หน่วยที่ 5 แก๊สปกคลุมสำหรับงานเชื่อม(Shield Gas)

แกส๊ ปกคลุมสำหรบั งำนเช่อื ม (Shield Gas)

ประโยชนข์ องแกส๊ ปกคลุมสำหรบกำรเชือ่ มอำรก์ โลหะแก๊สคลุม และกำรเช่ือม Flux Core Wire 1. ปอ้ งกันสำรมลทนิ ปนเปือ้ นลงในหลอมละลำยจำกชั้นบรรยำกำศโดยรอบ 2. ทำใหเ้ ช่ือมวสั ดุท่ีเปน็ โลหะและอโลหะง่ำยข้นึ 3. ทำให้กำรอำร์กสม่ำเสมอ 4. ทำใหค้ ณุ สมบัติของโครงสร้ำงภำยในแนวเชื่อมสมบูรณ์ 5. ทำใหแ้ นวเช่อื มมคี ุณสมบัตทิ ำงกลสงู สดุ 6. ชว่ ยใหแ้ นวเชือ่ มมรี ูปทรงดแี ละ มสี เกด็ โลหะตดิ ท่ีช้ินงำนลดลง 7. ช่วยให้เกดิ กำรสง่ ถ่ำยนำ้ โลหะไดอ้ ย่ำงสมบรู ณ์ 8. ทำให้กำรหลอมลกึ ของแนวเชอ่ื มดีมำกขนึ้

หนำ้ ที่ของแกส๊ ปกคลมุ ในกำรเชอื่ มอำร์กโลหะแก๊สคลมุ และกำรเชื่อม Flux Core Wire แกส๊ ปกคลุมทำหนท้ ่ีปกคลุมแนวเชื่อมและบ่อหลอมละลำยขณะเชอื่ ม เพ่อื ไม่ใหเ้ กิดปฏกิ ิริยำออกซิเดชัน่ หรอื มสี ำรมลทนิ จำกอำกกำ ศโดยรอบเข้ำมำปนเปอื้ นขณะทำกำรเช่ือม เช่น มแี ก๊สออกซิเจน แก๊สไนโตรเจน เข้ำมำรวมตัวกนั ในแนวเช่อื มที่ให้แนวเช่อื มแตกร้ำวได้ และแกส๊ ปกคลุมยงั ทำหนำ้ ที่ควบคุมกำรอำร์กของกำรเชื่อมให้สม่ำเสมอ ลดสะเก็ตโลหะทกี่ ระเดน็ ลดลง และทำใหก้ ำรส่งถ่ำยน้ำโลหะใน กระบวนกำรเชือ่ นสมบูรณย์ ่ิงข้ึน

แก๊สปกคลุมสำหรบกำรเช่อื มอำร์กโลหะแก๊สคลมุ และกำรเช่อื ม Flux Core Wire กำรเชื่อมอำร์กโลหะแกส๊ คลมุ และกำรเช่อื ม Flux Core Wire น้นั จำเป็นตอ้ งใชแ้ กส๊ ปกคลมุ แนวเช่ือมจำกแหลง่ ภำยนอก ซ่งึ โดยปกตจิ ะใชแ้ กส๊ คำรบ์ อนไดออกไซด์ แกส๊ อำรก์ อน และแกส๊ ฮเี ลยี มหรอื นำมำผสมกนั เป็นตน้ จำกทก่ี ลำ่ วมำน้นั จงึ ควรเลอื กใชแ้ กส๊ ปก คลมุ ใหเ้ หมำะสมกบั ช้ินงำนและกระบวนกำรเช่ือม ดงั น้นั จงึ ตอ้ งทำกำรเรยี นรูถ้ งึ ชนิดของแกส๊ ปกคลมุ และคุณสมบตั ขิ องแกส๊ ปกคลมุ ต่ำง ๆ ดงั น้ี

