ครั้งที่-14 เทคนิคการเชื่อมงานแผ่นต่อชน

หน่วยท่ี 5 เทคนิคการเช่ือม เทคนิคการเช่ือมงานแผ่นต่อชน วชิ า งานเช่อื มอาร์กโลหะแก๊สคลุม 1 ครูสมหมาย เยาว์แสง

1 ใบเนื้อหา รหัสวิชา 2103-2006 วชิ างานเช่ือมอาร์กโลหะแก๊สคลุม 1 สอนครั้งที่ 14 ช่ือหน่วย เทคนคิ การเช่ือม เวลา 1 ช่ัวโมง ชือ่ เร่อื ง เทคนิคการเชื่อมงานแผ่นตอ่ ชน 5.2 เทคนิคการเช่ือมงานแผ่นต่อชน 5.2.1 การเตรยี มรอยต่องานแผน่ ต่อชน การเชื่อมต่องานแผ่นในลักษณะต่อชน ท่ีนาขอบของช้ินงาน 2 ช้ินมาต่อกัน ถ้าเป็นงาน บางสามารถทาการเชื่อมไม่ต้องบากหน้าช้ินงาน แต่ถ้างานหนาๆ ต้องบากหน้าช้ินงานเพื่อให้ตรง รอยต่อบางลง ในการเตรียมร่องรอยต่อก่อนเชื่อม สามารถเตรียมได้หลายลักษณะ ขึ้นอยู่กับ ความหนาของช้ินงาน ความสะดวกในการบากและตามมาตรฐานที่กาหนดไว้ รูปที่ 5.5 ลักษณะการบากชน้ิ งานรูปแบบต่าง ๆ 5.2.2 สว่ นต่างๆ ของงานตอ่ ชนบากหนา้ ช้ินงานรูปตัววี (V-Groove Weld) รปู ท่ี 5.6 ส่วนต่างๆ ของงานแผน่ ตอ่ ชนบากหน้าชน้ิ งานรปู ตัววี (V-Groove Weld)

2 ชอ่ื เรียกส่วนต่าง ๆ ของงานเชอื่ มต่อชนบากหน้างานรูปตวั วี (V-Groove Weld) ตามรปู ที่ 5.6 เลข 1 หมายถงึ ระยะห่างระหวา่ งรอยต่อของชน้ิ งานทั้งสองท่ฐี าน (Root Opening) เลข 2 หมายถงึ ผิวหน้ารอยตอ่ ของชนิ้ งานคูข่ นานสว่ นตรงทีฐ่ าน (Root Face) เลข 3 หมายถึง ผิวหน้าเอยี งของรอยตอ่ ชิน้ งาน (Groove Face) เลข 4 หมายถึง มมุ บากรอ่ งรอยต่อของชิน้ งานด้านเดียว (Bevel Angle) เลข 5 หมายถงึ มมุ บากรวมร่องรอยต่อของชิ้นงานทงั้ สอง (Groove Angle) เลข 6 หมายถึง ความหนาของช้นิ งานเชื่อม (Plate Thickness) 5.2.3 ชน้ั ของแนวเชื่อม ช้ันของแนวเชื่อม หมายถึง จานวนแนวเชื่อมท่ีเกิดข้ึนในงานเช่ือมต่อชนบากหน้าชิ้นงาน ซง่ึ ช้ินงานเชือ่ มทมี่ คี วามหนา จาเป็นตอ้ งบากมุมชน้ิ งานใหเ้ ป็นร่องเพื่อให้รอยเชอ่ื มเกิดการหลอมเหลว เข้าด้วยกันได้อย่างสมบูรณ์ซึ่งวิธีเช่ือมงานในลักษณะนี้จาเป็นต้องเชื่อมซ้อนกันหลายแนวเพ่ือทาให้ แนวเชือ่ มเต็มรอ่ งรอยต่อของชนิ้ งานชน้ั ของแนวเช่อื มจะมีช่ือเรียก ดงั รูปที่ 5.7 รปู ท่ี 5.7 การเรียกชอื่ ชน้ั ของแนวเชอื่ ม จากรปู 5.7 ชั้นแนวเชื่อมของการบากหน้าช้นิ งาน มชี ่ือเรยี กดงั นี้ Root Pass หมายถึง แนวเชื่อมแนวแรกหรอื แนวซมึ ลกึ Hot Pass หมายถงึ แนวเชื่อมแนวท่สี องหรอื แนวเตมิ Filler Pass หมายถึง แนวเช่ือมแนวท่ีสามต่อจากแนวเติมอาจมีหลายแนวถ้าชิ้นงานมี ความหนามาก Cover Pass หมายถงึ แนวเช่อื มแนวสุดทา้ ยหรือแนวทบั หนา้ ซึง่ เป็นแนวเช่ือมนอกสดุ ของ รอยตอ่ ช้นิ งาน ในการเชื่อมช้ินงานบากหน้าแนวเชื่อมแต่ละแนวจะมีลาดับข้ันตอนปฏิบัติงานท่ีไม่เหมือนกัน เป็นไปตามลกั ษณะมมุ บากช้ินงานซงึ่ ข้ึนอยูก่ บั ผู้ออกแบบงานเชื่อมจะกาหนดรายละเอยี ดเอาไว้

