณีที่ต้องการให้จุดอาร์กได้ง่ายขึ้น    โดยการปรับตั้งค่าตัวแปร  ดังนี้
  1 ) ค่ากระแสเชื่อมเริ่มต้น  (แอมป์)
  2 ) ช่วงเวลาของกระแสเชื่อมเริ่มต้น  (วินาที)
โดยทั่วไปจะปรับค่ากระแสเชื่อมเริ่มต้นให้สูงกว่ากระแสเชื่อมปกติ  สำหรับเดินแนวเชื่อม  (ประมาณ  50 % )  และปรับช่วงเวลาให้เหมาะสม (ประมาณ 0.3 – 0.5 วินาที)  ดังแสดงใน รูป
ที่ 128 จะทำให้จุดอาร์กได้ง่ายเหมาะสำหรับลวดเชื่อมฟลักซ์ด่างหรือไฮโดรเจนต่ำ  เช่น  E7016 ,  E7018  เป็นต้น

รูปที่   128    แสดงแผนภาพกระแสฮอทสตาร์ท

      1.6.2  อาร์กฟอร์ซ  (Arc Force)  เป็นค่าของกระแสเชื่อมที่จ่ายเพิ่มขึ้นอย่าง      รวดเร็วและทันท่วงที  ในขณะที่แรงดันอาร์ก  (Arc Voltage) ลดลงถึงระดับหนึ่ง   (ขึ้นอยู่กับการออกแบบของผู้ผลิต)  จากรูปที่  129  แสดงให้เห็นถึงกระแสเชื่อมอาร์กฟอร์ซจะอยู่ในช่วงแรงดันอาร์ก 15 – 0 โวลท์ (เส้น A-B)  ซึ่งเป็นกระแสเชื่อมที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว  ในกรณีที่ช่างเชื่อมกำลังเดินแนวเชื่อมและลดระยะอาร์กให้ต่ำลงจนถึง  15  โวลท์หรือต่ำกว่า จะทำให้อุณหภูมิของ   การหลอมเหลวเพิ่มขึ้นทันที  ป้องกันไม่ให้น้ำโลหะตรงปลายลวดเชื่อมแข็งตัวและดูดติดกับ ชิ้นงาน

เครดิต: supradit.com

หลักการและกรรมวิธีการเชื่อมโลหะ

การเชื่อมโลหะ(Metal  Welding)เป็นกรรมวิธีการ ต่อโลหะชนิดหนึ่ง ซึ่งอาศัยความร้อนในปริมาณสูงหลอมเหลวโลหะงานตรงบริเวณรอย ต่อ ให้ประสานเข้าด้วยกัน โดยอาศัยหลักการทางความร้อน  ดังต่อไปนี้
    2.1 หลักการเชื่อมโลหะ
          2.1.1ความหมายการเชื่อมโลหะ
     การเชื่อมโลหะ หมายถึง การประสานโลหะเข้าด้วยกัน โดยใช้ ความร้อน ซึ่งเรียกว่าการเชื่อมหลอมเหลวหรือใช้ความร้อนและแรงอัด เรียกว่า การเชื่อมอัด
การเชื่อมหลอมเหลวนั้น ลวดเชื่อมจะเติมหรือไม่เติมก็ได้ ส่วนการเชื่อมอัด นั้นจะให้ความร้อนเฉพาะบริเวณที่ต้องการเชื่อมและใช้แรงอัดให้ติด กัน ณ อุณหภูมิหลอมเหลว (โดยทั่วไปไม่มีลวดประสาน)
          2.1.2แหล่งกำเนิดความร้อน
ความร้อนที่ใช้ในการเชื่อมโลหะมีความสำคัญมาก  เพราะจะส่งผลกระทบโดยตรงต่อสมบัติของโลหะชิ้นงาน  โดยทั่วไปความร้อนในการเชื่อมโลหะได้จาก ต้นกำเนิดความร้อน  ลักษณะ  ดังนี้
                 2.1.2.1 ความร้อนจากการเผาไหม้
ความร้อนของการเผาไหม้เกิดขึ้นจากการเผาไหม้ของ ของแข็ง ของเหลวและ แก๊ส  ซึ่งในการเผาไหม้ทุกประเภทต้องการออกซิเจนช่วยในการ เผาไหม้ เช่น จากอากาศ  จากออกซิเจนบริสุทธิ์หรือจากสารที่มีออกซิเจน เป็นองค์ประกอบสำหรับการเชื่อมจะควบคุมให้การเผาไหม้อยู่ในบริเวณแคบ  ดังแสดงในรูปที่  16