แก๊สปกคลุมชนดิ ไมผ่ สม แกส๊ ปกคลมุ ชนิดไม่ผสมโดยปกติกำรเช่อื มอำร์กโลหะแกส๊ คลมุ และกำรเช่อื ม Flux Core Wire นยิ มใช้กัน 3 ชนิดไดแ้ ก่ 1. แก๊สอำรก์ อน (Argon : Ar) 2. แก๊สฮีเลียม (Helium : He) 3. แก๊สคำรบ์ อนไดออกไซด์ (Carbondioxide : CO2)

แก๊สอำรก์ อน (Argon : Ar) แนวเชอ่ื มใช้แก๊สอำรก์ อนเป็นแกส๊ ปกคลมุ

แก๊สฮเี ลียม (Helium : He) รอยเชื่อมทใ่ี ชแ้ กส๊ ฮเี ลียมเปน็ แก๊สปกคลมุ

แกส๊ คำร์บอนไดออกไซด์ (Carbondioxide : CO2) รอยเชอื่ มท่ใี ชแ้ กส๊ คำรบ์ อนไดออกไซด์เปน็ แก๊สปกคลุม

แกส๊ ปกคลมุ ชนดิ ผสม 1. แก๊สปกคลุมผสม 2 ชนิด 2. แก๊สปกคลมุ ผสม 3 ชนดิ (Universal) 3. แกส๊ ปกคลุมผสม 4 ชนิด (Quad Mix)

แกส๊ ปกคลุมผสม 2 ชนดิ แก๊สปกคลมุ ผสมระหวำ่ งแกส๊ ฮเี ลยี มกบั แก๊สอำรก์ อน กำรหลอมลึกของแก๊สฮเี ลยี มกบั แกส๊ อำรก์ อน

แกส๊ ปกคลุมระหวำ่ งแก๊สอำร์กอนกบั แกส๊ ออกซิเจน กำรกดั แหว่งของแกส๊ ออกซเิ จนกับแกส๊ อำรก์ อน

แก๊สปกคลุมระหว่ำงแกส๊ อำร์กอนกับแก๊สคำร์บอนไดออกไซด์ แก๊สอำร์กอนผสมแกส๊ คำรบ์ อนไดออกไซด์ 3 - 10% เป็นแก๊สท่ีใช้กับกำรสง่ ถำ่ ยนำ้ โลหะแบบแบบลัดวงจรและสเปรย์ แก๊สอำรก์ อนผสมแกส๊ คำรบ์ อนไดออกไซด์ 11 - 20% เป็นแก๊สที่เหมำะกบั กำรเชอื่ มทีม่ ีระยะห่ำงของชิน้ งำนทแ่ี คบ เชื่อมงำนโลหะ แผ่นบำงได้ แก๊สอำร์กอนผสมแก๊สคำร์บอนไดออกไซด์ 21 - 25% เป็นแก๊สที่เหมำะสมกับกำรเช่ือมเหล็กเหนียวเหมำะสำหรับกำรเชื่อมเหล็ก หนำดว้ ยกระแสไฟเชอ่ื มที่สงู แก๊สอำร์กอนผสมแก๊สคำร์บอนไดออกไซดส์ ูงถงึ 50% เปน็ แก๊สทเี่ หมำะสำหรบั งำนทตี่ อ้ งกำรควำมรอ้ นและใหก้ ำรซึมลึกสงู จะงำน เชอ่ื มที่มีควำมหนำมำกกว่ำ 3 มม. แก๊สอำร์กอนผสมแก๊สคำร์บอนไดออกไซด์สูงถึง 75% เป็นแก๊สท่ีเหมำะสำหรับกำรเช่ือมท่อผนังหนำกำรซึมลึกสูง กำรหลอม ละลำยที่ผนงั ดำ้ นข้ำงดมี กี ำรอำร์กสม่ำเสมอเม็ดโลหะนอ้ ยลง

