บทท่ี 3 สาระสาคญั การเช่ือมอาร์กลวดหุ้มฟลักซ์ (Shielded Metal Arc Welding: SMAW) คือการเช่ือมด้วยไฟฟ้า ในบทเรียนน้ีจะอธิบายเกี่ยวกับหลักการเชื่อมอาร์ลวดหุ้มฟลักซ์ เครื่องมือและอุปกรณ์ในการ เนอื้ หา 1. หลักการเชอ่ื มอารล์ วดหมุ้ ฟลกั ซ์ จุดประสงค์ของบทเรียน 1.
อธิบายหลักการเชือ่ มอารก์ ลวดหมุ้ ฟลักซ์ได้ 84 1. หลกั การเชือ่ มอาร์กลวดห้มุ ฟลกั ซ์ การเช่ือมอาร์กลวดหุ้มฟลักซ์ (Shielded Metal Arc Welding: SMAW) คือการเช่ือมด้วยไฟฟ้า ทศิ ทางการเช่อื ม รปู ที่ 3.1 แสดงหลกั การเช่อื มอารก์ ลวดเชอื่ มหุ้มฟลกั ซ์ 2. เคร่ืองมอื และอุปกรณ์ในการเช่อื มอาร์กลวดหมุ้ ฟลักซ์ การเชื่อมอาร์กลวดหุ้มฟลักซ์ เป็นการด้วยไฟฟ้าที่อาศัยเครื่องเช่ือมเป็นต้นกาลังในการผลิต รปู ที่ 3.2 แสดงเครอ่ื งมอื และอปุ กรณ์ในการเชอ่ื มอารก์ ด้วยลวดห้มุ ฟลกั ซ์ 85 เครอ่ื งเช่อื มทาหน้าที่จ่ายกระแสไฟเช่อื มไปยงั ลวดเชื่อมและช้ินงานเพ่ือใหเ้ กิดการอาร์ก และทาให้ 2.1.1 เคร่ืองเชื่อมไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Current Welding Machine) เครื่อง 1. เครื่องเช่ือมแบบขับด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า (Motor Generator Welding Machine) รูปที่ 3.3 แสดงลกั ษณะของเครือ่ งเชือ่
มแบบขับด้วยมอเตอรไ์ ฟฟ้า 2. เครื่องเชื่อมแบบขับด้วยเครื่องยนต์ (Engine Generator Welding Machine) รูปที่ 3.4 แสดงลักษณะของเครอ่ื งเชอื่ มแบบขับดว้ ยเครอื่ งยนต์ 86 2.1.2 เคร่ืองเช่ือมกระแสตรงแบบเรียงกระแส (Rectifier Welding Machine) รูปที่ 3.5 แสดงไดอะแกรมการทางานของเคร่ืองเช่ือมกระแสตรงแบบเรียงกระแส รปู ที่ 3.6 แสดงลักษณะของเคร่ืองเชือ่ มกระแสตรงแบบเรียงกระแส 87 2.1.3 เครื่องเชื่อมไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current Welding
Machine) 1. เครื่องเชื่อมแบบปรับกระแสโดยขดลวดตัวเรียงกระแส (Adjustable Reactor รปู ที่ 3.7 แสดงไดอะแกรมการทางานของเครอ่ื งเชือ่ มแบบปรับขดลวดตวั เรยี งกระแส 2. เคร่ืองเชื่อมแบบปรับกระแสโดยการเคลื่อนท่ีของขดลวด (Movable Coil
Type) 88 ซึ่งขดลวดทุติยภูมิจะอยู่กับท่ี ส่วนขดลวดปฐมภูมิสามารถเคล่ือนท่ีได้ ในกรณีท่ีระยะห่างของขดลวด รูปที่ 3.8 แสดงไดอะแกรมหารทางานของเครือ่ งเชื่อมแบบปรบั
กระแสการเคล่อื นทข่ี องขดลวด 3. เคร่อื งเชื่อมแบบปรับกระแสโดยการเคล่ือนท่ีของแกน (Movable Core Type) เป็น รปู ที่ 3.9 แสดงไดอะแกรมการทางานของเครอ่ื งเชอ่ื มแบบปรับกระแสโดยการเคล่ือนทข่ี องแกน 89 4. เคร่ืองเชื่อมอินเวอร์เตอร์ (Inverter Welding Machine) เป็นเครื่องเช่ือมที่นาระบบ รปู ที่ 3.10 แสดงลกั ษณะของเครอื่ งเช่ือมอนิ