           

                    รูปที่  16  แสดงความร้อนจากการเผาไหม

                2.1.2.2ความร้อนจากการหลอมเหลว
โลหะหลอมเหลวจากเตาหลอมจะถ่ายเทความร้อนไป
สู่โลหะชิ้นงานภายในเตาหรือแบบจนถึงจุดหลอมตัวและจะเป็นตัวประสานกับโลหะชิ้นงาน   ดังแสดงในรูปที่  17

      

            รูปที่  17  แสดงความร้อนจากการหลอมโลหะ

                2.1.2.3  ความร้อนจากไฟฟ้า
        ความร้อนจากไฟฟ้าเกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงพลังงาน ไฟฟ้าไปเป็นพลังงานความร้อนเนื่องจากการอาร์ก  ความต้านทานหรือความร้อนจากการเหนี่ยวนำที่ทำให้  อุณหภูมิสำหรับการเชื่อมจะสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว  หลอมเหลวโลหะ เข้าด้วยกันตรงจุดรวมความร้อนสูงดังแสดงในรูปที่  18

       

                             รูปที่  18  แสดงความร้อนจากไฟฟ้า
          2.2กรรมวิธีในการเชื่อมโลหะ
กรรมวิธีการเชื่อมโลหะนี้มีความแตกต่างกันตามต้นกำเนิดของความร้อนและ วิธีการส่งถ่ายความร้อนให้กับชิ้นงาน   ซึ่งแต่ละกรรมวิธีก็เหมาะสมกับชนิดของโลหะและลักษณะของการใช้งาน     ดังแสดงในแผนภูมิการแบ่งประเภทกรรมวิธีการเชื่อมโลหะตามสมาคมการ เชื่อมอเมริกา  ดังแผนภูมิที่  1

                         แผนภูมิที่  1 แสดงการแบ่งประเภทกรรมวิธีการเชื่อมโลหะตามสมาคมการเชื่อมอเมริกา
ที่มา  :  AWS.1995  หน้า  3 – 2

