01_Welding

ปจจัยสาํ คญั 6 ประการของการเชอื่ มไฟฟา 1. การเลือกลวดเชื่อม (Correct Electrode) 2. ทา เชื่อม (Welding Position) 3. การเลอื กและปรับแตงกระแสไฟ(Correct Current) 4. ระยะอารคหรือแรงเคลื่อน(Correct Arc Length or Voltage) 5. มมุ ลวดเชอ่ื ม (Correct Electrode Angle) 6. ความเรว็ ในการเดินลวดเชือ่ ม (CorrectTravel Speed) การเลอื กขนาด1ล.วกดเาชรื่อเมลเพือื่อกใชลกวับดงาเนชตือ่องมพจิ (าCรณoาrสreิ่งตcอtไEปนleี้ ctrode >> การออกแบบรอยตอ >> ความหนาของวัสดุ => ตอ งใชลวดเช่อื มใหญข ้ึนสาํ หรบั วสั ดหุ นาขน้ึ >> ความหนาของช้นั รอยเชอ่ื ม => ในทาราบโลหะจะพอกไดมากกวาทา แนวตั้งและทา เหนือศรี ษะ >> ทา เชอ่ื ม => ทาเชื่อมแนวราบและแนวนอนควรใช ลวดเชือ่ มทใี่ หญ กวาทาแนวตั้งและทาเหนอื ศรี ษะ >> ปรมิ าณกระแส => ย่ิงปริมาณกระแสมาก ขนาดของลวดเชื่อม ก็ตอ งใหญขึ้น >> ความชํานาญของผูเชือ่ ม >> คณุ สมบัตทิ างกลและสวนผสมของชิ้นงาน 51

>> โลหะทเี่ หมาะสม โลหะทเ่ี หมาะสมกับการเชื่อมไฟฟา โลหะท่เี หมาะกับการเช่ือมไฟฟา โลหะออน – >> โลหะประเภทเหลก็ กลา คารบอน เชน สังกะสี ตะกวั่ ดบี ุก – >> เหล็กกลา อัลลอยดต่าํ ซึง่ มีอณุ หภูมิหลอมเหลวตา่ํ – >> เหลก็ กลาไรสนมิ ไมคอยใชกระบวนการน้ี – >> เหลก็ ตานทานความรอน หมายเหตุ : เหล็กกลาชนิดตานทานแรงสูงก็สามารถเช่ือมไดดวยวิธีน้ีโดยการใหค วามรอนกอน (Preheating) ตารางแสดงลักษณะเฉพาะตวั ของโลหะเชือ่ มของลวดเชอื่ มแบบตาง ๆ โลหะเชื่อมของลวด โลหะเชือ่ มของลวด โลหะชน้ิ งาน เช่ือมแบบแทง เช่ือมแบบมีวสั ดเุ คลือบ 55 – 70,000 ความเคน สูงสดุ (psi) 50 – 60,000 60 – 75,000 30 – 32,000 30.0 – 40.0 จดุ ลา (psi) 38 – 45,000 45 – 60,000 … ระยะยดื (% ใน 2 นิ้ว) 5.0 – 10.0 20.0 – 40.0 60.0 – 70.0 ระยะยืดดดั อสิ ระ (%) 10.0 – 20.0 35.0 – 60.0 7.85 พื้นทลี่ ดลง (%) 8.0 – 20.0 35.0 – 65.0 26 – 30,000 ความหนาแนน 7.5 – 7.7 7.80 – 7.85 50 - 80 (gm/cm3) 12 – 18,000 26 – 30,000 ขดี จํากดั ของความ 5-15 40-70 คงทน (psi) การกระทบ ft./ib 52

การบอกประเภทของลวดเช่อื ม ขน้ึ ตน ดว ย E นาํ หนา และประกอบดว ยตัวเลข 4 หรือ 5 ตัว โดย E XX X X ชนิดกระแส / ชนิดของวสั ดุเคลอื บ ทาเช่อื ม เลข 1 เชอื่ มไดท ุกทา เลข 2 เช่อื มไดเ พียงทา ราบและทา แนวนอน เลข 3 เชอื่ มไดเฉพาะทาแนวราบ แสดงถึงตวั ตานทานแรงดงึ ทีน่ อยท่สี ดุ แตต องคูณดวย 100 มี หนว ยเปน psi (เลข 2 ตวั แรก หรอื 3 ตวั แรก กรณีมเี ลข 5 ตวั ) E หมายถึง ลวดเชอื่ มท่ีใชสาํ หรบั การเชือ่ มไฟฟา ตารางแสดง ความหมายของตวั เลขตัวสุดทายในระบบการแบงประเภทของลวดเชอื่ ม AWS ระบุชือ่ กระแส ชนิดของการปกคลุม E 6010 DCRP เทานน้ั สารอนิ ทรยี  E 6011 DCRP หรือ a.c. สารอนิ ทรยี  E 6012 DCSP หรือ a.c. รทั ไทล E 6013 DCSP, DCRP หรอื a.c. รัทไทล E 7014 DCSP, DCRP หรอื a.c. รัทไทล ผงเหลก็ (30%) E 7015 DCRP เทา นน้ั ไฮโดรเจนตา่ํ E 7016 DCRP หรอื a.c. E 7018 DCRP หรือ a.c. ไฮโดรเจนต่ํา ไฮโดรเจนตํา่ E 7020 DCSP,DCRP หรอื a.c. ผลเหลก็ (25%) เหลก็ ออกไซคส งู E 7024 DCSP,DCRP หรอื a.c. E 6027 DCSP,DCRP หรอื a.c. รัทไทล / ผงเหล็ก 50% E 7028 DCRP หรอื a.c. แร / ผงเหล็ก (50%) ไฮโดรเจนตํา่ / ผงเหลก็ (50%) 53