เวอรเ์ ตอร์ 2.2 การต่อวงจรกระแสไฟฟ้าของการเชื่อมและผลของการเชอ่ื ม การตอ่ วงจรกระแสไฟฟ้าในการเชอ่ื มแบง่ ออกเป็น 3 แบบโดยแตล่ ะแบบมีผลต่อการเช่อื มดงั น้ี เป็นข้ัวลบ (Direct Current Straight Polarity: DCSP or DCEP) เป็นการต่อวงจรกระแสไฟฟ้าให้ 2.2.2 การต่อวงจรไฟฟ้ากระแสตรงต่อกลับข้ัว หรือการต่อไฟฟ้ากระแสตรงลวด 90 รปู ที่ 3.11 แสดงลักษณะของการตอ่ ข้ัวไฟฟา้ กระแสตรงต่อข้ัวตรง รูปที่ 3.12 แสดงลกั ษณะของการต่อข้วั ไฟฟา้ กระแสตรงตอ่ กลับข้วั 91 2.2.3 การต่อวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current) การต่อข้ัวไฟฟ้าแบบน้ี รูปที่ 3.13 แสดงลักษณะของวงจรไฟฟา้ เชอ่ื มแบบกระแสสลบั 2.2.4 วัฏจกั รการทางานของเครื่องเชื่อม (Duty Cycle) หมายถึงอัตราส่วนของเวลาท่ีทา เหมาะสม สามารถคานวณได้จากสตู รดังน้ี วัฏจกั รการทางาน = (กระแสไฟท่กี าหนดของเครอ่ื งเชอ่ื ม)2 Duty cycle ทกี่ าหนด ตัวอย่างเคร่ืองเช่ือมเครื่องหนึ่งมีวัฏจักรการทางาน 60 เปอร์เซ็นต์ ท่ีกระแสไฟ 300
แอมแปร์ วฏั จกั รการทางาน = (300)2 = 33.75 เปอร์เซ็นต์ 92 จากตัวอย่างแสดงว่าเมื่อต้องการเชื่อมโดยใช้กระแสไฟ 400 แอมแปร์ เคร่ืองเช่ือมเคร่ืองน้ี 2.2.5 การเลือกเครื่องเชื่อม เพ่ือให้สามารถใช้เคร่ืองเชื่อมในการปฏิบัติงานได้อย่างมี 1. ขนาดของกระแสเช่ือมทีต่ อ้
งการใช้ในการเชอื่ ม 2.3 หวั จบั ลวดเช่อื ม (Electrode Holder) หัวจับลวดเชอ่ื ม คืออปุ กรณ์ที่ใช้จับลวดเช่ือม
เป็นตัวนากระแสไฟฟ้าจากสายเช่ือมผ่านไปสู่ลวด รปู ที่ 3.14 แสดงส่วนประกอบของหวั จบั ลวดเชื่อม 2.4 คีมจบั สายดิน (Ground Clamp) คีมจบั สายดนิ เปน็ อุปกรณ์ท่ีใช้จับยึดชิ้นงานหรือโต๊ะเช่ือม เพื่อให้กระแสไฟฟ้าไหลครบวงจรได้ 93 กระแสไฟฟ้าสูง ทาให้เกิดการสูญเสียของพลังงานในขณะเชื่อมบริเวณรอยต่อเกิดความร้อนสูงและ รูปท่ี 3.15 แสดงลกั ษณะของคีมจบั สายดนิ 2.5 สายไฟเช่อื ม (Cable for Welding) สายไฟเชอ่ื มทาหน้าทน่ี ากระแสไฟฟ้าท่ผี ลติ จากเคร่ืองเชื่อมไปสูบ่ ริเวณของการอาร์ก โครงสร้าง สายเช่ือมแบ่งออกเป็น 2 สาย คอื สายเชื่อมและสายดิน โดยสายเชื่อมตอ่ เข้ากับหัวจับลวดเชื่อม (ก) สายเช่อื ม (ข) สายดนิ (ค) โครงสร้างดา้ นนอกและดา้ นในของสายเชือ่ ม (ง) โครงสรา้ งดา้ นนอกและด้านในของสายดิน รูปที่ 3.16 แสดงลักษณะโครงสร้างของสายเช่ือม 94 2.6 อุปกรณ์เบ็ดเตล็ด 2.6.1 หน้ากากเช่ือม (Welding Helmet) เป็นอุปกรณ์ท่ีใช้เพื่อป้องกันใบหน้าและ 1. หน้ากากเช่ือมชนิดสวมหัว (Helmet) หน้ากากเชื่อมชนิดนี้มีสายรัดหัวเข้ากับ 2. หนา้ กากเช่ือมชนิดมอื ถอื (Hand Shield) หนา้ กากชนิดนี้มีโครงสร้างเหมือนกับแบบ สายรดั หวั กระจกกรองแสง หนา้ กาก (ก) ดา้ นหนา้ (ข) ด้านหลงั รปู ท่ี 3.17 แสดงลกั ษณะของหน้ากากเชื่อมชนดิ สวมหัว กระจกกรองแสง หนา้ กาก ด้ามจับ (ก) ดา้ นหนา้ (ข) ด้านหลัง รูปที่ 3.18 แสดงลักษณะของหนา้ กากเชื่อมชนิดมอื ถอื 95
