ใบความรู้ที่ 1

ใบความร้ทู ี่ 1 หลกั การเชือ่ มดว้ ยกระบวนการเชอื่ มอารก์ ด้วยลวดเชือ่ มหุ้มฟลกั ซ์

ใบความรทู้ ่ี 1 เรอ่ื ง หลกั การเชือ่ มดว้ ยกระบวนการเชอ่ื มอาร์กดว้ ยลวดเช่ือมหมุ้ ฟลักซ์ หลกั การเช่อื มดว้ ยกระบวนการเชอื่ มอารก์ ดว้ ยลวดเช่อื มหุ้มฟลกั ซ์ กระบวนการเช่ือมอาร์กด้วยลวดเชื่อมหุ้มฟลักซ์ หรือท่ีเรามักเรียกว่ากระบวนการเช่ือม ไฟฟ้า (Shield Metal Arc Welding: SMAW) เป็นกระบวนการเช่ือมที่ยังใช้ในอุตสาหกรรมอยู่ ทว่ั ไป โดยความร้อนจะเกดิ จากการอารก์ ระหวา่ งลวดเชื่อมหุ้มฟลักซก์ ับโลหะชน้ิ งาน ซึ่งมอี ุณหภูมิ สูงจนสามารถทาให้โลหะช้ินงานเกิดการหลอมเหลวติดกัน ในขณะเดียวกันลวดเช่ือมจะถูก หลอมเหลวและเติมลงในแนวเช่ือมด้วยเช่นเดียวกัน ลวดเชื่อมท่ีถูกเติมลงในแนวเชื่อมจะมี ส่วนผสมต่างๆ มากมายข้ึนอยู่กับการเลือกใช้งานให้เหมาะสม นอกจากน้ีแล้วฟลักซ์ที่หุ้มอยู่รอบ แกนของลวดเช่ือมยังมีสมบัติช่วยให้แนวเชื่อมท่ีได้มีประสิทธิภาพ และแนวเชื่อมมีคุณภาพดีอีก ดว้ ย เครอ่ื งเชอ่ื มท่ีใช้ในกระบวนการเชื่อมอาร์กด้วยลวดเชอ่ื มห้มุ ฟลักซ์แบ่งออกเปน็ 2 ชนดิ 1) เครือ่ งเชอื่ มชนิดแรงเคลอ่ื นคงท่ี (Constand Voltage : CV) แสดงลักษณะเส้นโค้งของแรงเคลอื่ นไฟฟา้ และกระแสไฟฟ้าของเครือ่ งเชื่อมชนิดแรงเคลือ่ นคงท่ี

แสดงความสัมพันธ์ของอัตราการเตมิ ลวดเช่ือมและกระแสไฟฟา้ แสดงลักษณะเครอ่ื งเชอ่ื มแบบแรงเคล่ือนคงที่ 2) เคร่ืองเช่อื มชนดิ กระแสไฟคงท่ี (Constant Current : CC) แสดงความสมั พนั ธ์ของแรงเคล่อื นไฟฟา้ และกระแสไฟฟา้ เครอ่ื งเช่อื มไฟฟา้ (Electric Welding Machine) ซง่ึ พิจารณาตามลักษณะของดา้ นกาลงั การผลิต สามารถแบง่ ได้ดังนี้ ชนิดหมอ้ แปลงไฟฟ้า (Transformer Welding Machine) แสดงขดลวดภายในเครือ่ งเชอ่ื มชนิดหมอ้ แปลงไฟฟ้า

แสดงลักษณะการปรับกระแสไฟเช่ือมด้วยอปุ กรณ์ไฟฟา้ แสดงลักษณะเครอื่ งเช่ือมแบบหมอ้ แปลงไฟฟา้ เครือ่ งเชือ่ มชนดิ ผสมหม้อแปลง-เครอ่ื งเรียงกระแส (Transformer-Rectifier Welding Machine) แสดงลกั ษณะเคร่ืองเช่อื มชนิดผสมหมอ้ แปลง-เคร่อื งเรียงกระแส เครอ่ื งเชอ่ื มเรกติไฟรซ์ ึ่งแบ่งออกเปน็ 2 ชนิด คือ 1. ชนดิ กระแสตรงลวดเชื่อมต่อขวั้ ลบ (Direct Current Electrode Negative : DCEN) แสดงลักษณะการต่อสายเชอ่ื มแบบ DCEN