จากแผนภูมิการแบ่งประเภทของการเชื่อมโลหะตามสมาคมการเชื่อมอเมริกา  (American Welding Society : AWS)   ได้จัดแบ่งกรรมวิธีการเชื่อมและกรรมวิธีการเชื่อม
ต่อเนื่อง  จำนวน  12  ประเภทหลัก  และแบ่งเป็นกรรมวิธีย่อย ๆ อีก  จำนวน  50  ชนิด
แต่ในที่นี้จะแนะนำเพียง  ประเภทหลัก  เพื่อเป็นพื้นฐานในรายวิชาถัดไป
    2.2.1  การเชื่อมแก๊ส  (Oxy  fuel  gas  Welding  : OFW) ประกอบด้วยกรรมวิธีการเชื่อมต่างๆ  ดังนี้
          2.2.1.1  การเชื่อมออกซีอะเซทิลีน-อากาศ (Air acetylene  Welding : AAW)
          2.2.1.2  การเชื่อมออกซิอเซทิลีน  (Oxyacetylene  Welding : OAW)
          2.2.1.3  การเชื่อมออกซีไฮโดรเจน (Oxyhydrogen  Welding : OHW)
          2.2.1.4  การเชื่อมแก๊สใช้แรงกด  (Pressuregas Welding : PGW)
    2.2.2 การเชื่อมด้วยความต้านทาน  (Resistance  Welding : RW)  ประกอบด้วยกรรมวิธีการเชื่อมต่าง  ๆ  ดังนี้
          2.2.2.1การเชื่อมวาบ  (Flash Welding  :  FW)
          2.2.2.2การเชื่อมปุ่มยื่น  (Projection  Welding : HFRW : PW)
          2.2.2.3การเชื่อมตะเข็บ – ความถี่สูง  (Resistance Seam Welding – High Frequency : RSEW – HF)
          2.2.2.4การเชื่อมตะเข็บ – เหนี่ยวนำ  (Resistance Seam Welding – Induction : RSEW – I)
          2.2.2.5การเชื่อมจุด  (Resistance Spot Welding  :  RSW)
          2.2.2.6การเชื่อมอัฟเสท (Upset Welding  :  UW)
          2.2.2.7การเชื่อมอัฟเสท – ความถี่สูง  (Upset Welding  – High Frequency :  UW – HF)
          2.2.2.8การเชื่อมอัฟเสท – เหนี่ยวนำ  (Upset Welding – Induction :  UW – I)
    2.2.3   การเชื่อมอาร์ก (Arc Welding : AW)  ประกอบด้วยกรรมวิธีต่างๆดังนี้
          2.2.3.1การเชื่อมไฮโดรเจนอะตอม  (Atomic Hydrogen Welding :  AHW)
          2.2.3.2การเชื่อมอาร์กลวดเปลือย  (Bare Metal Arc Welding : BMAW)

          2.2.3.3การเชื่อมอาร์กคาร์บอน (Carbon Arc Welding : CAW)
           1.ใช้แก๊ส (Carbon Arc Welding – Gas : CAW-G)
            2.ใช้สารพอกหุ้ม  (Carbon Arc Welding – Shielded :    CAW – S)
           3.ใช้แท่งคู่ (Carbon Arc Welding – Twin : CAW-T)
          2.2.3.4การเชื่อมไฟฟ้าแก๊สคลุม (Electro Gas – Welding : EGW)
          2.2.3.5การเชื่อมอาร์กลวดไส้ฟลักซ์ (Flux Cored Arc Welding : FCAW)
          2.2.3.6การเชื่อมอาร์กโลหะแก๊สคลุม (Gas Metal Arc Welding : GMAW)

  1. การเชื่อมอาร์กโลหะแก๊สคลุม – อาร์กพัลล์ (Gas Metal Arc Wilding – Pulsed Arc : GMAW – P)
  2. การเชื่อมอาร์กโลหะแก๊สคลุม – อาร์กลัดวงจร (Gas Metal Arc Welding –Short CuicuitingArc:GMAW – S)

          2.2.3.7การเชื่อมอาร์กทังสเตนแก๊สคลุม (Gas Tungsten Arc Welding : GTAW) 

  1. การเชื่อมอาร์กทังสเตนแก๊สคลุม – อาร์กพัลส์ (Gas Tungsten Arc Welding – Pulsed Arc : GTAW – P)
    2.2.3.8การเชื่อมอาร์กพลาสมา (Plasma Arc Welding : PAW)
    2.2.3.9การเชื่อมใต้พลักช์  (Submerged Arc Welding : SAW)
    2.2.3.10  การเชื่อมอาร์กลวดหุ้มฟลักซ์  (Shielded Metal ArcWelding : SMAW)
    2.2.3.11  การเชื่อมสลัก  (Stud  Welding  : SW)
    2.2.4    การเชื่อมในสถานะของแข็ง  (  Solid State Welding : SSW)  ประกอบด้วยกรรมวิธีต่าง ๆ  ดังนี้
    2.2.4.1การเชื่อมกดเย็น ( Cold Welding  :  CW)
    2.2.4.2การเชื่อมแพร่  ( Diffusion Welding : DFW)
    2.2.4.3การเชื่อมอัดระเบิด ( Explosion Welding : EXW)
    2.2.4.4การเชื่อมทุบ (Forge Welding : FOW)
    2.2.4.5การเชื่อมอัลตราโชนิก  (Ultrasonic Welding  :  USW)
    2.2.4.6การเชื่อมเสียดทาน  (Friction  Welding : FRW)
    2.2.4.7การเชื่อมกดร้อน  (Hot  Pressure  Welding : HPW)
    2.2.4.8การเชื่อมหมุน  (Roll  Welding : ROW)