นอกจากหน้ากากเชื่อมท้ังสองชนิดท่ีกล่าวมาแล้วข้างต้นยังมีหน้ากากเช่ือมชนิดท่ีสามารถ รูปท่ี 3.19 แสดงลกั ษณะหน้ากากปอ้ งกนั ควันพิษ 2.6.2 กระจกกรองแสง (Filter Lens) ใช้กรองแสงจากการเช่ือมท่ีจะกระทบกับ กระจกใส กระจกกรองแสง รปู ท่ี 3.20 แสดงลกั ษณะของกระจกใสและกระจกกรองแสง ตารางท่ี 3.1 การเลือกใชค้ วามเขม้ ของกระจกกรองแสงสาหรับการเชือ่ มอารก์ ลวดห้มุ ฟลกั ซ์ ลาดบั ท่ี ขนาดลวดเช่ือม ความเข้มของกระจกกรอง 1 ตากวา่ ถงึ 5/32 น้วิ (4 มลิ ลเิ มตร) 10 2 ตั้งแต่ 5/32 - 1/4 นวิ้ (4-6 มิลลิเมตร) 12 3 มากกวา่ 1/4 นิ้ว (มิลลเิ มตร) 14 (ทีม่ า : Andrew D. Althouse and Others, 2012, p. 163) 96 2.6.3 ค้อนเคาะสแลก (Chipping Hammer) ส่วนปลายของหัวค้อนเคาะสแลกมี ดา้ นเรยี วแหลม ด้านแบน
(ทีม่ า : ปราโมทย์ อุทัยวัฒน์, 2558) รูปท่ี 3.22 แสดงลักษณะของแปรงลวด รูปที่ 3.23 แสดงลกั ษณะของคมี ล็อคงานเช่ือม 97 รปู ที่ 3.24 แสดงลักษณะของคีมจบั งานรอ้ น 3. ลวดเช่ือมและมาตรฐานของลวดหุ้มฟลักซ์ 3.1 นยิ ามของลวดเชื่อม สมาคมการเชือ่ มอเมริกา (American Welding Society : AWS) ได้ใหน้ ยิ ามของลวดเชื่อมไว้ว่า ฟลักซห์ รือสารพอกหมุ้ แกนลวดเช่อื ม รหัสลวดเช่ือม รูปที่ 3.25 แสดงลกั ษณะของลวดหมุ้ ฟลกั ซ์ 98 3.2 สว่ นประกอบของลวดหุ้มฟลักซ์ ลวดหมุ้ ฟลักซม์
ีส่วนประกอบที่สาคญั ได้แก่ แกนลวดเชื่อมและฟลักซห์ รือสารพอกหุ้ม รปู ท่ี 3.26 แสดงส่วนประกอของลวดหุ้มฟลักซ์ 3.3 หน้าทขี่ องฟลักซ์หรือสารพอกหุ้ม ขณะเชอ่ื มฟลักซ์หรอื สารพอกหุ้มหลอมละลายพรอ้ มกับแกนลวดเชื่อมและทาหน้าที่ต่างๆ ดังนี้ การจดุ
ประกายของการอารก์ ทาได้ง่ายข้ึนและควบคุมการอาร์กให้สมา่ เสมอ เป็นต้น งานท่ีกาลงั หลอม 3.4 สมบตั ขิ องฟลกั ซห์ รือสารพอกหุ้ม สมบตั ขิ องสารพอกห้มุ ท่ดี ีควรมีสมบตั ิ ดงั น้ี รวมตวั กบั เนือ้ โลหะที่กาลงั หลอม 99 3.5 มาตรฐานของลวดหุ้มฟลักซ์ ลวดหุ้มฟลักซ์ที่ผลิตออกมาจาหน่ายในปัจจุบันมีหลายมาตรฐาน ได้แก่ AWS, ISO, DIN, JIS ลวดหุม้ ฟลักซ์ F = ทา่ ราบ AC = กระแสสลับ รปู ท่ี 3.27 แสดงการกาหนดรหสั ของลวดเช่อื มหมุ้ ฟลกั ซ์ตามมาตรฐาน AWS (A5.1-1991) จากรูปท่ี 3.27
ลวดหุ้มฟลักซ์ตามมาตรฐานของ AWS (A5.1-1991) ได้กาหนดรหัสโดยใช้ 1. หลักท่ี 1 ใชอ้ ักษรภาษาองั กฤษ คือ E หมายถงึ ลวดหมุ้ ฟลักซ์ (Electrode) 100 6) หมายเลข 5 หมายถึงไฮโดรเจนตา่ โซเดยี ม (Low Hydrogen Sodium) ตัวอยา่ งการอา่ นรหัสของลวดหมุ้ ฟลกั ซ์ เช่น E 6 0 1 3 มคี วามหมายดังน้ี 1 หมายถงึ ตาแหน่งการเชอ่ื มหรอื ท่าเช่อื ม ตารางที่ 3.2 แสดงสมบตั ทิ างกลของเน้อื เชอื่ ม ชนิดของฟลกั ซ์ ทา่ เช่อื มและชนิดของกระแสไฟที่ใช้เชอื่ ม ของลวดเช่ือมหมุ้ ฟลักซต์ ามมาตรฐาน AWS (A5.1-1991) (บางส่วน) รหสั ลวดเชื่อม ความเค้น ความเค้น
เปอร์เซน็ ต์ ชนดิ ของฟลักซ์ ทา่ เชื่อม ชนิดของ E6010 60 414 48 331 22 High Cellulose F, V, OH, E6011 60 414 48 331 22 High cellulose F, V, OH, E6012 60 414 48 331 17 High titasia F, V, OH, E6013 60 414 48 331 17 High
