วัสดุในงานเชื่อม

หน่วยการเรยี นท่ี 1 ชนดิ และลักษณะของวัสดุประสานในงานเชื่อม รายวิชาวัสดุประสานงานเชือ่ ม 1/20 1.1 วสั ดปุ ระสานงานเชอื่ ม ลวดเชอื่ มหรือวัสดุประสานงานเช่อื ม เป็นวสั ดุสาหรับ ปอ้ นเตมิ ใหก้ ับรอยเชอ่ื มทาใหร้ อยตอ่ ของช้นิ งาน ยึดติดเขา้ ดว้ ยกันได้ แบง่ เป็น 2 กลมุ่ คอื 1.1.1 ลวดเช่อื มไฟฟ้า (Electrode ) รปู ลกั ษณะลวดเช่อื มไฟฟ้า หมายถงึ ลวดเชอ่ื มทีม่ ีกระแสไฟฟ้าไหล 2/20 ผ่านตัวลวดเชื่อมขณะใช้งาน รายวิชาวัสดปุ ระสานงานเชอ่ื ม

ลวดเชือ่ มทีใ่ ช้กบั กระบวนการเชอื่ มอาร์ก แบ่งออกเปน็ 2 ชนดิ คอื 1) ลวดเช่อื มแบบสิน้ เปลอื ง (Consumable Electrode) ลวดเชื่อมชนิดนี้จะถูกหลอมเหลวลงไปรวมตัวกับช้ินงาน พร้อมกับการเชื่อม เช่น รูปลวดเช่อื มใต้ฟลกั ซ์ รปู ลวดเชอื่ มหุม้ ฟลกั ซ์ รายวิชาวสั ดปุ ระสานงานเชอ่ื ม 3/20 2) ลวดเชอ่ื มแบบไม่สนิ้ เปลือง (Non-Consumable Electrode) ลวดเชือ่ มประเภทน้จี ะไมห่ ลอมละลายไปพร้อมกับชิ้นงาน เชน่ ลวดเชื่อมทงั สเตน ลวดเช่ือมทังสเตน 4/20 รายวชิ าวัสดปุ ระสานงานเชื่อม

1.1.2 ลวดเตมิ (Non-Electrode) หมายถึง ลวดเช่อื มไมเ่ กี่ยวขอ้ ง กบั ข้ัวไฟฟ้า แต่จะใช้ สาหรับป้อน เติมโลหะให้กับรอยเชื่อม แบง่ ออกเป็น 2 ชนดิ คือ 1) ลวดเติมชนดิ แทง่ (Filler Rod) ใชส้ าหรับการเชื่อมแกส๊ การเช่ือมทิก การเช่ือมพลาสมา ที่ทาการเชื่อมดว้ ยมือ ดังรูป รายวชิ าวัสดปุ ระสานงานเชอ่ื ม 5/20 2) ลวดเช่อื มชนิดเสน้ ลวดแบบม้วน (Filler Wire) ใช้สาหรับการเชื่อมด้วยเครื่องจกั รแบบอตั โนมัติและ กึ่งอัตโนมัติ ดังรปู รปู แสดงลักษณะลวดเติมแบบมว้ น 6/20 รายวชิ าวัสดปุ ระสานงานเชื่อม

1.2 การแบ่งชนดิ ของวัสดปุ ระสาน 7/20 ในกระบวนการเช่ือมอาร์ก 1.2.1 การแบ่งลวดเช่อื มตามชนิดของวัสดุลวดเชอ่ื ม ได้แก่ 1) ลวดเช่ือมไฟฟา้ เหล็กกลา้ คาร์บอน 2) ลวดเช่ือมไฟฟ้าเหล็กกลา้ ผสมตา่ 3) ลวดเชื่อมไฟฟ้าเหล็กกลา้ ไรส้ นิม 4) ลวดเชื่อมไฟฟา้ เหล็กหล่อ ฯลฯ รายวชิ าวัสดปุ ระสานงานเช่อื ม 1.2.2 การแบ่งลวดเชอื่ มตามกระบวนการเชอ่ื ม ไดแ้ ก่ 1) การเช่ือมอารก์ ด้วยลวดหุม้ ฟลักซ์ (SMAW) 2) การเชื่อมใต้ฟลักซ์ (SAW) 3) การเช่ือมมิก (GMAW) ฯลฯ รายวิชาวสั ดปุ ระสานงานเชื่อม 8/20