3 5.2.4 ทิศทางการเดนิ แนวเช่ือมและมุมลวดเช่ือม ทิศทางการเดินแนวเชื่อมในกระบวนการเชื่อมอาร์กโลหะแก๊สคลุมและการเช่ือม Flux Core Wire มี 2 วิธีคือการเช่ือมเดินหน้า (Forehand Welding) และการเชื่อมถอยหลัง (Backhand Welding) 5.2.4.1 การเช่อื มเดินหน้า (Forehand Welding) หมายถึงให้ปลายของลวดเช่ือมช้ีไป ทางทิศทางเดินแนวเชื่อม ทิศทางการเดินแนวเชื่อมจะสวนทางกับมุมเดินลวด (มุมเดินลวดของการ เชื่อมเดินหน้าเรียกว่า “มุมนา”) การเช่ือมเดินหน้า (Forehand Welding) จะให้ผลการหลอมเหลว ลึกต่า แนวเชอ่ื มกว้าง ผิวหนา้ แบน โดยทวั่ ไปใช้กับโลหะบาง รปู ที่ 5.8 ทิศทางการเดนิ แนวเช่ือมแบบเดินหน้า (Forehand Welding) 5.2.4.2 การเช่อื มถอยหลัง (Backhand Welding) หมายถงึ ใหป้ ลายของลวดเช่ือมชี้ไป ทางด้านตรงข้ามกับทิศทางเดินแนวเช่ือม ทิศทางการเดินแนวเช่ือมจะไปทางเดียวกันกับมุมเดินลวด (มุมเดินลวดของการเชื่อมถอยหลังเรียกว่า “มุมตาม”) เทคนิคการเชื่อมถอยหลังจะให้การหลอม ละลายลกึ สูง แนวเชื่อมนนู และแคบ การอาร์กสม่าเสมอและเรียบกว่า สะเก็ดเช่ือมเกาะท่ีผิวน้อยกว่า นิยมใชเ้ ช่อื มโลหะหนา รูปที่ 5.9 ทิศทางการเดนิ แนวเช่ือมแบบถอยหลงั (Backhand Welding) การเอียงลวดเชื่อมหรือหัวเชื่อมจะมีผลต่อแนวเชื่อม และปริมาณของการหลอมลึกด้วย มุมลวดเชอื่ มเรียกว่า มมุ เดนิ ลวด (Travel Angle) และมมุ งาน (Work Angle) มุมเดินลวด (Travel Angle) เป็นการเอียงมุมของแกนลวดเชื่อมให้ปลายลวดชี้ไปใน ทศิ ทางเดยี วหรอื สวนทางกนั กับทิศทางของการเดินแนวเช่ือม