ตัวอยาง E 6010 E หมายถึง ลวดเช่ือมอารคไฟฟา 60 หมายถึง 60,000 psi 1 หมายถึง เชอ่ื มไดท ุกทา 0 หมายถึง กระแส DCRP เทาน้ัน ใช สารอินทรยี เปน วัสดเุ คลอื บ 2. ทาเชอ่ื ม (Welding Position) >> ทา เช่อื มเปนตัวพจิ ารณาในการเลือก ลวดเชอื่ มที่สาํ คัญ >> ลวดเชอื่ มหลายชนิดใชก ับทา แนวราบเพยี งอยา งเดียว >> ชนิดทา เชอื่ มมผี ลตอ ราคาการเชอ่ื ม >> ทา เชอื่ มท่ปี ระหยัดทส่ี ุดคอื ทาแนวราบ => ทาแนวนอน=> แนวตง้ั และทาเหนือศรี ษะประหยดั นอ ยทีส่ ดุ 54

ตารางการแบงลกั ษณะลวดเชือ่ มทเี่ หมาะสมกบั ทา เชอื่ มตา ง ๆ ลาํ ดบั ลวดเชอื่ ม ลกั ษณะทา เชื่อม หมายเหตุ 1 E XX20, E XX24, ทาแนวราบ E XX27, E XX28 2 E XX15, E XX16, ทา แนวราบ E 6012 ใชก บั กระแสตรง ข้ัวกลับหรือสลักก็ได มัก E XX18, E XX12, ใชกบั งานประดิษฐเหล็กกลา ชนิดตา ง ๆ จะมีความ E XX13, E XX20, ทาแนวนอน เสถียรภาพ รอยเชื่อมท่ีไดมกั เกิดการซมึ ลึก E XX24, E XX27, E XX28 3 E XX10(ใชดีทีส่ ดุ ) ทา แนวตง้ั E 6010 มักใชไดด ีกบั งานโครงสรา ง E XX11, E XX16, E XX18 ทาเหนอื ศีรษะ E 6011 ใชเหมอื นกบั E 6010 แตใ ชกบั กระแสสลับ 4 E XX12, E XX13, ทาแนวตงั้ ทศิ ลง (จะใชเชื่อมไดง า ย ทีส่ ุด) 3. การเลือกและปรบั แตง กระแสไฟ (Correct Current) การปรบั กระแสสงู -ตํา่ ข้นึ อยูกับ >> ขนาดของช้นิ งาน >> ลกั ษณะงาน >> ชนิดของลวดเชอ่ื ม การเปรยี บเทยี บความแตกตา งของแนวเชอ่ื ม เม่อื กระแสไฟตางกัน 55

การปรับกระแสไฟสูงเกินไป ลักษณะการเกดิ Undercut จะทาํ ใหบ อ หลอมละลายกวา ง ไมสมํ่าเสมอ ควบคมุ ยาก No Overlap เปน เหตใุ หเกดิ รอยแหวง ท่ี ขอบแนวเช่อื ม เรยี กวา Undercut Overlap การหลอมละลายลึก การปรับกระแสตา่ํ เกินไป จะเกิดรอยนนู ขนึ้ คอื โลหะลวดเชื่อม ไมห ลอมละลายเปน เน้อื เดยี วกันกับชิ้นงาน จะเกดิ ในบริเวณขอบของแนวเชอ่ื ม เชน กัน เรียกวา Overlap ตารางแสดงคากระแสตาง ๆ ท่แี ปรตามชนดิ และขนาดของลวดเช่อื ม (สาํ หรับปรับทเี่ ครอ่ื งเชอื่ ม) เสน ผาศูนย E6012 E6013 ชว งกระแส (แอมแปร) E7015, E7018 E7024,E กลางของ ชนิดของลวดเชื่อม E7016 7028 ลวดเช่อื ม E6010, 20-40 - 25-60 E6020 E6027 E7014 - - - E6011DC+ 45-90 - 70-100 - 65-110 100-145* 1/16 - 20-40 80-130 --- 115-165 105-180 --- 100-150 150-220 140-190 5/64 - 25-60 150-230 - - 80-125 140-200 200-275 180-250 3/32 40 - 80 35-85 180-255 230-305 210-300 260-340 1/8 75–125 80-140 250-350 100-150 125-185 110-160 240-320 315-400 275-365 320-430 130-190 160-240 150-210 300-390 375-470 335-430 5/32 110–170 110-190 175-250 210-300 200-275 375-475 400-525* 3/16 140-215 140-240 7/32 170-250 200-300 225-310 250-350 260-340 275-375 300-420 330-415 1/4 210-320 250-400 340-450 375-475 390-500 5/16 275-425 300-500 56

4. ระยะอารค หรือแรงเคลอื่ น(Correct Arc Length or Voltage) แรงเคลอ่ื นจะขน้ึ อยกู ับระยะอารค >> ถา ระยะอารค ยาวหรอื หางเพ่มิ ขึ้น แรงเคลือ่ นกจ็ ะเพม่ิ ขึ้นตาม >> ถาระยะอารค สัน้ ลง แรงเคล่อื นกจ็ ะลดลงดวย ระยะหา งของการอารค >> ถามากเกินไป จะทาํ ใหแ นวเชือ่ มกวาง ไมเรยี บรอ ยและมเี ม็ดโลหะกระเดน็ การซมึ ลกึ นอย >> ถาส้ันเกินไป จะทําใหแนวเชอ่ื มไมส มํา่ เสมอ ไมเ รยี บรอ ย ปลายลวดเชอ่ื มติดชน้ิ งานงา ย การซมึ ลึกนอ ย รอยเชอ่ื มแคบและนูน (มักเหมาะกับตําแหนงทาเชื่อม ตงั้ และทา เหนอื ศรี ษะ เพราะนํา้ โลหะไมย อย) ลดผลของการ อารค โบลว (Arc blow) หมายเหตุ : Arc Blow คอื การโคงออกไปจากเสนทางการอารคเนื่องจากแรงสนามแมเหล็ก รปู หนาตัดและรูปแนวราบของรอยเช่ือมภายใตส ภาวะตาง ๆ 57

