ชนิดของวัสดุประสานในกระบวนการเชื่อมอาร์ก

หน่วยการเรียนท่ี 1 ชนิดและลกั ษณะของวสั ดุประสานในงานเช่ือม รายวชิ าวสั ดุประสานงานเช่ือม 1/20

1.1 วสั ดุประสานงานเชื่อม ลวดเชื่อมหรือวสั ดุประสานงานเช่ือม เป็ นวสั ดุสาหรับ ป้อนเตมิ ให้กบั รอยเชื่อมทาให้รอยต่อของชิ้นงาน ยึดตดิ เข้า ด้วยกนั ได้ แบ่งเป็ น 2 กลุ่ม คือ 1.1.1 ลวดเช่ือมไฟฟ้า (Electrode ) รูปลกั ษณะลวดเชื่อมไฟฟ้า หมายถึง ลวดเช่ือมทมี่ กี ระแสไฟฟ้าไหล 2/20 ผ่านตัวลวดเช่ือมขณะใช้งาน รายวชิ าวสั ดุประสานงานเช่ือม

ลวดเช่ือมที่ใช้กบั กระบวนการเชื่อมอาร์ก แบ่งออกเป็ น 2 ชนิด คือ 1) ลวดเช่ือมแบบสิ้นเปลือง (Consumable Electrode) ลวดเชื่อมชนิดนีจ้ ะถูกหลอมเหลวลงไปรวมตวั กบั ชิ้นงาน พร้อมกบั การเช่ือม เช่น รูปลวดเช่ือมใต้ฟลกั ซ์ รูปลวดเช่ือมหุ้มฟลกั ซ์ รายวชิ าวสั ดุประสานงานเชื่อม 3/20

2) ลวดเช่ือมแบบไม่สิ้นเปลือง (Non-Consumable Electrode) ลวดเชื่อมประเภทนีจ้ ะไม่หลอมละลายไปพร้อมกบั ชิ้นงาน เช่น ลวดเช่ือมทงั สเตน ลวดเชื่อมทังสเตน 4/20 รายวชิ าวสั ดุประสานงานเชื่อม

1.1.2 ลวดเตมิ (Non-Electrode) หมายถึง ลวดเชื่อมไม่เกย่ี วข้อง กบั ข้วั ไฟฟ้า แต่จะใช้ สาหรับป้อน เติมโลหะให้กบั รอยเช่ือม แบ่งออกเป็ น 2 ชนิด คือ 1) ลวดเติมชนิดแท่ง(Filler Rod) ใช้สาหรับการเช่ือมแก๊ส การเช่ือมทกิ การเช่ือมพลาสมา ทที่ าการเช่ือมด้วยมือ ดงั รูป รายวชิ าวสั ดุประสานงานเช่ือม 5/20

2) ลวดเชื่อมชนิดเส้นลวดแบบม้วน (Filler Wire) ใช้สาหรับการเชื่อมด้วยเคร่ืองจกั รแบบอตั โนมัติและ กงึ่ อตั โนมตั ิ ดงั รูป รูปแสดงลกั ษณะลวดเตมิ แบบม้วน 6/20 รายวชิ าวสั ดุประสานงานเช่ือม

1.2 การแบ่งชนิดของวสั ดุประสาน 7/20 ในกระบวนการเชื่อมอาร์ก 1.2.1 การแบ่งลวดเชื่อมตามชนิดของวสั ดุลวดเช่ือม ได้แก่ 1) ลวดเช่ือมไฟฟ้าเหลก็ กล้าคาร์บอน 2) ลวดเช่ือมไฟฟ้าเหลก็ กล้าผสมตา่ 3) ลวดเชื่อมไฟฟ้าเหลก็ กล้าไร้สนิม 4) ลวดเช่ือมไฟฟ้าเหลก็ หล่อ ฯลฯ รายวชิ าวสั ดุประสานงานเชื่อม