แก๊สปกคลุมระหวำ่ งแก๊สอำร์กอนกับแกส๊ คลอรีน แกส๊ ปกคลุมผสมชนิดนีไ้ มค่ อ่ ยนิยมใช้กนั เพรำะจะเป็นอันตรำยต่อผูป้ ฏบิ ตั งิ ำนเวน้ แต่จะมกี ำรป้องกันอนั ตรำยเป็นอยำ่ งดซี ึ่งแกส๊ คลอรนี จะทำหนำ้ ทไ่ี ล่แกส๊ ไฮโดรเจนออกจำกแนวเชื่อมอะลูมเิ นยี ม

แกส๊ ปกคลุมผสม 3 ชนดิ แกส๊ ปกคลุมนจ้ี ะนำแกส๊ มำผสมกัน 3 ชนิด เรียกว่ำแบบยูนิเวอร์แซล (Universal) แกส๊ ปกคุมชนิดน้ีถกู สรำ้ งข้ึนมำเพ่อื ใหส้ ำมำรถถ่ำย โอนน้ำโลหะแบบสเปรย์ แบบลดั วงจร แบบหยด และ แบบพลั ล์ ซง่ึ แกส๊ ปกคลมุ ผสม 3 ชนิดจะมีหลำยสว่ นผสมใหเ้ ลอื กใชข้ ้ึนอยู่กบั กำรสง่ ถำ่ ยน้ำโลหะ และคณุ ลกั ษณะของกำรอำรก์ และลกั ษณะกำรถ่ำยโอนน้ำโลหะ แบบสเปรย์ แบบลัดวงจร แบบหยด แบบพลสั ์ กำรถ่ำยโอนน้ำโลหะ

แกส๊ ปกคลมุ ผสมระหวำ่ งแกส๊ ฮเี ลียม แกส๊ อำร์กอน และแกส๊ คำร์บอนไดออกไซด์ แกส๊ ผสมชนดิ น้ีเป็นแก๊สปกคลมุ ท่ีให้แรงดึงของบ่อหลอมเหลวท่ีดี และกำรส่งถ่ำยน้ำโลหะจะเป็นแบบลัดวงจร โดยส่วนผสมจะใช้ แก๊สฮเี ลยี ม 90% แก๊สอำรก์ อน 7.5 % และแก๊สคำร์บอนไดออกไซด์ 2.5 % แกส๊ ปกคลุมชนดิ นนี้ ยิ มใชเ้ ชอ่ื มเหลก็ กล้ำไรส้ นมิ ชนิดออสเตน นิติก โดยแก๊สปกคลุมนี้จะทำปฏิกิริยำกับช้ันบรรยำกำศได้เล็กน้อยแต่จะไม่ลดควำมต้ำนทำนกำรกัดกร่อน และหำกเปล่ียนส่วนผสมเป็น แก๊สฮีเลียม 60 – 70% แก๊สอำร์กอน 25 – 35% และแก๊สคำร์บอนไดออกไซด์ 5% สำมำรถนำไปใช้กับกำรเชื่อมเหล็กกล้ำเจือต่ำเม่ือ ต้องกำรควำมเหนยี วทีส่ งู ส่วนกำรส่งถ่ำยน้ำโลหะจะเป็นแบบลัดวงจร กำรผสมแก๊สปกคลุมชนิดน้ีควรให้มีปริมำณคำร์บอนไดออกไซด์ต่ำ เพรำะคำร์บอนจะเป็นตัวลดควำมเหนียวและอำจเข้ำไปเจือปนในเน้ือโลหะได้ ลักษณะของแนวเช่ือมที่ได้จำกแก๊สปกคลุมชนิดนี้จะมี ลักษณะแบนรำบ ซ่ึงเป็นผลดีต่องำนเช่ือมเพรำะจะช่วยงำนด้ำนกำรตกแต่งผิวของแนวเชื่อมได้ จึงเหมำะกับงำนเช่ือมเหล็กกล้ำไร้สนิม หรือเช่ือมท่อ