5. มุมลวดเชอ่ื ม (Correct Electrode Angle) ถา มุมลวดเช่อื มไมถกู แนวเชื่อมที่ออกมาก็จะไมด ี >> ถา ทํามุมกบั แผนงานนอยเกินไป => แนวเชอื่ มแบน กวา ง การซมึ ลึกไมดี >> ถาทํามุมกบั แผนงานมากเกนิ ไป => แนวเชื่อมจะเลก็ เชอื่ มไดยาก การซึมลกึ ไมดี แนวเชอ่ื มแบบฟล เลท ลักษณะของมุมลวดเชอ่ื มขึน้ อยูกับลักษณะรอยตอ และตําแหนงทาเชือ่ มของชน้ิ งาน 6. ความเรว็ ในการเดินลวดเชือ่ ม (CorrectTravel Speed) >> ถา เดนิ เร็วเกินไปจะไดแ นวเช่ือมทเ่ี ล็กเกินไป การซึมนอ ย ความแขง็ แรงท่ี ไดจากการเชอ่ื มนอย >> ถา เดินลวดเชื่อมชาเกนิ ไป จะไดแนวเชือ่ มใหญ โลหะเชื่อมไปกองอยูมาก / สน้ิ เปลอื งและเสยี เวลา 58

การปฏบิ ตั กิ ารเชื่อมไฟฟา • ขน้ั ตอนการเช่ือมไฟฟาที่ถกู ตอ ง เร่ิมเอาลวดเชื่อม ความรอนจะหลอม เม็ดน้ําโลหะที่ฟอรมตัว ไปสัมผัสกบั ชิน้ งาน ลวดเช่อื มและผิวหนา อยบู นปลายของลวด เช่ือมจะถกู สงผา นเขา ไป โลหะงาน ที่บอหลอม การสง ผา นโลหะจะสง บอ หลอมเกดิ ข้นึ บน ผานโดยแรงโนม ถว ง ผิวหนาของช้นิ งาน แรงดึงดูดโมเลกลุ / แรงตงึ ผวิ การปฏบิ ตั กิ ารเชือ่ มไฟฟา 1) เตรยี มแผน โลหะ 2) เตรยี มชน้ิ งาน 3) ทําเครอ่ื งหมายดวยเหล็กนําศูนย 4) เตรียมลวดเชอ่ื ม 5) จดั ชน้ิ งานและทาเชอ่ื มตามความเหมาะสม 6) ปฏิบตั กิ ารเชอื่ ม 7) เคาะสแลคออก เอาแปรงขัด และตรวจสอบ 59

การปฏบิ ัตกิ ารเชื่อมไฟฟา เทคนคิ การเชอ่ื ม : เรมิ่ ตน การอารค >> การอารคเกดิ ข้นึ โดยการแตแ ผนโลหะเบา ๆ ดวยลวดเช่อื ม >> ทาํ การยกลวดเช่อื มข้ึน (ถา ดึงลวดเช่ือมออกไมเร็วพอ จะตดิ กับ แผน โลหะ แสดงวิธอี ารค 2 วิธี ถาติดกับแผน โลหะ สามารถทําใหห ลดุ ไดโดยการสะบัดขอ มอื เทคนิคการเชื่อม : วธิ กี ารเดนิ แนวเชอื่ มแบบทา ราบ >> จับลวดทํามุม 90 0 กับแผน โลหะ แลว เอียงไปทางทิศการเชอ่ื ม 100 – 200 >> ปรับกระแสอยา งใหม ากเกนิ ไปจนเกิด Arc blow >> ระยะอารคตอ งคงที่ >> ความเรว็ คงท่ี ถาเรว็ เกนิ ไปจะทาํ ใหร อยเชอื่ มแคบ ความลกึ ของบอ จะชีใ้ หเ หน็ ถึงการซึมลกึ (บรเิ วณปลายของ แนวเชอื่ ม) ตาํ แหนง ของลวดเชอื่ ม สาํ หรับการเชื่อมทาราบ 60

เทคนิคการเชอื่ ม : การเรมิ่ ตนอารค หลงั จากการหยุดเชือ่ ม >> ถา การอารค หยดุ ลง จะตองทําการอารคใหมท างดานหนาของบอ >> เคล่อื นลวดเชื่อมขา มบอ ไปทข่ี อบดา นหนาของแนวเช่ือม >> ถาเคลอื่ นกลับมากเกินไปจะทาํ ใหโลหะเช่ือมซอ นกันเปน ชน้ั หนา เรม่ิ ตน เช่ือมใหมหลงั จากหยุดเชอ่ื ม ลกั ษณะการอารคของลวดเชอ่ื ม ตําแหนง A สารเคลือบถูกใชไปในอัตราทน่ี อ ยกวา แกนลวด ดังน้ันมันจึงหุมแกนลวดไวเพอื่ ปอ งกนั ลวด และอารคและควบคมุ ทศิ ทางการอารค ตําแหนง B แกส ทปี่ กคลมุ เกิดขน้ึ โดยการเผาไหมของสารเคลอื บ ตําแหนง C สแลคที่เกดิ ขึน้ เหนือรอยเช่อื ม 61