   2.2.5การเชื่อมแบบอื่น ๆ  (Other – Welding) ประกอบด้วยกรรมวิธีต่าง ๆ  ดังนี้
          2.2.5.1การเชื่อมด้วยลำอิเล็กตรอน  (Electron  Beam  Welding : EBW)
          2.2.5.2การเชื่อมไฟฟ้าสแลกคลุม ( Electroslag  Welding : ESW)
          2.2.5.3การเชื่อมแบบโฟลว์ (Flow Welding : FLOW)
          2.2.5.4การเชื่อมเหนี่ยวนำ  (Induction  Welding  :  IW)
          2.2.5.5การเชื่อมด้วยเลเซอร์  (Laser Beam Welding  :  LBW )
          2.2.5.6การเชื่อมเทอร์มิท (Thermit  Welding : TW)
          2.2.5.7การเชื่อมกระทบ (Percussion Welding : PEW)
    2.2.6    การแล่นประสาน  (Brazing : B)  ประกอบด้วยกรรมวิธีในการแล่นประสานแบบต่าง ๆ  ดังนี้
           2.2.6.1การแล่นประสานเป็นกลุ่ม (Block Brazing : BB)
          2.2.6.2การแล่นประสานแพร่  (Diffusion Brazing : DFB)
          2.2.6.3การแล่นประสานแบบจุ่ม (Dip Brazing : DB)
          2.2.6.4การแล่นประสานในเตา (Furnace Brazing : FB)
           2.2.6.5การแล่นประสานเหนี่ยวนำ  (Induction Brazing : IB)
          2.2.6.6การแล่นประสานอินฟาเรด (Infrared Brazing : IRB)
          2.2.6.7การแล่นประสานด้วยความต้านทาน (Resistance Brazing : RB)
          2.2.6.8การแล่นประสานด้วยเปลวไฟ (Torch Brazing : TB)
          2.2.6.9การแล่นประสานคาร์บอนอาร์ก (Twin Carbon Arc Brazing : TCAW)
          