2. ชนดิ กระแสตรงลวดเชอ่ื มตอ่ ขัว้ บวก (Direct Current Electrode Positive : DCEP) แสดงลักษณะการตอ่ สายเชอ่ื มแบบ DCEP เคร่อื งเชอ่ื มชนิดอนิ เวอร์เตอร์ (Inverter Welding Machine Type) ลกั ษณะการทางานของเครอ่ื งเชื่อมอินเวอร์เตอร์ แสดงลักษณะเครอ่ื งเช่อื มแบบอนิ เวอร์เตอร์ เคร่ืองเช่อื มชนิดเจเนอเรเตอร์ (Generator Welding Machine Type) แสดงลักษณะเครื่องเชอื่ มชนดิ เจเนอเรเตอร์

ประสทิ ธภิ าพ (Duty Cycle) ของเครือ่ งเช่อื ม ประสิทธิภาพ (Duty Cycle) ของเครื่องเช่ือม ประกอบวัฏจักรการทางาน (Duty Cycle) หมายถึง อัตราส่วนของเวลาที่ทาการอาร์กต่อเวลาทั้งหมด สาหรับเคร่ืองเช่ือมได้กาหนดเวลา ทงั้ หมดไวเ้ ปน็ มาตรฐาน 10 นาที ตัวอย่างเช่น เคร่ืองเชื่อมขนาด 250 แอมแปร์ ที่ 60% Duty Cycle หมายถึง เครื่องเชื่อมท่ี เม่ือเราปรับกระแสไฟเชื่อมที่ 250 แอมแปร์ สามารถเช่ือมแบบต่อเน่ืองได้นาน 6 นาที และเวลา หยุดพกั 4 นาที โดยท่ัวไปแล้วเคร่ืองเช่ือมท่ีเป็นชนิดอัตโนมตั ิจะใช้ดวิ ต้ีไซเคิล 100% แต่สาหรับเครื่องเช่ือม ที่ใช้กับลวดเช่ือมหุ้มฟลักซ์จะใช้ดิวต้ีไซเคิลประมาณ 60% ซึ่งในการคานวณหาดิวต้ีไซเคิลของ เครื่องเชอื่ ม เพ่ือท่ีจะสามารถใชง้ านไดอ้ ยา่ งเหมาะสมสามารถใชส้ ูตรหาได้ดงั น้ี การหาเปอร์เซ็นตด์ วิ ต้ีไซเคิล โดยเคร่ืองเชอื่ มทมี่ ีดวิ ต้ไี ซเคลิ ท่ีกาหนด 60% ท่ีกระแสไฟ 300 แอมแปร์ จงคานวณหาเปอร์เซน็ ตด์ ิวตี้ไซเคิลของเครอ่ื งเชื่อม เม่ือต้องการใช้กระแสไฟเชอ่ื ม 400 แอมแปร์ จากตัวอย่างเมือ่ ตอ้ งการเชือ่ มโดยใช้กระแสไฟ 400 แอมแปร์ สามารถเช่ือมไดต้ ดิ ตอ่ กนั ประมาณ 3.38 นาที และเวลาพกั ประมาณ 6.62 นาที นอกจากจะสามารถหาเปอร์เซ็นตด์ วิ ตไี้ ซเคิล โดยวิธกี ารคานวณได้จากสูตรแลว้ ยังใช้วธิ ีอ่าน ชารต์ ความสัมพนั ธ์ระหวา่ งเปอร์เซน็ ตด์ วิ ตีไ้ ซเคลิ กับกระแสไฟที่ใช้ได้ แสดงเปอรเ์ ซน็ ตด์ ิวตไี้ ซเคลิ จากชารต์