อธิบายหนา 590 รปู แสดง ลกั ษณะของแนวเชอ่ื ม เทคนคิ การเชอ่ื ม : การเชอ่ื มชิน้ งานแบบตอ เกยทา ราบ >> ระยะอารคคอ นขางสั้น >> ลวดเช่ือม ควรจะชไี้ ปทโี่ คนของรอยตอและผวิ ระนาบ >> เคล่ือนท่กี ลับไปกลับมาไปตามแนวเสน แนวเชือ่ ม >> ถา ชา มากเกินไป จะทําใหโลหะเชอื่ มพอก เกิดความเคน หนาแนน ตาํ แหนงลวดเชื่อมสําหรบั แนวเชือ่ มรปู คล่นื 62

ตําแหนงลวดเชื่อม สําหรบั รอยตอเกยทาราบ แนวเชือ่ มตอ เกยเชือ่ มดว ยลวดเชอ่ื ม DCSP หรอื A,C, ชน้ิ ทดสอบรอยตอ เกย การทดสอบแบบทาํ ลาย คอื การใชล่ิมตอก เพื่อดูผิวหนาของรอยแตก เชน รอยเชื่อมไมเปน รู การซึมลกึ ทีโ่ คน รอยเชอ่ื มไมกระเทาะลอก 63

เทคนิคการเชอ่ื ม : การเชอ่ื มทา ตั้งแบบเคลอื่ นท่ลี ง >> เอยี งลวดเชอื่ ม 900 กับผวิ แผนโลหะ >> เอยี งลวดเช่ือม 300 ในทศิ การเคลื่อนท่ี >> คงระยะอารค ใหสน้ั มาก ๆ เพ่อื สแลคจะไม วง่ิ นาํ หนา รอยเชื่อมพอก >> จะไมส า ยลวดเชอ่ื ม ตาํ แหนงลวดเชอื่ มเมื่อเชือ่ ม แนวเชอื่ มเสนขนานบนแผนเรยี บทา ต้ัง แนวเชื่อมเสนขนานทาตงั้ เคล่ือนลง เคลอื่ นลงดวยการอารค ลวดเชือ่ ม DCRP หรอื A.C. • เทคนิคการเชือ่ ม : การเชอ่ื มตอเกยแนวตง้ั เคลอ่ื นทีล่ ง • >> ปรบั กระแสใหส ูง • >> เอียงลวดเชอื่ ม 300 ลงไปตามทศิ ทางการเคลอ่ื นที่ • >> ระยะอารคควรสนั้ และเคลื่อนท่ีลวดเชอื่ มคอ นขางสมา่ํ เสมอ • >> จะไมสา ยลวดเชือ่ ม / เคล่อื นที่คอ นขา งเปน วงกลม ตาํ แหนง ลวดเชือ่ มเช่อื มรอยตอ เกยแนวตั้งเคล่อื นลง 64

• เทคนคิ การเช่อื ม : การเชอื่ มแนวตง้ั ทา เหนือศรี ษะ • >> ปรบั กระแสใหพอเหมาะ (d.c. ที่ 120 -170 แอมแปร หรือ a.c. ท่ี 130 – 190 แอมแปร) • >> เอียงลวดเชอื่ ม 900 กบั แผน โลหะ เมอื่ มองจากดานขาง และเอยี ง ทาํ มุม 50 -150 ในทศิ การเชอ่ื ม • >> เคลอื่ นลวดเชือ่ มในลกั ษณะสา ย ตําแหนง ลวดเช่ือมเมอ่ื เช่อื มแนวเสนขนานทา เหนือศีรษะ พืน้ ฐานการเคลื่อนทเี่ ม่ือเช่อื มทา เหนอื ศรี ษะ 65

แนวเช่ือมเสนขนานทา เหนอื ศรี ษะดว ย DCRP หรอื A.C. ตาํ แหนงของลวดเชอื่ ม และคีมจบั เม่อื ทาํ การเชอ่ื มทา เหนือศีรษะ >> อยาใหบอหลอมหลอมมากเกินไป >> ถา บอหลอมโลหะรอนเกนิ ไป ใหเคลื่อนลวดเชอ่ื มออกไปขา งหนาอยางรวดเร็ว • เทคนคิ การเชอ่ื ม : การเชอ่ื มรอยเชอื่ มตอ ชนบากรอ ง V ทาระดบั • >> ปรับกระแสใหส งู • >> จับลวดเชอ่ื มมุม 900 รอยตอ แลวเอียงไป 100 – 200 • >> สายแนวเชื่อมเลก็ นอ ย ตําแหนง ลวดเช่ือมเมอ่ื เช่ือมตอ ชนบากรองตัว V ทา ราบ 66

แสดงแนวเชื่อมตอ ชนบากรอ งตวั V ทา ราบดว ยลวดเช่อื ม DCRP หรอื A.C. การเชือ่ มใตน าํ้ (Underwater welding) >> มกี ารใชวงจรเชน เดียวกบั การเช่อื มไฟฟา ทว่ั ไป >> หลักการเชอ่ื มเชน เดยี วกับการเช่อื มไฟฟา >> มีการเคลอื บดวยดว ยฟลักซช นิดพเิ ศษ ทีล่ วดเชือ่ มขณะเชอ่ื มจะแปรสภาพ เปนกา ซเพ่ือปกคลมุ แนวเชื่อม (ปอ งกนั นํ้าสแู นวเช่อื ม) >> การเชอ่ื มก็จะเชอื่ มในชอ ง/โพรงทม่ี ีกาซ ปกคลุม 67