  2.3  วิวัฒนาการของการเชื่อมโลหะ
มนุษย์เริ่มรู้จักใช้โลหะชนิดแรก คือ ทองแดง ซึ่งได้นำมาใช้ทำเป็นสิ่งของต่าง ๆ มากกว่า 4,000  ปี  ก่อนคริสต์ศักราช และได้ค้นพบบรอนซ  พร้อมทั้งได้รับการพัฒนาในช่วงก่อนคริสต์ศักราช ส่วนเหล็กนั้นได้รู้จักและนำมาใช้ในแถบยุโรป  ประมาณ 1000 ปีก่อนคริสต์ศักราช และได้พัฒนาเตาถลุงเหล็กในราวปี ค.ศ. 1000 – 1200  มาเป็นเตาแบบ บลาสเฟอร์เนซ
ต่อมาต้นศตวรรษที่  19  Edmund  Davy  ได้ค้นพบแก๊สอะเซทิลีนและได้นำมาผลิตใช้กับการเชื่อมและตัดโลหะด้วยออกซีอะเซทิลีน
ต่อมาในช่วง ค.ศ. 1801  Sir  Humphry  Davy ได้ค้นพบการอาร์กด้วยกระแส ไฟฟ้าโดยบังเอิญในห้องทดลอง
ต่อมาปี ค.ศ. 1809 Sir  Humphry  Davy ก็ค้นพบวิธี การที่สร้างการอาร์ก  และรักษาให้คงสภาพการอาร์กอยู่ได้ในช่วงระยะเวลาหนึ่ง ซึ่งถือว่าเป็นการวิวัฒนาการขั้นแรกของการเชื่อมด้วยการอาร์กแบบต่าง ๆ
การวิวัฒนาการของการเชื่อมโลหะที่มีการหลอมละลายของโลหะเป็นครั้งแรกเป็นการกระทำของ  Auguste  de  Meritens  ได้เชื่อมแผ่นตะกั่วที่ใช้ในแบตเตอรี่เข้าด้วยกัน  โดยใช้ขั้วไฟฟ้าที่ทำจากคาร์บอน
ในปี  ค.ศ.  1881  Auguste  de  Meritens  ได้เชื่อมแผ่นตะกั่วที่ใช้ในแบตเตอรี่เข้าด้วยกันโดยใช้ขั้วไฟฟ้าที่ทำจากคาร์บอน
ในปี  ค.ศ.  1885  Benardos  N. และ  Olszeweski  S.  ได้พัฒนาเครื่องเชื่อมขึ้นแทนแบตเตอรี่  แต่ก็ยังคงใช้แท่งคาร์บอนอาร์กให้ความร้อน
ปี  ค.ศ.  1888  N.G.  Slavianoff  ชาวรัสเซีย  ได้นำการใช้ขั้วเชื่อมโลหะที่ไม่มีสารพอกหุ้มนำมาใช้เป็นครั้งแรกซึ่งการเชื่อมยังมีปัญหาอยู่มาก
ปี  ค.ศ.  1892  C.L. Coffin  ชาวสหรัฐอเมริกา  ก็เป็นอีกผู้หนึ่งของผู้บุกเบิกกรรมวิธีการเชื่อมโลหะแบบขั้วเชื่อมโลหะที่ไม่มีสารพอกหุ้มและในปี  ค.ศ.  1892  นี้ N.G.  Slavianoff  ก็ได้สิทธิบัตรในกรรมวิธีการเชื่อมโลหะแบบขั้วเชื่อมโลหะที่ไม่มีสารพอกหุ้ม
ปี  ค.ศ.  1907  Kjellberg  วิศวกรที่เป็นชาวสวีเดนได้จดสิทธิบัตรกรรมวิธีการเชื่อมแบบขั้วเชื่อมที่มี สารพอกหุ้ม  สารพอกหุ้มบาง ๆ นี้เอง  ยังช่วยทำให้กระแสเชื่อมคงที่  ทำให้งานเชื่อมดีขึ้นบ้าง
ปี  ค.ศ.  1912 Kjellberg  วิศวกรชาวสวีเดน  ก็ได้จดสิทธบัตรสำหรับขั้วเชื่อมที่มีสารพอกหุ้มหนาขึ้น  สารพอกหุ้มนี้ทำด้วยแอสเบสตอส  ซึ่งจะมีโซเดียมซิลิเกดเป็นตัวประสาน
ปี  ค.ศ.  1930  Hobart และ Devers  ได้นำกรรมวิธี  การเชื่อมอาร์กโลหะแก๊สคลุมออกมาเผยแพร่ซึ่งเป็นกระบวนการเชื่อมที่มี ประสิทธิภาพสูง  การหลอมละลายลึกสูงแนวแคบ  เชื่อมด้วยความเร็วสูง
ปี  ค.ศ.  1942  The  Linde  Company  ได้รับใบอนุญาตให้พัฒนากรรมวิธีการเชื่อมแบบ  GTAW  (  Gas  Tungsten – arc  welding) หรือ TIG  ที่ใช้มาจนถึงทุกวันนี้  อาจ
กล่าวได้ว่า  สงครามโลกครั้งที่  ได้กระตุ้นให้มีการพัฒนาการเชื่อมโดยใช้ก๊าซเฉื่อยช่วยทำให้งานเชื่อมมีความ สะอาดมากขึ้น  และผลจากการพัฒนาการเชื่อม  TIG  ทำให้มีการ
ใช้อะลูมิเนียมและแมกนีเซียมในงานอุตสาหกรรมเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ส่วนการเชื่อมมิก (Gas  metal – arc  welding)  ได้จดสิทธิบัตรในปี  ค.ศ.  1948