titasia F, V, OH, AC, DCEP E6019 60 414 48 331 22 Iron oxide titania F, V, OH, AC, DCEP H-fillets AC or DCEN E6020 60 414 48 331 22 High iron oxide F AC, DCEP E6022 60 414 Not specified High iron oxide F, H AC or DCEN E6027 60 414 48 331 22 High iron oxide, H-fillets AC or DCEN (ทีม่ า : อานาจ ทองแสน, 2558, น. 57) 101 4. ตาแหนง่ ทา่ เชื่อมและรอยต่อในงานเชื่อม 4.1 ตาแหน่งท่าเช่อื ม (Welding Position) ตาแหนง่ ทา่ เช่ือมพ้ืนฐานในการเช่ือมอารก์ ลวดหุ้มฟลักซ์แบง่ เป็น 4 ตาแหนง่ ดังน้ี กับพ้นื เปน็ ตาแหนง่ ทีเ่ ชอื่ มไดง้ า่ ยเพราะสามารถควบคุมบ่อหลอมเหลวท่ีอยบู่ นชิ้นงานหรือรอยตอ่ ไดส้ ะดวก รูปที่ 3.28 แสดงลักษณะของการเชอื่ มท่าราบ 4.1.2 ท่าระดับ (Horizontal Position)
คือตาแหน่งการเชื่อมที่วางช้ินงานในแนวต้ัง รปู ที่ 3.29 แสดงลักษณะของการเชอ่ื มทา่ ระดับ 102 4.1.3 ท่าตั้ง (Vertical Position) คือตาแหน่งการเช่ือมที่วางชิ้นงานในแนวตั้งและ 1. ท่าต้ังเชื่อมขึ้น (Vertical Up)
ท่าเชื่อมน้ีเหมาะสาหรับเช่ือมช้ินงานที่มีความหนาต้ังแต่ 2. ท่าตง้ั เช่อื มลง (Vertical down) ท่าเช่ือมนี้เหมาะสาหรับเชื่อมชิ้นงานบางหรือรอยต่อชน (ก) ตาแหนง่ ท่าตั้งเชื่อมขน้ึ (ข) ตาแหน่งท่าตงั้ เช่ือมลง รูปที่ 3.30 แสดงลกั ษณะของการเชอ่ื มท่าตง้ั 4.1.4 ท่าเหนือศีรษะ (Overhead Position) คือตาแหน่งการเช่ือมที่วางช้ินงานไว้ รปู ที่ 3.31 แสดงลกั ษณะของการเชอ่ื มทา่ เหนือศีรษะ 103 รอยต่อในงานเช่ือม คือรูปแบบการเตรียมชิ้นงานเช่ือม 2 ชิ้นเพื่อนามาเชื่อมต่อกันให้มีความ 4.2.1 รอยต่อชน (Butt Joint) คือรอยต่อที่นาขอบของช้ินงาน 2 ช้ินมาชนกันโดยผิว รูปที่ 3.32 แสดงลักษณะของรอยต่อชน 4.2.2 รอยตอ่ เกย (Lap Joint) คือรอยตอ่ ท่ีนาชน้ิ งาน 2 ชิ้นวางซ้อนกันหรือเกยกนั รูปที่
3.33 แสดงลักษณะของรอยตอ่ เกย 4.2.3 รอยต่อขอบ (Edge Joint) คือรอยต่อท่ีนาขอบของชิ้นงาน 2 ช้ินมาชนกันใน (ก) รอยต่อขอบ (ขอบของช้ินงานขนานกัน) (ข) รอยตอ่ ขอบ (ขอบของช้ินงานเอียงทามุมต่อกัน) 104 4.2.4 รอยต่อมุม (Corner Joint) คือรอยต่อที่นาขอบของชิ้นงาน 2 ช้ินมาชนกันโดยให้ (ก) รอยต่อมมุ ใหข้ อบดา้ นนอกชนกัน (ข) รอยต่อมุมทบั เตม็ ความหนาชิ้นงาน รปู ที่ 3.35 แสดงลักษณะของรอยต่อมมุ
4.2.5 รอยต่อรูปตัวที (T Joint) คือรอยต่อที่นาขอบของช้ินงานช้ินหน่ึงวางบนผิวงาน รูปที่ 3.36 แสดงลักษณะของรอยตอ่ รปู ตัวที 5. องคป์ ระกอบท่มี ผี ลต่อแนวเชอ่ื ม 5.1 มมุ ลวดเชอื่ ม (Electrode Angle) ในขณะเชอื่ มทิศทางเช่ือมและมมุ ทล่ี วดเช่อื มกระทาตอ่ ชนิ้ งาน
จะมีต่อผลการไหลของกระแสไฟที่ 105 (ก) มุมตามลวดเชื่อม (ข) มุมฉาก (ค) มุมนาลวดเช่ือม รปู ที่ 3.37 แสดงทศิ ทางการเช่อื มและมมุ ลวดเช่ือม (ก) มุมตามมาก (ข) มุมตามเหมาะสม (ค) มมุ ฉาก รูปที่ 3.38