ลกั ษณะของการเช่ือมใตน้ํา -เคลอื บดว ยฟลักซชนดิ พิเศษ 68

มี 3 เทคนคิ ทใ่ี ชในเชื่อมใตน าํ้ 1. Drag or self-consuming technique 2. Oscillation technique 3. Step-back technique Drag or self-consuming technique Oscillation technique >> เปนการเดินแนวเชอ่ื มท่ีมลี กั ษณะเดินไปที ละนอย >> ใชอเิ ล็กโทรดที่มหี นาผวิ สัมผัสขนาดเล็ก >> เหมาะสําหรับการเดินแนวเชือ่ มสาํ หรบั เชอื่ มจุด/รอยตอ Step-back technique >> มีลักษณะเดนิ กลบั ไป- กลบั มา (มรี ะยะ การเคลอื่ นทีต่ อครงั้ 2-3 มลิ ลเิ มตร) >> ใชเดินแนวเชือ่ มที่ตองการความหนาพเิ ศษ 69

ลักษณะมมุ ของการเดิน -การเอยี งทํามุมกบั แนวเช่ือม 15o – 45o สําหรับการเชือ่ มแบบ self-consuming Technique หลักดานความปลอดภัย ขอควรระวงั ในการทํางานทั่วไปในโรงงาน (General Shop Precautions) 1. การแตงกายตอ งเรียบรอยไมรุมราม 2. สวมแวนตานิรภยั เมือ่ ตองการเจียร, การเชื่อม, การสกัด, หรือ ทาํ งานในลักษณะที่งานอยูเหนอื ศรี ษะ 3.ควรระมดั ระวังเมอื่ ตองใชเ ครอื่ งมอื ท่ีมคี มหรอื ยาว ซึ่งอาจเปน เหตุ ใหเ กดิ อันตรายได 4. อยาทํางานเชอื่ มหรอื อยใู กลเตาไป ถา มีสง่ิ ของที่ติดไฟไดพกติด ตวั อยู 70

5. ถา จะทาํ การแกไ ขอปุ กรณไ ฟฟา จะตองถอดปล๊กั หรือปดสวิทช ไฟฟากอ นทกุ ครง้ั 6. กอนจะหยบิ หรอื จบั ชนิ้ งาน ตอ งแนใจวา ชน้ิ งานนัน้ ไมรอน ควรทํา เครื่องหมายไวบ นชิ้นงานทย่ี งั รอนอยูเ มอื่ นําออกมาจากหอ งเชอ่ื ม หรือบริเวณท่ีทํางานเชื่อม 7.ใชค ีมหรอื อุปกรณจับชน้ิ งานในการจบั หรือเคลอ่ื นยายชน้ิ งานทรี่ อน ไมใ ชถุงมือหนงั หยิบจับเพราะอาจไหมได 8. ปรับเครอื่ งมือ – อปุ กรณตาง ๆ ใหอยูในสภาพพรอมใชง าน เชน เดมิ หลงั จากทํางานเสร็จแลวทุกคร้ัง 9. ควรทราบถงึ หนาท่ี วธิ กี ารใชอุปกรณ เคร่อื งมือ และเคร่อื งจักร ตาง ๆ เปนอยางดีกอนจะใชงาน ความปลอดภัยในการเช่ือมไฟฟา (Safety in Arc Welding) 1. อนั ตรายจากกระแสไฟฟา >> ผปู ฏบิ ตั งิ านมโี อกาสท่ีจะถูกกระแสไฟฟา ไหลผานรางกายได ถาอุปกรณ ในการเช่ือมเกิดการชํารุด >> ขณะท่ีผปู ฏิบัตงิ านเชอ่ื มเปนสอ่ื ทด่ี ีของไฟฟา เชน ทําการเชื่อมในทช่ี ืน้ แฉะ หรอื ตัวผูป ฏิบัตงิ านเปยกช้นื เปนตน 71

2. อันตรายจากรังสีหรอื แสงสวา งจาจากการอารค การอารค ดวยไฟฟา ขณะทําการเช่ือม จะทําใหเกดิ แสงสวางจา และ ประกอบดวยรงั สที มี่ ีอันตรายอยู 2 ชนดิ คอื 2.1 รังสอี ลุ ตราไวโอเลท (Ultra-Violet Radiation) เปน รังสีท่มี คี วามเขม ของแสงมากเกินกวา จะสามารถมองดว ยตาเปลา ไดในระยะใกล >> เมือ่ ตาของผูปฏบิ ตั ิงานหรือผูอ่ืนท่ีอยูใกลเ คยี งบริเวณทาํ การเชื่อมไดรบั รงั สี นโี้ ดยท่ีไมมอี ุปกรณป อ งกันรังสี กจ็ ะทาํ ใหเ กดิ อาการเจบ็ ตา ตาอกั เสบ บวม แดง น้าํ ตาไหล อาการเหลา น้เี รียกวา “ Arc eye ” >> อาการจะเรม่ิ ปรากฏเม่ือไดร บั รังสไี ปแลวประมาณ 6 ชัว่ โมง และอาการน้จี ะ หายไปเองภายใน 12-24 ชัว่ โมง แลวแตค วามมากนอยของรงั สีที่ไดรบั >> รังสนี ยี้ ังทําอนั ตรายตอผวิ หนังทําใหผิวหนังบริเวณที่ไดรับรังสคี ล้ํา หรือผวิ ไหม 2.2 รังสีอินฟราเรด (Infrared Radiation) เปน รงั สีท่เี ชื่อกนั วา เปน ผลทําใหเ กิดตอกระจกได >> ปองกันโดยใชกระจกกรองแสง (Filter lens) ลดความเขมของ แสงสามารถาทาํ ใหมองเหน็ การอารค และนัยนตาไมไ ดรบั อนั ตรายจากรังสนี ัน้ ๆ >> สวนผวิ หนงั กใ็ ชอ ปุ กรณปกปด เชน ถงึ มอื หนงั , เส้อื หนงั , ปลอกแขนหนงั , เปน ตน 72