แก๊สปกคลุมผสมระหวำ่ งแก๊สอำรก์ อน แกส๊ คำร์บอนไดออกไซด์ และแก๊สไฮโดรเจน แก๊สปกคลุมท่ีผสมข้ึนมำชนิดน้ี เม่ือทำกำรเติมแก๊สไฮโดรเจน 1 - 2 % จะทำใหก้ ำรไหลตวั ของน้ำโลหะดีข้ึน และกำรอำรก์ สมำ่ เสมอ สำหรบั กำรเช่ือมเหลก็ กลำ้ ไรส้ นิมจะตอ้ งเติมแกส๊ คำรบ์ อนไดออกไซด์ 1 - 3% เพ่อื ทำใหก้ ำรอำรค์ สมำ่ เสมอ และกำรดึงแกส๊ คำรบ์ อนเกดิ ข้ึนนอ้ ย แกส๊ ผสมชนิดน้ีไม่เหมำะกบั กำรเช่ือมเหลก็ กลำ้ ผสม เพรำะแนวเช่ือมจะมแี กส๊ ไฮโดรเจนสูงมีผลทำใหเ้ กดิ กำรแตกรำ้ วและคณุ สมบตั ทิ ำงกลไม่ดี

แก๊สปกคลุมผสมระหวำ่ งแก๊สอำร์กอน แกส๊ ออกซเิ จน และแก๊สคำรบ์ อนไดออกไซด์ แก๊สปกคลุมที่ผสมขึ้นมำชนิดน้ีจะใช้แก๊สอำร์กอนผสมกับแก๊สออกซิเจน 1% และ คำร์บอนไดออกไซด์ 5 - 10% แก๊สชนิดนี้ เหมำะสำหรบั กำรเชอื่ มเหล็กกลำ้ คำรบ์ อน เหล็กกล้ำผสมต่ำและเหลก็ กล้ำไร้สนิมในทุก ๆ ควำมหนำ สำหรับเหล็กเหล็กกล้ำไร้สนิมควรใช้ กำรเชือ่ มแบบเป็นสเปรย์เทำ่ นนั้ ถ้ำใช้กระแสไฟเช่อื มตำ่ บ่อหลอมละลำยจะมคี วำมหนืดและจะมกี ำรเติมคำร์บอนในโลหะชิ้นงำนกำรเชื่อม เหล็กกล้ำคำร์บอนและเหลก็ กล้ำผสมตำ่ แนวเชื่อมจะใหค้ ณุ สมบตั ทิ ำงกลทด่ี แี ก๊สออกซเิ จนจะชว่ ยทำใหก้ ำรอำรก์ สมำ่ เสมอ

แก๊สปกคลมุ ผสม 4 ชนิด แกส๊ ปกคลมุ ผสมระหว่ำงแกส๊ อำรก์ อน แกส๊ ฮเี ลยี ม แกส๊ คำรบ์ อนไดออกไซด์ และแกส๊ ออกซิเจน แกส๊ ปกคลุมทผ่ี สมขนึ้ มำชนิดน้ี ใชส้ ำหรบั ปกคลุมกำรเชอื่ มท่ตี อ้ งกำรเตมิ ลวดเชื่อมสูงให้คณุ สมบัตทิ ำงกลทดี่ ี ใชก้ บั กำรเชอื่ ม เหลก็ กล้ำผสมตำ่ และสำมำรถนำไปเชื่อมเหล็กกลำ้ ละมนุ ได้ แกส๊ ผสมชนิดน้ีจะมชี อื่ เรยี กว่ำ (Quad Mix)