1.2.2 การแบ่งลวดเช่ือมตามกระบวนการเชื่อม ได้แก่ 1) การเชื่อมอาร์กด้วยลวดหุ้มฟลกั ซ์ (SMAW) 2) การเชื่อมใต้ฟลกั ซ์ (SAW) 3) การเชื่อมมิก (GMAW) ฯลฯ รายวชิ าวสั ดุประสานงานเชื่อม 8/20

1.2.3 การแบ่งลวดเช่ือมตามชนิดของฟลกั ซ์หุ้ม ได้แก่ 1) ลวดเชื่อมหุ้มฟลกั ซ์ชนิดกรด 2) ลวดเช่ือมหุ้มฟลกั ซ์ชนิดรูไทล์ 3) ลวดเชื่อมหุ้มฟลกั ซ์ชนิดเซลลูโลส 4) ลวดเชื่อมหุ้มฟลกั ซ์ชนิดด่างหรือไฮโดรเจนต่า รายวชิ าวสั ดุประสานงานเชื่อม 9/20

1.3 ชนิดของวสั ดุประสานในกระบวนการ เชื่อมอาร์ก 1.3.1 ลวดเชื่อมหุ้มฟลกั ซ์ (Covered Electrodes) รายวชิ าวสั ดุประสานงานเช่ือม 10/20

โครงสร้างของลวดเช่ือมประกอบด้วย แกนลวดเช่ือมและ ฟลกั ซ์หุ้มแกนลวดเชื่อม ดงั แสดงในรูป ความยาวแกนลวด ผวิ หน้าตดั ปลายลวดเช่ือม ปลายแกนลวดเชื่อม หน้าตัดลวดเชื่อม แกนลวดเช่ือม ความยาวปลายแกน ลวดเช่ือม ฟลกั ซ์หุ้ม 11/20 รายวชิ าวสั ดุประสานงานเชื่อม

โครงสร้างลวดเช่ือมหุ้มฟลกั ซ์ 12/20 ประกอบด้วย 2 ส่วน ทส่ี าคญั คือ 1) แกนลวดเชื่อม (Core) แกนลวดเชื่อมมีหน้าท่ี คือ เป็ นตัวนากระแสไฟเพื่อ ทาให้เกดิ การอาร์ก และเป็ นโลหะป้อนเติมให้กบั รอยต่อ 2) สารพอกหุ้มหรือฟลกั ซ์ (Flux) จะพอกหุ้มรอบแกนลวดเช่ือมเอาไว้ รายวชิ าวสั ดุประสานงานเช่ือม

ลวดเช่ือมหุ้มฟลกั ซ์เหลก็ กล้าคาร์บอน ตามมาตรฐาน AWS A5.1-91 แบ่งตามประสิทธิภาพของลวดเช่ือมเป็ น 4 หมวด คือ หมวด F-1 เป็ นลวดเชื่อมในกล่มุ เชื่อมได้ด้วยความเร็วสูง หมายถงึ กลุ่มลวดเช่ือมทมี่ อี ตั ราการหลอมเหลวสูง เหมาะสาหรับงานทตี่ ้องการ เชื่อมด้วยความเร็วสูง ลวดเชื่อมในกล่มุ นีไ้ ด้แก่ E6020 E6027 และ E6028 รายวชิ าวสั ดุประสานงานเช่ือม 13/20

หมวด F-2 เป็ นลวดเช่ือมในกล่มุ หลอมเหลวกนิ ลกึ ตา่ หมายถงึ กลุ่มลวดเช่ือมทมี่ คี วามเร็วในการหลอมเหลว ลวดเช่ือมในกล่มุ นี้ ได้แก่ E60 12 E6013 และ E6028 หมวดF-3 เป็ นลวดเชื่อมในกล่มุ หลอมเหลวกนิ ลกึ สูงหมายถงึ กลุ่มลวด เช่ือมทม่ี อี ตั ราการแขง็ ตัวของรอยเช่ือมเร็ว ลวดเช่ือมในกล่มุ นี้ ได้แก่ E6010 E6011 และ E7010 รายวชิ าวสั ดุประสานงานเชื่อม 14/20