แสดงผลกระทบของมุมเชอื่ มต่อรูปรา่ งของแนวเชอื่ ม (กรณมี มุ ตามลวดเชอ่ื ม) รปู ที่ 3.39 แสดงผลกระทบของมมุ เชอื่ มต่อรปู ร่างของแนวเชือ่ ม (กรณมี ุมนาลวดเชือ่ ม) 106 มมุ ในการเช่ือมโดยทัว่ ไปแบ่งออกเป็น 2 ลักษณะ คือมุมเดินลวดเช่ือม (Travel Angle) และมุม 5.1.1 มุมเดินลวดเชื่อม (Travel Angle) คือมุมเอียงลวดเช่ือมที่กระทากับช้ินงานใน รปู ที่ 3.40 แสดงลกั ษณะของมมุ เดินลวดเชื่อม 5.1.1 มุมงาน (Work Angle) คือมุมที่ลวดเช่ือมเอียงทามุมกับด้านข้างของช้ินงาน รปู ที่ 3.41 แสดงลักษณะของมมุ งาน 5.2 กระแสไฟฟ้าเชอ่ื ม (Welding Ampere) การใช้กระแสไฟฟ้าเช่ือม
ข้ึนอยู่กับชนิดของลวดเชื่อมที่ใช้ว่ากาหนดให้ใช้กระแสไฟฟ้าชนิดใด 107 ในการเลือกใช้กระแสไฟเช่ือม ขนาดและชนิดของลวดเชื่อมท่ีเหมาะสมกับความหนาของงาน ตารางที่ 3.3 การเลอื กใช้กระแสไฟเช่ือม ขนาดและชนิดของลวดเชอ่ื มท่ีเหมาะสมกับความหนาของงาน ความหนาของงาน ขนาดลวดเชื่อม ชนิดของลวดเชือ่ มและกระแสไฟเชอื่ ม (แอมแปร)์ E6010 1/16-5/64 1.6-2.0 5/64 2.0 - 25-60 25-60 - - - 5/16-1/8 2.0-3.2 3/32 2.4 40-80 35-85 45-90 - - - 1/8-1/4 3.2-6.4 1/8 3.2 75-125 80-140 80-130 100-150 110-160 125-185 1/4-3/8 6.4-9.5 5/32 4.0 110-170 110-190 105-180 130-190 140-190 169-240 3/8-1/2 9.5-12.7 3/16 4.8 140-215 140-240 150-230 175-250 170-400 210-300 1/2-3/4 12.7-19.1 7/32 5.6 170-250 200-320 210-300 225-310 370-520 250-350 3/4-1 19.1-25.4 1/4 6.4 210-320 250-400 250-350 275-375 - 300-420 มากกว่า 1 25.4 (ทีม่ า : Andrew D. Althouse and Others, 2012, p. 165) 5.3 ระยะอาร์ก (Arc Length) ระยะอาร์กในการเชื่อม คือระยะห่างระหว่างชิ้นงานกับปลายลวดเชื่อม ระยะอาร์กมีผลต่อการ รูปที่ 3.42 แสดงระยะอารก์ ในการเชอ่ื มอาร์กลวดเชือ่ มหมุ้ ฟลกั ซ์ 108 5.4 ความเรว็ ในการเชือ่ ม (Travel Speed) ในขณะปฏิบัติงานเชื่อม
ช่างเชื่อมจะต้องควบคุมความเร็วของการเช่ือมให้เหมาะสมกับระยะ (ก) (ข) (ค) (ง) (จ) (ฉ) หมายเหตุ: ก. กระแสไฟฟ้าเชอ่ื มตา่ ข. กระแสไฟฟา้ เชอื่ มสูง ค. ระยะอาร์กยาว ง. ความเร็วเชือ่ มสงู จ. ความเรว็ เชือ่ มตา่ ฉ. กระแสไฟฟ้าเช่ือม ความเรว็ เช่ือมและระยะอาร์กเหมาะสม รปู
ที่ 3.43 แสดงรปู รา่ งของแนวเชอ่ื มเมือ่ ใชก้ ระแสไฟฟ้าเช่ือม ความเร็วเชอ่ื มและระยะอาร์กต่างกัน 6. เทคนิคการเชอ่ื มอาร์กลวดหุ้มฟลักซ์ ในหวั ขอ้ น้จี ะได้อธิบายเกยี่ วกับเทคนคิ การเช่ือมอารก์ ลวดหุม้ ฟลักซ์เบื้องต้น เพ่ือเป็นแนวทางใน 109 6.1 การเรม่ิ ตน้ อาร์ก ปัญหาที่มักจะเกิดขึ้นกับผู้เร่ิมต้นฝึกเช่ือมใหม่ๆ คือลวดเชื่อมติดกับช้ินงานและการอาร์กดับ 6.1.1 วธิ ีเคาะ (Tapping) หรอื วิธแี ตะลวดเชอื่ ม มวี ิธีการดังนี้ รปู ที่ 3.44 แสดงลักษณะของการเร่ิมตน้ อาร์กวธิ ีเคาะ 6.1.2 วธิ ีขดี (Scratching) หรอื วธิ เี ข่ยี ลวดเช่ือม มีวิธกี ารปฏบิ ัติดังนี้ ลวดเชื่อม รปู ที่ 3.45 แสดงลกั ษณะของการเรมิ่ ต้นอารก์ วิธีขีด 110 6.2 การเชอื่ มเดนิ แนว การเชือ่ มเดินแนวมขี นั้ ตอนดงั นี้ เมื่อเกิดการอาร์กข้ึนแล้วให้ยกลวดเชื่อมข้ึนห่างจากช้ินงานประมาณ 1.5