กำรพิจำรณำเลือกแกส๊ ปกคลุม กำรพิจำรณำเลือกใช้แก๊สปกคลุมแนวเช่ือมเป็นเร่ืองสำคัญอย่ำงย่ิงเพรำะแก๊สปกคลุมมีผลต่อกำรเชื่อมเป็นอย่ำงมำกถ้ำเลือกได้ อย่ำงถกู ต้องจะส่งผลดีต่อกำรเชื่อมเป็นอยำ่ งยิ่ง โดยกำรเลือกใช้แกส๊ ปกคลมุ จะมีขัน้ ตอนดงั ตอ่ ไปนี้ 4.1 ชนดิ ของโลหะชน้ิ งำนเชื่อม 4.2 ควำมต้องกำรทำงคุณสมบตั เิ ชงิ กล 4.3 วธิ กี ำรเชื่อม เช่น เชอื่ มด้วยมอื ระบบอตั โนมตั ิ หรือกึง่ ระบบอัตโนมัติ 4.4 ชนิดของลวดเชือ่ มและแกส๊ ทใี่ ช้สำหรับลวดเชือ่ มนนั้ 4.5 กระบวนกำรเชื่อมทใี่ ช้เชอื่ ม 4.6 ควำมเรียบรอ้ ยของแนวเชอื่ มทีต่ ้องกำรหรอื ระดับกำรกระเดน็ ของเมด็ โลหะ หำกเลือกแก๊สปกคลุมผิดพลำดไม่เหมำะสมอำจทำให้เกิดผลเสียในด้ำนคุณภำพของโลหะงำนเชื่อมได้และเสียเวลำในกำรแก้ไข ชิ้นงำน หรอื เสียเวลำในกำรกำจดั สะเก็ดแนวเชื่อมได้

เทคนิคกำรเช่อื มอำร์กโลหะ ตำแหนง่ ท่ำเชอ่ื ม 4F

ช้ินงำนเช่ือมตำแหน่งทำ่ เช่ือม 4F

เบิกเครอื่ งมือและชุดอุปกรณ์ปอ้ งกันอนั ตรำย รปู แสดงกำรเบกิ ชดุ อปุ กรณ์ป้ องกนั อนั ตรำย เครอ่ื งมอื วสั ดุ และอปุ กรณ์กำร รปู ที่ แสดงกำรสวมชดุ ป้ องกนั อนั ตรำย เช่ือม

กำรเตรยี มช้ินงำน แสดงกำรตดั ช้นิ งำนดว้ ยเครื่องตัดแบบเลื่อยสำยพำนแนวนอน

กำรเตรยี มช้นิ งำนกอ่ นเชื่อมยึด (Tack) รปู แสดงกำรตะไบตกแตง่ ชนิ้ งำน รูปแสดงกำรเจียระไนเปดิ ผิวงำน

กำรเจยี ระไนเปดิ ผิวบรเิ วณขอบช้นิ งำน

เตรียมเครอ่ื งเชอื่ ม กำรเปิดสวติ ชเ์ ครอ่ื งเช่ือม กำรปรบั ควำมเรว็ ลวดเช่ือม กำรปรบั แรงดนั แกส๊

กำรเช่ือมยดึ ช้ินงำน (Tack) ลกั ษณะวำงช้นิ งำนก่อนทำกำรเชื่อมยดึ ลักษณะกำรเชอ่ื มยดึ ชิน้ งำนด้ำนหลงั ลกั ษณะกำรเช่อื มยดึ จำกขอบช้นิ งำนเขำ้ มำ และปลำยช้นิ งำนท้ัง 2

ตรวจสอบองศำของช้ินงำน ตรวจสอบองศำของช้ินงำน

ติดต้ังช้ินงำน ลกั ษณะกำรติดตง้ั ชิ้นงำนในตำแหนง่ เชอ่ื มตอ่ ตัวทที ำ่ เหนอื ศีรษะ 4F

เร่ิมทำกำรเชอ่ื ม กำรเริ่มตน้ อำร์กจำกขอบช้นิ งำน กำรทำมมุ ลวดเช่อื ม 10-15 องศำ กำรทำมมุ ลวดเชื่อม 45 องศำ กบั ช้ินงำน (ดจู ำกดำ้ นหน้ำ) กับชิ้นงำน (ดจู ำกดำ้ นขำ้ ง)