เครดิต: .supradit.com

การเชื่อมงานโลหะบางๆ ให้แนบเนียนด้วยการเชื่อมแบบ TIG

เชื่อมงานบางๆ เนียนๆ ด้วยวิธีการแบบ TIG
มารู้จักหลักการทำงานกันก่อนครับ

หลักการเชื่อมอาร์คทังสเตนโดยใช้ก๊าซปกคุลมแนวเชื่อม

การเชื่อมอาร์คทังสเตนโดยใช้ก๊าซปกคุลมแนวเชื่อม(Gas Tungsten Arc Welding: GTAW)

เป็น กระบวนการเชื่อมที่อาศัยการอาร์ค ระหว่างขั้วทังสเตน และ วัสดุที่นำมาเชื่อม ซึ่งกระบวนการนี้โดยทั่วไปเรียกว่า TIG (Tungsten Inert Gas) การเชื่อมแบบนี้เป็นการเชื่อมที่อาศัยก๊าซเฉื่อยซึ่งโดยมากจะใช้ก๊าซ อาร์กอน (Ar) และ ฮีเลียม (He) เป็นก๊าซปกคลุม ในส่วนของคู่มือเล่มนี้กระบวนการเชื่อม TIG จะอาศัยมาตรฐานของ JIS (Japanese Industrial Standards)

                หมายเหตุ  การเชื่อม TIG เป็นสาขาหนึ่งในกระบวนการเชื่อมอาร์คทังสเตน (GTAW) โดย สมาคมช่างเชื่อมแห่งอเมริกา (American Welding Society : AWS ) ได้ให้นิยามเป็น  GTAW เนื่องจาก ก๊าซที่นำมาปกคลุมแนวเชื่อมนั้น ได้มีการประยุกต์ใช้อย่างหลากหลาย ไม่ได้จำกัดใช้แต่เฉพาะก๊าซเฉื่อยเท่านั้น

1-1     หลักการเชื่อม TIG

 

17953_Tig

 

 

 

 

 

รูปที่ 1-1 แสดงถึงหลักการเชื่อม TIG

การเชื่อมแบบนี้จะใช้ลวดทังสเตนเป็นขั้วอิเล็กโทรด(ไม่มีการเผาไหม้ลวด)และอาจจะมีการเติมลวดเชื่อมหรือไม่เติมก็ได้ การอาร์คไฟฟ้าจะถูกสร้างจากกระแสไฟฟ้าที่ผ่านตัวนำและละอองของก๊าซที่ปกคลุม