เท่าของความโตลวดเช่ือม 2. หลงั จากเรมิ่ ตน้ อาร์กและปรบั ระยะอาร์กแล้ว ให้เชื่อมเดินแนวไปข้างหน้าอย่างช้าๆ
ในกรณีท่ีต้องการเปลี่ยนลวดเช่ือมควรให้ลวดเชื่อมเดิมเหลือความยาวประมาณ 1.50 (ก) มมุ มองดา้ นหนา้ (ข) มมุ มองดา้ นขา้ งซา้ ย รูปท่ี 3.46 แสดงลกั ษณะการตั้งมมุ งานและมมุ เดนิ ลวดเชอื่ มในการเชอ่ื มเดินแนวท่าราบ รปู ท่ี 3.47 แสดงลักษณะของการเช่ือมเดนิ แนวท่าราบ 111 เมอ่ื
ทาการเชอื่ มมาถึงจุดสดุ ท้ายแนวเชือ่ มจะเป็นรอยบุ๋มหรือเป็นแอ่ง (Crater) ซึ่งเป็นตาแหน่ง รปู ที่ 3.48 แสดงวธิ ีการเตมิ ลวดเชอ่ื มทีแ่ อ่งปลายแนวเชื่อม 6.4 การต่อแนวเชอื่ ม การเชอ่ื มตอ่ แนวให้เปน็
แนวเดยี วกนั กบั แนวเชื่อมเดมิ วธิ ีการตอ่ แนวดังน้ี ความสะอาดแนวเช่ือม โดยเริ่มต้นอาร์กห่างจากแอ่งหลอมเดิมไปทางด้านหน้าประมาณ 1/2 นิ้ว รปู ท่ี 3.49 แสดงวธิ ีการตอ่ แนวเช่อื ม 112 6.4.2 กรณีที่แอ่งปลายแนวเชื่อมเย็น ให้ทาความสะอาดแนวเช่ือมก่อนโดยใช้ค้อน รปู ท่ี 3.50 แสดงวธิ กี ารต่อแนวเช่อื ม 6.5 การเคล่ือนทีข่ องลวดเชอ่ื ม (Electrode Manipulation) การเช่ือมในตาแหน่งท่าเช่ือมต่างๆ
และทุกรอยต่ออาจใช้เทคนิคการส่ายลวดเชื่อมเพื่อช่วยให้ รปู ที่ 3.51 แสดงรปู แบบของการสา่ ยลวดเชื่อม 113 7. ขอ้ บกพรอ่ งในการเชอ่ื มและวิธกี ารแก้ไข การเชื่อมอาร์กลวดหุ้มฟลักซ์ เป็นการกระบวนการทาให้เน้ือโลหะยึดติดกันโดยการหลอมเน้ือ 7.1 โพรงอากาศฝงั ในแนวเช่อื มหรือการเกิดรูพรุน (Porosity) โพรงอากาศหรือรูพรุนมีลักษณะเป็นวงกลมหรือยาวรีฝังในเชื่อมเช่ือม ซ่ึงมีสาเหตุมาจากแก๊ส 1. ทาความสะอาดรอยเชอ่ื มใหส้ ะอาดกอ่ นทาการเช่ือม รูปท่ี 3.52 แสดงลักษณะของโพรงอากาศท่ีฝงั ในแนวเชื่อม 7.2 การหลอมลึกไมบ่ ริบูรณ์ทฐ่ี าน (Incomplete root penetration) การหลอมลกึ ไมบ่ รบิ รู ณ์ทีฐ่ าน เปน็ ลักษณะของการทโี่
ลหะเช่ือมไม่หลอมลึกลงไปถึงฐานหรือราก 1. เพ่มิ กระแสไฟเชอื่ มให้สูงขน้ึ 114 6. ลดความเร็วในการเช่ือมเพ่ือให้การหลอมลกึ ลงไปถึงส่วนที่เปน็ รากของรอยต่อ รูปท่ี 3.53 แสดงลักษณะของการหลอมลกึ มาบรบิ รู ณ์ทฐ่ี าน 7.3 สแลกฝังใน (Slag Inclusion) สแลกเป็นของแข็งที่ไม่ใช่โลหะฝังตัวอยู่ในแนวเช่ือม โดยอาจจะอยู่ในเน้ือช้ินงานท่ีหลอมเหลว 1. เพิ่มความเร็วในการเคลื่อนท่ีลวดเชื่อม เพ่ือไม่ให้สแลกไหลลงไปรวมท่ีส่วนล่างของ 2. เอยี งลวดเชื่อมไปในทิศทางที่จะเช่ือม สแลกฝังในแนวเชอ่ื ม รปู ท่ี 3.54 แสดงลกั ษณะของสแลกฝังในแนวเช่ือม 7.4 รอยแหวง่ ขอบแนว (Undercut) รอยแหวง่ ขอบแนวเปน็ ลกั ษณะของรอ่ งท่ีไม่สมา่ เสมอทข่ี อบแนวเช่ือมบนโลหะชิ้นงานซึ่งเกิดจาก 115 1. ปรบั กระแสไฟเชอ่ื มให้ตา่ ลง