4 มุมงาน (Work Angle) เป็นมุมท่ีอยู่ระหว่างแกนลวดเช่ือมกับผิวหน้าชิ้นงาน สาหรับงาน แผ่นตอ่ ชนมุมงาน 90 องศา เม่อื มกี ารเอียงมุมเดนิ ลวดจาก 90° ไปเป็นมุมนา ก็จะทาให้เกิดการหลอมละลายลึกลดลง และรูปทรงของแนวเช่ือมจะกว้างและแบนราบมากกว่า และถ้ามีการเปล่ียนมุมเอียงลวดจาก 90 ° ไปเป็นมุมตาม (Drag Angle) ก็จะทาให้เกิดการหลอมละลายลึกเพ่ิมมากขึ้นจนถึงมุมเดินแนว (Travel Angle) ท่ี 25° จะให้การหลอมลึกในระดบั ท่ีสูงทส่ี ดุ 5.2.5 เทคนิคการเช่อื มงานต่อชนแนวเดียวไม่บากหนา้ ชนิ้ งานตาแหนง่ ท่าราบ กรณีการเชื่อมน้ีได้เลือกใช้เทคนิคการเดินแนวเช่ือมแบบเดินหน้า (Forehand Welding) ในการเชื่อมตาแหน่งท่าราบ ให้ใช้วิธีการส่ายหัวเชื่อมแบบเคลื่อนท่ีเดินหน้าถอยหลังเล็กน้อยหรือ คลา้ ยๆกับวงเล็บปดิ การเอียงหัวเชือ่ มมมุ ผลกั (Push Angle) 5-10 องศา และมุมงาน (Work Angle) 90 องศา ถา้ ต้องการใหแ้ นวเชื่อมกว้างมากขึน้ ให้ใชเ้ ทคนิคการส่ายลวดเชือ่ มกวา้ งออกไป a) มุมนา b) มุมงาน c) ทิศทางการเดินแนวและการสา่ ยลวดแบบคร่งึ วงกลม d) วธิ ีการสา่ ยแบบตา่ งๆ รปู ที่ 5.10 เทคนคิ การเช่ือมงานต่อชนแนวเดยี วไมบ่ ากหน้าช้ินงานตาแหน่งท่าราบ

5 5.2.6 เทคนิคการเชอื่ มงานตอ่ ชนบากหนา้ ช้นิ งานตาแหน่งทา่ ราบ งานเชื่อมต่อชนบากหน้าชิ้นงานมีวิธีการบากร่องได้หลายแบบ แต่วิธีที่ใช้กันท่ัวไป คุณภาพงานดีและสามารถทาได้สะดวกคือการบากร่องแบบวี (V-Groove) การบากร่องนั้นใช้กับงาน ท่มี ีความหนาและตอ้ งเช่ือมซอ้ นกันหลายแนว 5.2.6.1 เทคนิคการเช่อื มยึดช้ินงาน การเชอ่ื มยึดชิน้ งาน ให้ทาการเช่อื มด้านหนา้ ของร่องบาก 2 จดุ ดา้ นหวั และดา้ นทา้ ยท้าย เวน้ ระยะร่องบากประมาณ 3 มลิ ลิเมตร แนวเชอื่ มยึดความยาวไม่เกนิ 15 มลิ ลิเมตร และเชอื่ มใหซ้ มึ ลกึ เหมอื นแนวเช่ือมจริงคือความนูนไม่เกิน 1.5 มม. การเชื่อมยึดชิน้ งานในบางคร้งั อาจจะใชแ้ ผ่น เหล็กเสรมิ หัวทา้ ย a) การเช่อื มยึดในร่องรอยต่อ b) การเชอ่ื มยดึ โดยใช้แผ่นเสริม รปู ท่ี 5.11 การเชื่อมยึดชน้ิ งาน 5.2.6.2 วิธีการเชื่อมงานต่อชนบากหน้าชิน้ งานตาแหน่งท่าราบ งานเชอื่ มต่อชนในตาแหนง่ ทา่ ราบ จานวนแนวเชื่อมขนึ้ อยู่กับความหนาของช้ินงาน a) b) c) a) ช้ินงานหนาประมาณ 6 มม. จานวนแนวเช่อื ม 2 แนวเตม็ รอ่ งบาก b) ช้นิ งานหนาประมาณ 9 มม. จานวนแนวเชื่อม 3 แนวเตม็ ร่องบาก c) ชิน้ งานหนาประมาณ 20 มม. จานวนแนวเชื่อม 6 แนวเตม็ ร่องบาก รูปท่ี 5.12 ความแตกตา่ งของจานวนแนวเชื่อมตามความหนาชิ้นงานในการเชอ่ื มทา่ ราบ