หลกั การเลอื กเครอ่ื งเช่อื ม การเลอื กเครอ่ื งเช่ือมเพ่ือนามาใชใ้ นงานต่าง ๆ ผูใ้ ชจ้ าเป็นต้องเลือกใหม้ ีความเหมาะสมซึง่ มหี ลกั ในการพิจารณาดงั นี้ 1) ขนาดของกระแสไฟเชอื่ มทต่ี อ้ งการใชง้ าน 2) ชนดิ ของกระแสไฟฟ้าที่สามารถจัดหามาใช้กับเครื่องเช่ือมได้ 3) องค์ประกอบเกยี่ วกับความสะดวกและความประหยัดคา่ ใช้จา่ ย เครอ่ื งมือ-อปุ กรณ์ ในงานเชือ่ ม อปุ กรณป์ ระกอบเครอ่ื งเช่ือม เพือ่ ใช้ในการเชือ่ มโลหะตา่ ง ๆ มีอยูห่ ลายชนดิ แต่ละชนิดจะ มหี นา้ ท่ีในการใชง้ านท่ตี ่างกนั ออกไป ทัง้ น้ผี ปู้ ฏิบัตคิ วรพจิ ารณาเลอื กใช้ให้เหมาะสม อุปกรณ์ ประกอบเครื่องเช่ือมดังน้ี 1 หวั จับลวดเชือ่ ม (Electrode Holder) แสดงลกั ษณะหัวจบั ลวดเช่ือม 2.สายเช่อื ม (Cable) แสดงการตอ่ สายเชอ่ื ม สายเชื่อมโดยท่ัวไปทาจากลวดทองแดงทเี่ ปน็ เสน้ ขนาดเล็กเหมอื นเส้นผมพันรอบกนั ไวเ้ ป็น จานวนมากและใชเ้ ส้นใยพันทับไวเ้ พอ่ื เปน็ การรกั ษารูปทรงของลวดทองแดง ส่วนช้ันนอกจะหมุ้ ไว้ ดว้ ยยางซึ่งเปน็ ฉนวนไฟฟา้ ลักษณะภายในของสายเชื่อมไฟฟา้ แสดงลกั ษณะภายในของสายเชอ่ื ม

แสดงการเลือกใชส้ ายเชือ่ มไฟฟา้ หมายเหตุ -ความยาวท่ีกาหนดเปน็ ความยาวรวมของสายเชอ่ื มและสายดนิ -ขนาดสายเชื่อมกาหนดตามนัมเบอร์ของ American Wire Gage การคานวณการหาพลงั งานสญู เสยี ในสายเชือ่ มและชิน้ งาน ทาได้โดยการใช้โวลตม์ เิ ตอร์วดั ความดนั ไฟฟ้าทีข่ ั้วเชื่อม และแรงดนั ทอี่ าร์กขณะทาการอาร์ก และวัดค่ากระแสไฟเชื่อมโดยใช้ แอมมิเตอร์ หรือเครอ่ื งเชอื่ ม บางเครอ่ื งอาจมีหน้าปดั บอก การหาพลงั งานสูญเสียของการใช้สาย เชอ่ื มสามารถคานวณหาไดด้ ังนี้ ขณะเช่ือมวัดแรงเคล่อื นท่ีขั้ว 38 โวลต์ แรงเคลอื่ นอารก์ 35 โวลต์ กระแสเชือ่ ม 250 แอมแปร์ จงหา พลังงานสูญเสยี ของสายเชื่อม พลังงานสูญเสีย = (38 - 35) x 250 = 750 วัตต์ อุปกรณย์ ึดสายดิน (Ground Clamp) แสดงลกั ษณะของอุปกรณ์ยดึ สายดิน

อปุ กรณท์ ี่ใชส้ าหรับทาความสะอาดงานเชือ่ ม ทัง้ กอ่ นการเชอื่ มและหลงั การเช่ือม มีความ จาเปน็ ตอ้ งนามาใช้เพ่อื ให้งานเชื่อมมคี ณุ ภาพ อปุ กรณ์ทาความสะอาดมหี ลายชนิด ดงั น้ี 14.1 แปรงลวด (Wire Brush) แสดงลักษณะแปรงลวดขัดชน้ิ งาน 14.2 ค้อนเคาะสแลก (Chipping Hammer) แสดงลักษณะค้อนเคาะสแลก 14.3 คีมจบั ชน้ิ งานร้อน (Pliers) แสดงลกั ษณะคมี จบั ช้ินงาน

อปุ กรณป์ อ้ งกันอันตราย (Protective Equipment) ซ่งึ ในการปฏิบตั ิงานเช่อื ม อนั ตราย มกั เกิดขน้ึ ไดต้ ลอดเวลา อันตรายท่ีเกิดขน้ึ เชน่ ความร้อน แสง ควนั สะเก็ดโลหะ ไฟฟา้ ดูด เป็น ตน้ ดงั นัน้ นอกจากชา่ งเชื่อมจะมีทักษะในการเช่ือมที่ดีแลว้ ต้องมกี ารป้องกันอันตรายทอ่ี าจจะ เกิดขน้ึ ได้ ซ่งึ จะมีผลกระทบหลายดา้ น ซึ่งผปู้ ฏบิ ตั งิ านสามารถปอ้ งกันอนั ตรายตา่ งๆที่อาจจะ เกิดข้นึ โดยใชอ้ ปุ กรณ์ปอ้ งกันดังน้ี 15.1 หนา้ กากเชอ่ื ม (Welding Helmets)