หมวด F-4 ลวดเช่ือมไฮโดรเจนตา่ หมายถงึ ลวดเชื่อมทม่ี ไี ฮโดรเจนผสม อยู่ตา่ และในฟลกั ซ์จะต้องมีความชื้นต่า เนื้อเชื่อมมคี วามเหนียวสูง ป้องกนั การแตกร้าวได้ดี ลวดเชื่อมในกลุ่มนี้ ได้แก่ E60 12 E6013 และ E6028 รายวชิ าวสั ดุประสานงานเช่ือม 15/20

1.3.2 ลวดเชื่อมแบบยาวต่อเน่ือง (Continuous Wire) ลวดเช่ือมยาวต่อเน่ือง แบ่งออกได้หลายชนิด คือ 1) ลวดเชื่อมอาร์กโลหะแก๊สคลมุ (Solid Wire Electrodes) ลวดเชื่อมมิก/แม็กมีความแขง็ แรง รูปลวดเชื่อมมกิ /แม็กไส้ตัน สูงกว่าลวดเช่ือมเหลก็ กล้าละมุน เพราะมผี ลจากการรีดเยน็ และมี 16/20 ธาตุผสม รายวชิ าวสั ดุประสานงานเช่ือม

2) ลวดเช่ือมแกนฟลกั ซ์ (Flux Cored Wire Electrodes) ลวดเชื่อมแกนฟลกั ซ์ มโี ครงสร้างทป่ี ระกอบด้วยโลหะหุ้มอยู่ ภายนอก ส่วนแกนกลางบรรจุด้วยฟลกั ซ์และธาตุผสม รูปแสดงภาพตดั ของลวดเช่ือมแกนฟลกั ซ์ รูปแสดงลกั ษณะของลวดเช่ือมแกนฟลกั ซ์ รายวชิ าวสั ดุประสานงานเชื่อม 17/20

ลวดเช่ือมแกนฟลกั ซ์แบ่งออกเป็ น 2 กล่มุ ใหญ่ คือ * กล่มุ ทใ่ี ช้แก๊สคลมุ ภายนอก * กลุ่มทไี่ ม่ใช้แก๊สคลุมภายนอก ลวดเชื่อมแกนฟลกั ซ์ แบ่งตามชนิดของฟลกั ซ์ ได้ 3 กล่มุ คือ ชนิดรูไทล์ (High Rutile Type) ชนิดด่างผสมรูไทล์ (Lime – Rutile Type) ชนิดด่าง (High Lime type) รายวชิ าวสั ดุประสานงานเชื่อม 18/20

3) ลวดเช่ือมใต้ฟลกั ซ์ (Submerged Arc Welding Electrodes) การเช่ือมใต้ฟลกั ซ์ ขณะทาการเช่ือม รูปแสดงลกั ษณะการเชื่อมใต้ฟลกั ซ์ ลวดเช่ือมจะถูกป้อนจากขดลวดสู่บริเวณ บ่อหลอมเหลวและฟลกั ซ์ชนิดเมด็ จะถูก ป้อนมาคลมุ บริเวณบ่อหลอมเหลวเอาไว้ การอาร์กจะเกดิ ขนึ้ ภายใต้ฟลกั ซ์ ทาให้ ไม่สามารถมองเห็นการอาร์กในขณะ ทาการเช่ือม รายวชิ าวสั ดุประสานงานเช่ือม 19/20

ลวดเช่ือมใต้ฟลกั ซ์ ผลติ เหมือนกบั ลวดเช่ือมใต้ฟลกั ซ์ ลวดเชื่อมมกิ /แม็ก แตกต่างกนั ที่มขี นาดโตกว่า ความแขง็ และค่าความเค้นแรงดงึ ของ ลวดเชื่อมใต้ฟลกั ซ์จะต่ากว่าลวดเช่ือมมิก/แมก็ ลวดเชื่อมใต้ฟลกั ซ์มธี าตุผสมในระดบั ตา่ และ เคลือบผวิ ด้วยทองแดง ดงั รูป รายวชิ าวสั ดุประสานงานเชื่อม 20/20