1.2.3 การแบง่ ลวดเชือ่ มตามชนดิ ของฟลักซ์หุม้ ได้แก่ 1) ลวดเช่ือมหุ้มฟลักซ์ชนดิ กรด 2) ลวดเช่ือมหุ้มฟลักซ์ชนิดรูไทล์ 3) ลวดเชื่อมหุ้มฟลักซ์ชนดิ เซลลูโลส 4) ลวดเชื่อมหุ้มฟลกั ซ์ชนิดด่างหรอื ไฮโดรเจนตา่ รายวชิ าวสั ดปุ ระสานงานเช่อื ม 9/20 1.3 ชนิดของวัสดุประสานในกระบวนการ เชอื่ มอาร์ก 1.3.1 ลวดเชือ่ มห้มุ ฟลกั ซ์ (Covered Electrodes) รายวชิ าวัสดปุ ระสานงานเชอ่ื ม 10/20

โครงสร้างของลวดเชื่อมประกอบดว้ ย แกนลวดเช่ือมและ ฟลกั ซห์ ุ้มแกนลวดเช่ือม ดงั แสดงในรูป ความยาวแกนลวด ผวิ หนา้ ตดั ปลายลวดเชื่อม ปลายแกนลวดเชื่อม หน้าตดั ลวดเชื่อม แกนลวดเชอ่ื ม ความยาวปลายแกน ลวดเช่อื ม ฟลกั ซห์ มุ้ 11/20 รายวชิ าวัสดปุ ระสานงานเช่ือม โครงสร้างลวดเชอ่ื มหมุ้ ฟลกั ซ์ 12/20 ประกอบดว้ ย 2 สว่ น ทสี่ าคญั คอื 1) แกนลวดเชอ่ื ม (Core) แกนลวดเชื่อมมีหน้าที่ คือ เปน็ ตัวนากระแสไฟเพื่อ ทาให้เกดิ การอาร์ก และเปน็ โลหะป้อนเติมให้กับรอยต่อ 2) สารพอกห้มุ หรือฟลักซ์ (Flux) จะพอกหมุ้ รอบแกนลวดเชอื่ มเอาไว้ รายวิชาวสั ดปุ ระสานงานเชอ่ื ม

ลวดเชื่อมหมุ้ ฟลกั ซเ์ หลก็ กลา้ คาร์บอน ตามมาตรฐาน AWS A5.1-91 แบง่ ตามประสทิ ธภิ าพของลวดเชื่อมเป็น 4 หมวด คือ หมวด F-1 เปน็ ลวดเชอื่ มในกลุม่ เช่ือมไดด้ ้วยความเร็วสงู หมายถึง กลุ่มลวดเช่ือมท่มี อี ัตราการหลอมเหลวสูง เหมาะสาหรับงานท่ีตอ้ งการ เช่อื มดว้ ยความเร็วสงู ลวดเช่อื มในกลมุ่ นี้ได้แก่ E6020 E6027 และ E6028 รายวชิ าวัสดุประสานงานเช่ือม 13/20 หมวด F-2 เปน็ ลวดเช่อื มในกลมุ่ หลอมเหลวกินลึกต่า หมายถึง กลุ่มลวดเชอ่ื มทีม่ คี วามเร็วในการหลอมเหลว ลวดเชื่อมในกลมุ่ นี้ ได้แก่ E60 12 E6013 และ E6028 หมวดF-3 เปน็ ลวดเชื่อมในกลุ่มหลอมเหลวกินลึกสูงหมายถงึ กล่มุ ลวด เชื่อมทมี่ ีอตั ราการแขง็ ตัวของรอยเช่ือมเร็ว ลวดเช่อื มในกลุ่มนี้ ไดแ้ ก่ E6010 E6011 และ E7010 รายวิชาวัสดปุ ระสานงานเชื่อม 14/20