3. อันตรายจากควัน >> การอารความรอ น ทําใหล วดเชือ่ มหลอมละลายและเผาไหมฟลกั ซ >> เกดิ ควนั ซง่ึ มีพษิ ตอรา งกายสาํ หรับผูที่สูดควัน >> บริเวณนี้ถอื วามปี รมิ าณของออกซเิ จนท่ีนอยมาก อาจเปน อนั ตรายได >> ดงั น้ันในการเชอ่ื มบรเิ วณทีแ่ คบ ๆ หรือถูกปด กินการถา ยเทของอากาศ กจ็ ะทาํ ใหเ กิดอันตรายตอ ผูปฏิบตั งิ านเชอื่ มอยางมากทีเดยี ว วิธีการ ปองกันอันตรายจากควันพิษ นิยมใชพ ัดลมดดู ระบายอากาศ หรอื ชุดทอ ลมดดู ระบายอากาศ ขอปฏิบตั ใิ หเ กดิ ความปลอดภยั ในงานเชอ่ื มไฟฟา 1. ตรวจสอบช้นิ สวน อุปกรณเ พ่ือใหแ นใ จวา ทุกชนิ้ สว นอยูใ น สภาพดไี มม ีไฟฟาร่ัว 2. ปดเคร่อื งเช่ือมทกุ คร้งั เม่ือทาํ งานเสรจ็ หรือจะทําการ เคลอื่ นยา ยเครือ่ งเชอ่ื ม 3. สวมหนา กากเชอ่ื มทุกคร้งั เมือ่ ทําการเช่ือม และใชกระจกกรองแสง (filter lens) เบอรทเ่ี หมาะสมกับความเขม ของแสง 4. ตรวจระบบเคร่อื งมอื อุปกรณ ในการทาํ งานเช่อื มใหพรอม เชน ฉนวนหุมสายไฟฟา จุดตอ ของเครื่องกบั สายเชื่อม สายดิน เปน ตน 73

5. อยามองการเชอ่ื มดวยตาเปลา 6. สวมอปุ กรณป อ งกนั ในการเชอื่ มไฟฟา เชน ถุงมอื หนงั ปลอกแขน หนงั เสอื้ หนัง เปนตน 7. ควรมฉี ากปองกนั แสงจากการอารค เพื่อมิใหรบกวนผอู ื่น 8. ควรเปลย่ี นหรอื ซอ มหวั จับลวดเชือ่ มเมือ่ ชํารุดหรอื ไหมไ ฟ 9. เม่ือทําการเชอ่ื มเสรจ็ แลว ใหเอาลวดเช่ือมออกจากหัวจบั ลวดเชอื่ ม และแขวนหวั จบั ลวดเช่ือมใหพ น จากสายดิน 10. บริเวณทาํ งานไมควรเปย กชนื้ เพราะเปน สาเหตใุ หไ ฟฟา ดูดได 11. บรเิ วณทาํ งานไมค วรมีสง่ิ ของอ่นื เกะกะ รวมทั้งวัสดไุ วไฟ และ วัสดุทตี่ ดิ ไฟไดงาย เชน นํ้ามนั กระดาษ เชือ่ เพลงิ ชนดิ ตาง ๆ เปน ตน ขอ ดีของกระบวนการเชอ่ื มไฟฟา • มีตนทนุ / ราคานอยกวาขบวนการเช่ือมอารค อยางอน่ื • การเชอื่ มนสี้ ามารถทาํ ไดท ้ังในและนอกสถานท่ี • การทํางานมเี สียงดงั นอ ย 74

อุปกรณตา งๆที่ใชใ นการเช่อื ม การใช Jig & Figture ในการจับยดึ ชิน้ งานพอรอเช่อื ม 75

Jig & Figture อยางงายๆ ทีท่ าํ จากเหล็กฉาก เชื่อมจดุ เพอ่ื ยดึ ชน้ิ งานกอ นการ เชอ่ื มวนตอ เนือ่ ง 76

วดั ความยาวช้ินงาน ใหพอดกี บั แบบท่ีคํานวณไว ลองตอชิน้ งานกอเชื่อมจุดยดึ ติดกัน 77

เตรยี มเชอื่ ม เช่อื มช้ินงาน 78

วดั ฉาก ดานลาง 79

ดานบนตองขนานกับ เหล็กฉาก ทา เช่ือมแบบตา งๆ 80

ดแู นวเชอื่ ม เชือ่ มช้นิ งานจนวน ครบรอบ 81

แนวเชอื่ มแบบ เกล็ดปลา (หมนุ วน ซอนกัน) สวยงาม แนวเชื่อมดา นนอก 82

แนวเชื่อมกอ นขดั เงา แนวเช่อื มหลังขัดเงา 83

Q&A การเช่ือมมิกจ (Metal Inert Gas Welding : MIG) • เปนขบวนการเช่ือมที่ไดรับความรอนจากอารคระหวางลวด เชื่อมกับชน้ิ งาน • ลวดเชื่อมที่ใชเปนลวดเช่ือมเปลือยท่ีสงปอนอยางตอเนื่อง ไปยังบริเวณอารค • ทาํ หนาทเ่ี ปนโลหะเตมิ ลงยังบอหลอมละลาย 84