เครดิตเว็บ: http://www.tpa.or.th

เครื่องเชื่อม MIG-MAG เชื่อมได้ยาวต่อเนื่องประหยัดเวลาคุ้มค่าจริงๆ
เครื่อง เชื่อมมิก MIG (Metal Inert Gas) หรือที่ช่างเรียกับว่าเครื่องเชื่อมคาร์บอน (CO2) ซึ่งที่จริงแล้วเครื่องเชื่อมนี้อาจจะใช้แก๊สผสมด้วยคาร์บอนก็ได้ขึ้นอยู่ กับชิ้นงานที่ต้องการเชื่อม สามารถเชื่อมชิ้นงานที่มีความบางได้ดีกว่าเครื่องเชื่อมไฟฟ้าที่ใช้ธูป เชื่อม เครื่องเชื่อมมิกจะเชื่อมโดยการป้อนเนื้อลวดลงไปที่ชิ้นงานอัตโนมัติทำให้ เกิดการหลอมละลายอย่างต่อเนื่อง โดยจะมีแก๊สเกิดขึ้นที่แนวเชื่อมทำหน้าที่คอยป้องกันอากาศจากภายนอกเข้าไป ที่บ่อหลอมละลาย เพราะหากอากาศจากภายนอกเข้าไปทำปฏิกิริยาในระหว่างเชื่อมจะส่งผลให้คุณภาพ ของงานเชื่อมต่ำได้
กระบวนการเชื่อมมิก-แมก MIG-MAG Processmig
1. หัวเชื่อม / Torch
2. ลวดเชื่อม / Electrode wire
3. หัวปกคลุม / Nozzle
4. หัวนำลวด / Contact tip
5. แก๊สปกคลุม / Gaseous protection
6. บ่อหลอมละลาย / Molten metal
7. แนวเชื่อม / Weld bead
ข้อ ดีของการเชื่อมระบบมิก คือ สามารถเชื่อมได้ทั้งแบบธรรมดาและ แบบออโตเมติกสามารถเชื่อมงานโลหะได้เกือบทุกชนิด เช่น เหล็ก (Steel), เหล็กเหนี่ยว (mild steel), สแตนเลส (Stainless steel), อลูมิเนียม (Aluminum), ทองแดง (Copper) เป็นต้น ข้อดีอีกอย่างคือสามารถเชื่อมงานได้ทุกท่าเชื่อม และเมื่อเปรียบเทียบการเชื่อมมิกกับการเชื่อมไฟฟ้าด้วยธูปเชื่อมแล้วด้วย นั้น การเชื่อมมิกจะสามารถเชื่อมงานได้รวดเร็วกว่าและสามารถเดินแนวเชื่อมได้ยาว และต่อเนื่องทำให้มีความสะดวก เนื่องจากการเชื่อมแนวยาวนั้น ไม่ต้องเสียเวลาในการเปลี่ยนลวดเชื่อมบ่อยๆ
ข้อ ด้อยคือ ราคาที่คุณต้องจ่ายนั้นสูงกว่า และการใช้อุปกรณ์ในการเชื่อมที่มากกว่าทำให้ไม่สะดวกในการเคลื่อนย้ายบ่อย แต่ถ้าไม่มีการเคลื่อนที่ ตู้เชื่อมระบบมิกแมก (MIG-MAG) เป็นทางเลือกที่ดีทางหนึ่งในการทำงานด้วยงานเชื่อมที่ดีและประหยัดเวลามาก ขึ้น
เครดิตจากเว็บ: http://www.108hardware.com

ARC ระบบการเชื่อมไฟฟ้าด้วยธูปเชื่อม เป็นการเชื่อมแบบดั้งเดิมที่มีการใช้กันอย่างแพร่หลาย

ใน ขณะทำงานความร้อนจากลวดเชื่อมจะถ่ายเทไปที่ชิ้นงานเพื่อให้เกิดการหลอม ละลาย โดยจะต้องรักษาระยะระหว่างลวดเชื่อมและชิ้นงานให้พอเหมาะ เพื่อให้เกิดการอาร์กที่สมบูรณ์

ในขณะเชื่อมเนื้อลวดจะถูกหลอมละลายลงไปเติมแนวเชื่อม เพื่อเกิดการประสานกันของ

เนื้อ โลหะส่วนฟลักซ์ที่หุ้มอยู่ด้านนอกของลวดจะทำ หน้าที่เป็นควันปกคลุมแนวเชื่อมไม่ให้มีอากาศจากภายนอกเข้าไป ข้อสำคัญอีกประการหนึ่งของการเชื่อม คือการใช้ลวดเชื่อมที่ตรงกับชนิดของชิ้นงานที่จะเชื่อมเพื่อให้ได้แนวเชื่อม ที่แข็งแรงสมบูรณ์