รูปท่ี 3.55 แสดงลักษณะของรอยแหว่งขอบแนว 7.5 การเกดิ รอยเกย (Overlap) รอยเกย คือเน้ือโลหะเชื่อมท่ียื่นเลยออกไปกองอยู่บนขอบของแนวเชื่อม เป็นความบกพร่อง 1. เพม่ิ กระแสไฟให้สูงข้นึ โดยให้สัมพันธ์กับขนาดของลวดเชอ่ื มด้วย รูปที่ 3.56 แสดงลักษณะรอยเกยของแนวเชอ่ื ม 7.6 รอยร้าว (Crack) รอยร้าวที่เกิดขึ้นในแนวเชื่อมและโลหะช้ินงานอาจเป็นรอยร้าวตามยาว รอยร้าวตามขวาง 116
รอยร้าวมีสาเหตุหลายประการ ได้แก่ เกิดความเค้นภายในเนื้อโลหะ ลวดเช่ือมมีความชื้น 1. อบลวดเชือ่ มกอ่ นทาการเช่ือมตามกาหนด รูปที่ 3.57 แสดงลกั ษณะการเกดิ รอยรา้ วของแนวเช่ือม 7.7 เมด็ โลหะกระเดน็ (Spatter) เป็นลกั ษณะของหยดโลหะท่ีกระเด็นออกมาระหว่างการเชือ่ ม มีรูปรา่
งคล้ายกับเม็ดทรายกระจัด 1. ลดกระแสไฟเชอื่ มใหต้ ่าลง 117 เมด็ โลหะกระเดน็ รูปที่ 3.58 แสดงลกั ษณะของเม็ดโลหะกระเดน็ บนผวิ งาน 7.8 การบดิ งอ (Distortion) เป็นข้อบกพร่องหลังการเช่ือมเสร็จและชิ้นงานเย็นตัวลงมาที่อุณหภูมิห้อง แล้วทาให้ช้ินงานเกิด 1. ใช้อุปกรณ์ชว่ ยยึดชิน้ งานหรือเชอ่ื
มยึดไว้ก่อน รูปที่ 3.59 แสดงลักษณะการบิดงอของชน้ิ งานหลังการเชื่อม 7.9 รอยเชอื่ มไมเ่ ปน็ แนว (Poor Appearance) เป็นขอ้ บกพรอ่ งท่ไี ม่สามารถควบคมุ ใหเ้ ป็นแนวเช่อื มทั่วไปได้ เช่น แนวเชื่อมนูนมาก แนวเช่ือม 1. ปรับกระแสไฟเช่ือมใหเ้ หมาะกบั ขนาดของลวดเชอ่ื ม 118 5. ปรับมุมลวดเช่อื มให้เหมาะสม รูปที่ 3.60 แสดงลกั ษณะของแนวเชื่อมไม่เป็นแนว 3.10 การโก่งงอ (Warping) เป็นข้อบกพร่องที่ช้ินงานภายหลังจากการเช่ือมตามแนวยาว ซึ่งเป็นผลมาจากแรงหดตัวของ 1. เลอื กใชล้ วดเชือ่ มที่มีขนาดเลก็ ลงและมีการซมึ ลึกปานกลาง รูปที่ 3.61 แสดงลกั ษณะของการโกง่ งอของชิน้ งานหลงั เช่อื ม 8. อันตรายและความปลอดภัยในงานเช่อื มอาร์กลวดห้มุ ฟลกั ซ์ 8.1 อันตรายทีเ่ กิดจากการเชื่อมไฟฟ้า อนั ตรายที่อาจเกิดข้นึ จากการเชอื่ มาอาร์กลวดหุ้มฟลักซแ์ ละวิธกี ารป้องกันมีดังนี้ ใดส่วนหนึ่งที่ไม่มีฉนวนหุ้ม เช่น
เครื่องเช่ือม หัวจับลวดเชื่อม สายเชื่อม สายดิน ช้ินงานหรืออาจยืน สาหรับแนวทางในการป้องกันอันตราย คือก่อนปฏิบัติงานให้ทาการตรวจสอบสภาพของ 119 หากเคร่อื งมอื อุปกรณด์ ังกล่าวอยู่ในสภาพที่ไม่สมบูรณห์ ้ามใชโ้ ดยเด็ดขาด และแจ้งให้ครูผู้ควบคุมทราบ (ก) การประกอบสายเชื่อมเขา้ กบั เคร่อื งเชอ่ื ม (ข) การประกอบสายเช่อื มเข้ากับหวั จบั ลวดเชื่อม (ค) การประกอบสายดินเขา้ กบั คมี จับสายดิน อันตรายอย่างรุนแรงต่อผิวหนังและดวงตา รังสีแบ่งออกเป็น 3 ชนิด คือรังสีอัลตราไวโอเลต (Ultra 2.1 รังสีอัลตราไวโอเลต ทาให้นัยน์ตาอักเสบเน่ืองจากผนังดวงตาถูกเผาไหม้ แล้วเกิด 2.2 รงั สีชว่ งแสงสว่าง เปน็ รงั สที ี่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า เมื่อถูกรังสีจะทาให้ตามัวและ 2.3 รังสีอินฟราเรดทาให้ตาดาขุ่นและอาจเกิดต้อกระจกความร้อนจอภาพของนัยน์ตา 