6 เทคนคิ การเชอ่ื มกรณจี านวนแนวเช่อื ม 3 แนว ความหนาช้ินงาน 9 มม. มุมเดินแนวเช่ือม ประมาณ 5-15 องศา มมุ งาน 90 องศา a) วธิ กี ารสา่ ยลวดเชื่อมแนวซมึ ลกึ b) มุมงานของการเชอ่ื มแนวซมึ ลึก รูปท่ี 5.13 เทคนิคการเช่ือมแนวซึมลึก การเช่ือมแนว Hot Pass (แนวท่ี 2) เผื่อให้ผิวแนวเชื่อมต่ากว่าผิวชิ้นงานไม่เกิน 1.6 มิลลิเมตร ก่อนทาการเช่ือมแนว Cover Pass มุมลวดเช่ือมเหมอื นกับการเช่ือมแนวแรก รปู ที่ 5.14 มุมงานแนว Hot pass ท่าราบ การเช่ือมแนว Cover Pass มุมเดินแนวเชื่อมประมาณ 5-15 องศา มุมงาน 90 องศา เหมือนกับแนวแรกและแนวที่สอง แนวทับหน้าให้ส่ายลวดเช่ือมกว้างออกไปให้เต็มร่อง และ หลอมเหลวครอบคลมุ ขอบรอ่ งบากประมาณ 1-1.5 มม. ความสูงแนวเชอ่ื มไมเ่ กนิ 3.5 มม. a) แสดงเทคนิคการส่ายลวดเชือ่ ม b) แสดงมมุ งาน รปู ที่ 5.15 เทคนิคการเช่ือมแนว Cover Pass ท่าราบ

7 รปู ท่ี 5.16 ขนาดความสูงของแนวซมึ ลึกและความนนู ของแนวทบั หนา้ 5.2.7 การเชื่อมงานต่อชนบากหน้าช้นิ งานตาแหนง่ ท่าระดับ งานเช่อื มต่อชนในตาแหนง่ ทา่ ระดับ จานวนแนวเชือ่ มข้ึนอยู่กับความหนาของชนิ้ งานและ ขนาดของร่องบาก a) จานวนแนวเชอ่ื ม 4 แนว เตม็ ร่องบาก b) จานวนแนวเชอ่ื ม 6 แนว เตม็ ร่องบาก รูปที่ 5.17 ความแตกตา่ งของจานวนแนวเช่ือมตามความหนาช้ินงานในการเช่อื มทา่ ระดับ เทคนิคการเช่ือมกรณีจานวนแนวเชื่อม 4 แนว ความหนาช้ินงาน 9 มม. การเชื่อมแนว Root Pass มมุ เดินแนวเช่ือมประมาณ 5-15 องศา มุมงาน ประมาณ 85 องศา ทามุมกับช้ินงานแผ่น ล่าง (ลวดเชื่อมทามมุ ต่ากวา่ แนวระดบั ประมาณ 5 องศา) ใชว้ ธิ ีการส่ายลวดเชอ่ื มแบบฟนั เลือ่ ย a) b) a) แสดงทิศทางการเดินแนวเชอ่ื มและเทคนิคการสา่ ยลวดเชอ่ื ม b) แสดงมุมลวดเชื่อม ทามุมตา่ กว่าแนวระดับ ประมาณ 5 องศา รปู ท่ี 5.18 เทคนคิ การเช่อื มแนว Root Pass ท่าระดบั