กำรควบคุมควำมกวำ้ งของแนวเช่อื ม แสดงลักษณะแนวเช่อื มต่อตวั ทีท่ำเหนอื ศีรษะ 4F แสดงลักษณะกำรสำ่ ยลวดเช่อื มแบบตวั C

จุดสนิ้ สดุ แนวเชื่อม เตมิ ลวดเช่อื มลงในบอ่ หลอมเหลวปลำยแนวเชื่อมใหเ้ ตม็

กำรปฏบิ ตั ิงำนหลังทำกำรเชอื่ มเสรจ็ ช้ินงำนเชอ่ื มเสร็จ

เทคนิคกำรเชื่อม Flux Core Wire ตำแหนง่ ทำ่ เชื่อม 4F

ช้ินงำนเช่ือมตำแหน่งทำ่ เช่ือม 4F

เบิกเครอื่ งมือและชุดอุปกรณ์ปอ้ งกันอนั ตรำย รปู แสดงกำรเบกิ ชดุ อปุ กรณ์ป้ องกนั อนั ตรำย เครอ่ื งมอื วสั ดุ และอปุ กรณ์กำร รปู ที่ แสดงกำรสวมชดุ ป้ องกนั อนั ตรำย เช่ือม

กำรเตรยี มช้ินงำน แสดงกำรตดั ช้นิ งำนดว้ ยเครื่องตัดแบบเลื่อยสำยพำนแนวนอน

กำรเตรยี มช้นิ งำนกอ่ นเชื่อมยึด (Tack) รปู แสดงกำรตะไบตกแตง่ ชนิ้ งำน รูปแสดงกำรเจียระไนเปดิ ผิวงำน

กำรเจยี ระไนเปดิ ผิวบรเิ วณขอบช้นิ งำน

เตรียมเครอ่ื งเชอื่ ม กำรเปิดสวติ ชเ์ ครอ่ื งเช่ือม กำรปรบั ควำมเรว็ ลวดเช่ือม กำรปรบั แรงดนั แกส๊

กำรเช่ือมยดึ ช้ินงำน (Tack) ลกั ษณะวำงช้นิ งำนก่อนทำกำรเชื่อมยดึ ลักษณะกำรเชอ่ื มยดึ ชิน้ งำนด้ำนหลงั ลกั ษณะกำรเช่อื มยดึ จำกขอบช้นิ งำนเขำ้ มำ และปลำยช้นิ งำนท้ัง 2

ตรวจสอบองศำของช้ินงำน ตรวจสอบองศำของช้ินงำน

ติดต้ังช้ินงำน ลกั ษณะกำรติดตง้ั ชิ้นงำนในตำแหนง่ เชอ่ื มตอ่ ตัวทที ำ่ เหนอื ศีรษะ 4F

เร่ิมทำกำรเชอ่ื ม กำรเริ่มตน้ อำร์กจำกขอบช้นิ งำน กำรทำมมุ ลวดเช่อื ม 10-15 องศำ กำรทำมมุ ลวดเชื่อม 45 องศำ กบั ช้ินงำน (ดจู ำกดำ้ นหน้ำ) กับชิ้นงำน (ดจู ำกดำ้ นขำ้ ง)

กำรควบคุมควำมกว้ำงของแนวเชื่อม ลกั ษณะแนวเชอ่ื มตอ่ ตวั ทที ำ่ เหนอื ศีรษะ 4F ลักษณะกำรเช่อื มซ้อนแนว

จดุ สนิ้ สดุ แนวเชื่อม เตมิ ลวดเช่อื มลงในบอ่ หลอมเหลวปลำยแนวเชื่อมใหเ้ ตม็

กำรปฏบิ ตั ิงำนหลังทำกำรเชอื่ มเสรจ็ ช้ินงำนเชอ่ื มเสร็จ