การเชอื่ มมกิ จ (ตอ) ลักษณะการเช่อื มมิกจ การเชอื่ มมกิ จ (ตอ ) • บริเวณบอหลอมละลายปกคลุมไวดวยแกสเฉ่ือย เพ่ือไมให เกดิ การรวมตวั กับอากาศ • เชื่อมไดทั้งโลหะและอโลหะตั้งแตงานหนามากๆ จนถึง โลหะแผนบางๆ • ไมม ีสแลก 85

การเชือ่ มมิกจ (ตอ) ลกั ษณะเครื่องเช่อื มมิกจ การเช่อื มมกิ จ (ตอ) หวั เชื่อมมิกจและอุปกรณ 86

การเช่อื มมกิ จ (ตอ ) การเดินหัวเชอ่ื มและมุมเชื่อม การเลอื กชนดิ ลวดเช่อื ม • การเลือกชนดิ ลวดเชอ่ื ม ควรพิจารณาปจ จยั ดงั นี้ 1. วัสดุงานเชื่อม มีสวนผสมทางเคมี และคุณสมบัติทางกล อยา งไร >> วศิ วกรรมวัสดุ, โลหะวทิ ยา 2. ความหนาและการออกแบบรอยตอ >> เขียนแบบวิศวกรรม 3. สภาพผิวงาน ขรขุ ระ มสี นมิ 4. ขอกําหนดมาตรฐานตางๆ เชน DIN JIS มอก. เปนตน 87

มาตรฐานของลวดเชือ่ ม • ตามมาตรฐาน AWS5.18 และ AWS5.28 ER XX S X สว นผสมทางเคมี ลวดตนั ความตานแรงดงึ ตํา่ สุด x 1,000 psi ลวดเชื่อมอารคและลวดเชื่อมเติม มาตรฐานของลวดเช่อื ม (ตอ) ตัวอยาง ER 70S – 6 Mild Steel Electrodes • ER = เปน ลวดเช่ือมอารค และลวดเช่ือมเติมรอยตอพรอ มกัน • 70 = กาํ ลังดงึ ตาํ่ สุด 70,000 psi • S = ลวดตัน • 6 = ตัวเลขแสดงสว นผลมทางเคมี 88

มาตรฐานของลวดเชื่อม (ตอ ) ตัวอยา ง ER 80S – B2L Low Alloy Steel Electrodes • ER = เปนลวดเช่ือมอารคและลวดเชอ่ื มเติมรอยตอ พรอมกนั • 80 = กําลังดึงตาํ่ สุด 80,000 psi • S = ลวดตนั • B2 = สวนผสมทางเคมี • L = คารบอนเจือตา่ํ มาตรฐานของลวดเช่อื ม (ตอ) ตัวอยาง ER316 – L Stainless Steel Electrodes • ER = เปน ลวดเชอื่ มอารค และลวดเชอื่ มเตมิ รอยตอพรอมกัน • 316 = เกรดเหลก็ กลา ไรสนมิ • L = คารบ อนเจือตา่ํ 89

การเลือกกระบวนการถา ยโอนโลหะกบั วสั ดชุ นดิ ตางๆ วัสดงุ านเชอ่ื ม ลักษณะการถายโอนโลหะ พลั ส ลัดวงจร ละออง หยดขนาดใหญ ใช อลมู ิเนียม ไมใ ช ใช ไมใ ช ใช บรอนซ ไมใช ใช ไมใช ใช ทองแดง ไมใช ใช ไมใช ใช ทองแดงนกิ เกิล ไมใช ใช ไมใช - เหล็กหลอ ใช แมกนเี ซียม ใช ไมใ ช ไมใ ช ไมใช ใช ไมใ ช การเลอื กกระบวนการถา ยโอนโลหะกบั วสั ดุชนดิ วสั ดงุ านเชื่อม ตางๆ (ตอ) ลกั ษณะการถายโอนโลหะ ลัดวงจร ละออง หยดขนาดใหญ พัลส อนิ โดเนล ไมใช ใช ไมใ ช ใช นิกเกิล ไมใช ใช ไมใช ใช เหลก็ กลา คารบอนต่าํ ใช ใช ใช - เหล็กกลาเจอื ต่ํา ใช ใช ใช - เหล็กกลา คารบอนปานกลาง ใช ใช ใช - เหลก็ กลา ไรส นิม ใช ใช ไมใ ช - ไทเทเนียม ไมใ ช ใช ไมใ ช - 90

ความหนาวสั ดุงานเชอื่ ม ตัวประกอบ ความหนา (มม.) การเชือ่ ม 0.13 0.4 1.6 3.2 4.8 6.4 10 12.7 19 25 เชื่อมเทย่ี วเดียว ไมต องเตรียมรอยตอ แบบลดั วงจร เชอ่ื มเท่ยี วเดียว เตรียมรอยตอ เช่อื มหลายเดียว แบบหยด ขนาดใหญ ความสามารถในการเชื่อม • นยิ มใชทั้งการเชอ่ื มกงึ่ อตั โนมัตแิ ละอตั โนมัติ • นําไปใชก บ้ั อตุ สาหกรรมการผลติ ทีม่ ปี ริมาณงานเชื่อมมากๆ เชน โรงงานผลิตรถยนต • กระบวนการเชื่อมนี้สามารถทาํ งานไดทุกตําแหนง แนวเช่อื ม 91