8 การเช่ือมแนว Hot Pass (แนวที่ 2) การปฏิบัติงานเชื่อมชิ้นงานน้ี แนวเช่ือม Hot Pass จานวน 1 แนว เน่อื งจากร่องบากไมก่ ว้างมากนัก ใช้เทคนิคการส่ายแบบฟันเล่ือยให้กว้างออกไปให้ถึง ขอบร่องบาก การส่ายลวดเชื่อมในท่าระดับกว้างเกินไปจะมีผลทาให้เกิดรอยกัดลึก (Undercut) ในการเชื่อมแนว Hot Pass ควบคุมการเชื่อมให้ผิวหน้าแนวเชื่อมต่ากว่าผิวชิ้นงานประมาณ 1.5 มม. เพอื่ ความสะดวกในการเช่ือมแนวทับหน้า รปู ที่ 5.19 เทคนิคการเชือ่ มแนว Hot Pass ท่าระดับ การเชื่อมแนว Cover Pass ในการออกแบบการเช่ือมน้ีใช้แนวเช่ือมทับหน้า 2 แนวท้ัง สองแนวหลอมเหลวครอบคลุมขอบร่องบากประมาณ 1-1.5 มม. ความสูงแนวเชื่อมไม่เกิน 3.5 มิลลิเมตร แนว Cover Pass 1 ลวดเช่ือมทามมุ สูงกว่าแนวระดับประมาณ 5 องศา แนว Cover Pass 2 หัวเช่ือมทามุมตา่ กวา่ แนวระดับประมาณ 5 องศา a) b) a) แสดงทศิ ทางการเดนิ แนวเช่อื มและเทคนคิ การส่ายลวดเชือ่ ม แนวทับหนา้ ท่ี 1 b) แสดงมุมลวดเชือ่ ม ทามมุ สูงกว่าแนวระดบั ประมาณ 5 องศา รปู ท่ี 5.20 เทคนคิ การเชอ่ื มแนว Cover Pass 1 ทา่ ระดับ

9 a) b) a) แสดงทศิ ทางการเดินแนวเช่ือมและเทคนคิ การส่ายลวดเชอ่ื ม แนวทับหนา้ ท่ี 2 b) แสดงมุมงาน ทามมุ ตา่ กวา่ แนวระดับ ประมาณ 5 องศา รูปท่ี 5.21 เทคนิคการเชือ่ มแนว Cover Pass 2 ท่าระดับ 5.2.8 การเช่อื มงานต่อชนบากหนา้ ช้นิ งานตาแหน่งท่าตงั้ งานเชื่อมต่อชนในตาแหน่งท่าต้ัง ความตอ้ งการท่จี ะเช่อื มท่าตั้งเชื่อมข้ึนหรือท่าตั้งเชื่อมลง นนั้ คานงึ ถึงความหนาชิน้ งานและการหลอมลกึ และจะทาการเช่ือมกี่แนวนั้นขึ้นอยู่กับชนิดและขนาด ของร่องบาก การเช่อื มงานตอ่ ชนทา่ ตั้งเชื่อมขน้ึ บากหน้าชิ้นงานรูปตัววี ชิ้นงานเชื่อมนี้ได้ออกแบบการ เช่ือม 3 แนว เตม็ รอ่ งบาก การเช่ือมแนว Root Pass ใช้มุมลวดเช่ือมประมาณ 5 องศา มุมงาน 90 องศา ใช้เทคนิค การสา่ ยแบบซิกแซก a) b) a) แสดงทศิ ทางการเดินแนวเชื่อมและเทคนคิ การส่ายลวดเช่อื มแนวซมึ ลึก b) แสดงมุมเดินลวดเช่อื ม มุมนาประมาณ 5 องศา รูปที่ 5.22 เทคนิคการเชอ่ื มแนว Root Pass ทา่ ต้ังเช่ือมข้ึน

10 การเชอื่ มแนว Hot pass ใช้มมุ ลวดเชอ่ื มประมาณ 5 องศา มุมงาน 90 องศา ใชเ้ ทคนคิ การสา่ ยลวดเชอื่ มแบบขั้นบันได a) มมุ งานแนวซมึ ลึก b) มมุ งานแนว Hot Pass รูปท่ี 5.23 มุมงานของการเชื่อมแนวซมึ ลึกและแนว Hot pass ทา่ ตง้ั เชอ่ื มขนึ้ การเชื่อมแนว Cover Pass ให้หลอมละลายครอบคลุมขอบร่องบากประมาณ 1-1.5 มลิ ลเิ มตร ความสงู แนวเชื่อมไมเ่ กนิ 3.5 มม. ส่ายลวดเชื่อมซิกแซก หรือ ตัวยูคว่า โดยจะต้องหยุดตรง ขอบแนวเช่ือม รูปที่ 5.24 เทคนคิ การส่ายลวดเชื่อมแนว Cover Pass ทา่ ตั้งเชอ่ื มข้นึ