หมวด F-4 ลวดเชอ่ื มไฮโดรเจนต่า หมายถึง ลวดเชื่อมท่ีมไี ฮโดรเจนผสม อยู่ตา่ และในฟลักซ์จะต้องมคี วามชืน้ ต่า เนื้อเชอื่ มมีความเหนียวสูง ปอ้ งกันการแตกร้าวได้ดี ลวดเช่ือมในกลมุ่ นี้ ได้แก่ E60 12 E6013 และ E6028 รายวิชาวสั ดปุ ระสานงานเช่ือม 15/20 1.3.2 ลวดเชือ่ มแบบยาวตอ่ เนือ่ ง (Continuous Wire) ลวดเช่อื มยาวต่อเนื่อง แบ่งออกไดห้ ลายชนดิ คือ 1) ลวดเช่ือมอารก์ โลหะแกส๊ คลมุ (Solid Wire Electrodes) ลวดเชอื่ มมกิ /แม็กมคี วามแข็งแรง สูงกว่าลวดเชื่อมเหลก็ กลา้ ละมุน เพราะมผี ลจากการรีดเย็นและมี ธาตุผสม รูปลวดเชอื่ มมกิ /แมก็ ไสต้ นั รายวชิ าวัสดปุ ระสานงานเชื่อม 16/20

2) ลวดเช่ือมแกนฟลักซ์ (Flux Cored Wire Electrodes) ลวดเช่ือมแกนฟลักซ์ มีโครงสร้างท่ีประกอบดว้ ยโลหะห้มุ อยู่ ภายนอก ส่วนแกนกลางบรรจุดว้ ยฟลักซ์และธาตุผสม รูปแสดงภาพตัดของลวดเชือ่ มแกนฟลักซ์ รูปแสดงลกั ษณะของลวดเชือ่ มแกนฟลักซ์ รายวิชาวสั ดปุ ระสานงานเช่ือม 17/20 ลวดเชื่อมแกนฟลกั ซ์แบง่ ออกเป็น 2 กลมุ่ ใหญ่ ๆ คอื * กลุ่มท่ีใช้แก๊สคลมุ ภายนอก * กลมุ่ ที่ไม่ใช้แกส๊ คลมุ ภายนอก ลวดเช่ือมแกนฟลักซ์ แบง่ ตามชนิดของฟลักซ์ ได้ 3 กลมุ่ คือ ชนดิ รูไทล์ (High Rutile Type) ชนดิ ดา่ งผสมรูไทล์ (Lime – Rutile Type) ชนดิ ด่าง (High Lime type) รายวชิ าวสั ดปุ ระสานงานเช่ือม 18/20

3) ลวดเช่ือมใต้ฟลักซ์ (Submerged Arc Welding Electrodes) การเช่ือมใต้ฟลักซ์ ขณะทาการเชื่อม รูปแสดงลักษณะการเชอื่ มใตฟ้ ลักซ์ ลวดเชอ่ื มจะถกู ป้อนจากขดลวดสู่บรเิ วณ บ่อหลอมเหลวและฟลักซ์ชนิดเมด็ จะถูก ป้อนมาคลมุ บริเวณบ่อหลอมเหลวเอาไว้ การอารก์ จะเกิดขึ้นภายใตฟ้ ลักซ์ ทาให้ ไมส่ ามารถมองเห็นการอารก์ ในขณะ ทาการเชื่อม รายวชิ าวัสดุประสานงานเชื่อม 19/20 ลวดเชือ่ มใต้ฟลักซ์ ผลิตเหมอื นกับ ลวดเชอ่ื มใต้ฟลักซ์ ลวดเชื่อมมิก/แม็ก แตกต่างกันท่ีมขี นาดโตกวา่ ความแข็งและค่าความเค้นแรงดงึ ของ ลวดเชือ่ มใต้ฟลักซ์จะต่ากว่าลวดเชื่อมมิก/แม็ก ลวดเชือ่ มใต้ฟลักซ์มีธาตุผสมในระดับตา่ และ เคลือบผวิ ดว้ ยทองแดง ดังรปู รายวชิ าวสั ดุประสานงานเช่อื ม 20/20