ตัวแปรของการเช่อื ม ตวั แปรของการเช่อื ม • ชนิดลวดเชอ่ื ม • ชนิดกาซคลมุ • ขนาดลวดเชื่อม • อตั ราการไหลของกา ซคลุม • กระแสเชือ่ ม ตวั แปรของการเชือ่ ม (ตอ ) • แรงดันอารค • อัตราเรว็ การเคลื่อนท่หี ัวเช่ือม • มุมหัวเชอ่ื ม • อัตราเรว็ ปอ นลวด 92

ข้ันตอนการเชอื่ มมกิ จโ ดยสังเขป 1. เตรียมลวดเชอื่ ม • ตัดปลายลวดเช่ือมออก เพื่อใหปลายลวดเชื่อม เรียบ • รอยลวดเชื่อมเขาเครื่อง เชื่อม • ปรับแรงดึงใหเหมาะสม ข้ันตอนการเชื่อมมิกจโดยสังเขป (ตอ ) 2. ปรบั ลวดเชื่อม • รอยลวดเช่ือมเกินหัว เช่อื มมาเล็กนอย • หมุนตัวเก็บลวดเช่ือม เพ่ือใหลวดเชื่อมพอดีกับ หวั เช่อื ม 93

ข้นั ตอนการเชื่อมมกิ จโดยสังเขป (ตอ ) 3. ปรับคาตางๆ • กระแสไฟฟา • อตั ราการปอ นลวดเช่ือม • ฯลฯ ขัน้ ตอนการเช่ือมมิกจโ ดยสังเขป (ตอ ) 4. สวมใสอุปกรณปองกัน ความปลอดภยั สว นบคุ คล • แวนตา/หนากาก • รองเทา • ถงุ มอื • ชดุ ปฏบิ ัติการณ 94

ขัน้ ตอนการเชอ่ื มมกิ จโดยสังเขป (ตอ ) 5. ลงมอื เชอื่ ม • กะระยะแนวเชื่อมบน ชิ้นงาน • เช่ือมตามแนวเช่ือมท่ีกะ ไว • ทาํ ความสะอาดแนวเชื่อม ขอดีของการเชอื่ มมิกจ • หวั เชอ่ื มเคลือ่ นทดี่ วยอัตราความเรว็ สูง • ปริมาณความรอนทีเ่ ขา สรู อยเชือ่ มตํ่า • การเปล่ยี นเกรนของชน้ิ งานไมม าก • เชอ่ื มตอเน่ืองนานกวา เพราะไมต องเปล่ียนลวดเชือ่ มบอยๆ • ใหค ุณสมบัตติ อ การซมึ ลึกดี เชอ่ื มบากมมุ แคบๆ ไดดี 95

ขอ ดีของการเชอ่ื มมกิ จ (ตอ ) • ไมตอ งทาํ ความสะอาดสแลก • ประกายโลหะกระเด็นไมมาก • ประหยดั คาใชจ า ยในการทําความสะอาด • เปลวอารค และบอ หลอมสามารถมองไดช ดั เจน • เชอ่ื มไดเ ร็วก วา การเช่อื มแกส 60% • ใชกระแสไฟเชื่อมนอ ยกวา ขอดีของการเชอื่ มมิกจ (ตอ ) • ลดคาแรงไดถ งึ 85% เมอ่ื เทยี บกบั การเชอ่ื มอนื่ ๆ ดว ยมือ • สามารถใชมือเดยี วเช่ือมได • สามารถเช่อื มไดทุกตําแหนงแนวเชื่อม • ลดควนั รมชา งเช่ือมขณะปฏิบัติงาน • ตะเขบ็ เช่อื มสวยงาม • ไมตองใชท กั ษะในการเชื่อมสงู มากนัก • สามารถออกแบบใหเปน การเชอ่ื มอัตโนมัติได 96

ขอเสยี ของการเชื่อมมกิ จ ขอเสยี ของการเช่อื มมกิ จ • เครอ่ื งเชื่อมมรี าคาแพงกวา เคร่อื งธรรมดาท่วั ไป • รอยตอที่อยใู นสวนคับแคบเชอื่ มยากไมส ะดวกในการบังคับ หัวเชือ่ มยากในงานเชอื่ มบางจุด • สายเช่อื มมรี ะยะจาํ กัด • บริเวณลมแรงตองจัดหาท่ีปองกันไมใหลมเปากาซคลุมหนี จากบริเวณอารค ตัวอยา งงานเชื่อมมิกจ ลักษณะงานเชอื่ มทดี่ ี 97

ตัวอยา งงานเชอ่ื มมิกจ (ตอ ) ลกั ษณะงานเชอ่ื มทด่ี ี ตวั อยางงานเช่ือมมกิ จ (ตอ) ลกั ษณะงานเชอื่ มท่ผี ูเชอื่ มขาดทกั ษะ 98

ตวั อยางงานเชอ่ื มมิกจ (ตอ ) งานเชือ่ มที่ปรับคา ตา งๆ ไมเหมาะสม งานเช่อื มจะโกง งอ Q&A 99

การเชอ่ื มโลหะ (Welding) (3/4) ผูชว ยศาสตราจารย วันชัย ลลี ากววี งศ ภาควิชาวิศวกรรมอตุ สาหการและการจดั การ คณะวศิ วกรรมศาสตรแ ละเทคโนโลยอี ุตสาหกรรม มหาวทิ ยาลยั ศิลปากร วิทยาเขตพระราชวงั สนามจันทร หัวขอที่จะบรรยายวันน้ี • การเชอ่ื มตกิ จ (Tungsten Inert Gas Welding : TIG) • การเช่ือมพลาสมา (Plasma Arc Welding : PAW) • การเชื่อมจุด (Spot Welding/Resistance Welding) • การเชือ่ มตะเขบ็ (Resistance Seam Welding) • การเช่ือมดว ยหุนยนต (Robotic Welding) 100