 

ARC ระบบการเชื่อมไฟฟ้าด้วยธูปเชื่อม

ตู้เชื่อมไฟฟ้า ARC

ตู้เชื่อมไฟฟ้า ARC

เครื่องเชื่อมไฟฟ้า ระบบอินเวอร์เตอร์
1.ประกอบด้วย  อุปกรณ์พาวเวอร์อิเลคโทรนิค อาทิเช่น  MOSFET. IC
2.เป็นเครื่องเชื่อม  กระแสตรง  แบบเรียงกระแส  ระบบอินเวอร์เตอร์ความถี่สูงถึง 100 kHz
ซึ่งทำสัญญาณรบกวนต่ำและมีการตอบสนองต่อความถี่สูง
3.มีระบบป้องกันความเสียหาย ภายใต้ระบบป้องกันแบบ  Multi-circuit
4.เครื่องเชื่อมมีความสามารถสูง  เปลวอาร์คนิ่ง  ทำให้ลดสะเก็ดโลหะลงการนำไปใช้งาน
1.เหมาะสำหรับการเชื่อมสแตนเลส  เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำและปานกลาง  และ
เหล็กกล้าผสมต่ำ
2.เหมาะกับงานเชื่อมงานหนาตั้งแต่ 1.5 มม. ขึ้นไป
3.น้ำหนักเบา  เหมาะสำหรับอุตสหกรรมงานตกแต่งภายใน  ภาชนะบรรจุอาหาร
งานภาคสนามบำรุงและงานประกอบโครงสร้าง เหล็ก ฯลฯ

 

ตู้เชื่อมไฟฟ้า MIG

ตู้เชื่อมไฟฟ้า MIG

เกี่ยวกับการเชื่อม MIG-MAG

ระบบการเชื่อมมิก ใช้วิธีการป้อนเนื้อลวดลงที่ชิ้นงานเพื่อให้เกิดการหลอมละลาย

อย่าต่อเนื่อง โดยมีแก็สปกคลุมแนวเชื่อมคอยทำหน้าที่ป้องกันอากาศจากภายนอกเข้าไปที่บ่อ หลอมละลาย

กระบวนการเชื่อมมิก-แมก

 

ตู้เชื่อมซีโอทู

ตู้เชื่อมซีโอทู

เครื่องเชื่อมมิก-แมท (Co2) ควบคุมการเรียงกระแสด้วย SCR
1.ปุ่มปรับดีไซน์ทันสมัย ขนาดกระทัดรัด ไม่ยุ่งยาก ง่ายต่อการใช้งาน
2.รูปแบบโครงสร้างตู้ผสมผสานได้อย่างลงตัว แข็งแรง ทนทาน เลือกใช้งานได้ตามต้องการ
3.อุปกรณ์ภายในของตัวเครื่อง ประกอบด้วยชิ้นส่วนที่มีคุณภาพ ได้มาตรฐาน มีอายุการใช้งานที่ยาวนานและมีความปลอดภายสูง
4.การอาร์คนิ่งเรียบ สม่ำเสมอ สามารถเชื่อมได้ทุกท่าเชื่อม

การนำไปใช้งาน

1.ใช้ในงานเชื่อมสแตนเลว เหล็กคาร์บอน อลูมิเนียมอัลลอยด์ และงานประกอบโครงสร้างเหล็กทั่วไป
2.เหมาะกับงานเชื่อมที่มีความหนาตั้งแต่1 มม. ขึ้นไป
3.เหมาะกับงานโครงสร้างทั่วไปที่เน้นการเชื่อมทุกตำแหน่งท่าเชื่อม
4.ใช้ในอุตสาหกรรมรถยนต์ มอเตอร์ไซค์ จักรยานยนต์ ตู้คอนเทนเนอร์ อุตสาหกรรมเหล็กต่างๆ