120 รังสีทุกชนิดที่กล่าวมานี้จะเกิดทุกคร้ังท่ีมีเช่ือม ดังนั้นเพื่อเป็นการป้องกันและลด รังสจี ากการเชื่อม 3. อันตรายท่ีเกิดจากไอระเหย ขณะเชื่อมจะมีไอระเหย (Fumes) เกิดขึ้นเน่ืองจาก ไอระเหยจากการเช่ือม รปู ท่ี 3.64 แสดงลกั ษณะของไอระเหยท่เี กดิ จากการเชอ่ื ม 4. อันตรายจากแก๊ส ขณะเชื่อมจะเกิดแก๊สคาร์บอนมอนออกไซด์และออกไซด์ของ 121 5. อันตรายท่ีเกิดจากควัน ละอองหรือฝุ่นโลหะ ขณะเช่ือมจะเกิดจากการเผาไหม้ของ ควนั จากการเชื่อม รูปที่ 3.65 แสดงลกั ษณะของควันทเ่ี กิดจากการเช่ือม 6. อันตรายจากความร้อนและการเผาไหม้ ขณะเช่ือมจะเกิดการเผาไหม้และมีความ 122 1. การเตรยี มการกอ่ นปฏบิ ตั งิ าน ต้องเตรียมเครื่องมือท่ีจาเป็นในงานเช่ือมที่สาคัญ เช่น รูปท่ี 3.66 แสดงการเตรียมการกอ่ นปฏบิ ัตงิ านเชอ่ื ม 2. สวมใสช่ ุดปฏบิ ัตงิ านและอปุ กรณ์ป้องกันอันตราย ก่อนปฏิบัติงานทุกคร้ังต้องสวมใส่ รูปท่ี 3.67 แสดงชดุ ปฏิบตั งิ านเชื่อมอารก์ ลวดหมุ้ ฟลักซ์ 123 3. การจับลวดเช่ือมเข้ากับหัวจับลวดเช่ือมจะต้องสวมถุงมือทุกคร้ัง เพ่ือป้องกันความ ลวดเชือ่ ม คมี จบั ลวดเชอ่ื ม รปู ท่ี 8.68 แสดงลักษณะของการจับลวดเชอื่ มเขา้ กบั ด้ามจบั ลวดเชือ่ ม 4. การเคาะสแลกออกจากแนวเชื่อมให้หันหัวค้อนออกด้านนอกเพ่ือให้ทิศทางการ ทศิ ทางเคาะสแลก คีมจบั งานรอ้ น สแลก แนวเช่อื ม รูปที่ 3.69 แสดงลักษณะของการเคาะสแลกออกจากแนวเชื่อม 5.
ห้ามใช้ถุงมือจับชิ้นงานขณะร้อนโดยตรง หากมีความจาเป็นให้ใช้คีมจับช้ินงานเพื่อ คีมจบั งานร้อน ช้นิ งาน รปู ที่ 3.70 แสดงวิธีการใชค้ ีมจบั งานรอ้ นหลงั การเชอ่ื ม 124 6. การเจียระไนตกแต่งแนวเชื่อมหรือช้ินงานให้สวมแว่นตานิรภัยทุกครั้ง เพ่ือป้องกัน สวมแวน่ ตานิรภัย รปู ท่ี 3.71 แสดงลักษณะของการสวมแว่นตานริ ภัยขณะเจียระไนชนิ้ งาน 7. หา้ มเชือ่ มในบรเิ วณทใี่ กล้กบั วตั ถุไวไฟ เช่น นา้ มันและทินเนอร์ เพราะสะเก็ดไฟจาก ถงั บรรจุเชอ้ื เพลงิ รูปท่ี 3.72 แสดงลักษณะของการปฏบิ ตั งิ านใกลถ้ งั บรรจแุ กส๊ เช้อื เพลงิ ทีต่ ดิ ไฟไดง้ า่ ย ออ่
นเพลยี เพราะจะทาให้เกดิ อนั ตราย เช่น พลดั ตกจากทสี่ ูงและเกิดอนั ตรายจากกระแสไฟฟ้า เปน็ ต้น ฝุ่นละออง และไอระเหยทีเ่ กดิ จากการเช่ือมออกไปจากบริเวณการปฏบิ ัตงิ าน 125 10. หา้ มเชื่อมในสถานที่คับแคบหรือสถานที่อับอากาศ แต่หากจาเป็นต้องเชื่อมจะต้อง รูปท่ี 3.73 แสดงลักษณะของการใชเ้ ครือ่
งดูดควันพิษท่เี กดิ จากการเชอ่ื มขณะปฏบิ ตั ิ ดังกล่าว ควรหาวิธีป้องกันไฟฟ้าดูดโดยใช้ผ้าฝ้ายหรือหนังเทียมท่ีแห้งและเป็นฉนวนรองพื้นบริเวณ วสั ดทุ ี่เปน็ ฉนวนไฟฟา้ รปู ที่ 3.74 แสดงลกั ษณะของการใชว้ สั ดทุ ีเ่ ปน็ ฉนวนรองพนื้ บรเิ วณปฏิบตั
ิงาน 126 12. สถานท่ีปฏิบัติงานเชื่อมจะต้องไม่มีวัสดุหรือสารที่ติดไฟง่าย มีอากาศถ่ายเทได้ รปู ที่ 3.75 แสดงลักษณะของสถานทป่ี
ฏิบัติงานเชือ่ มทม่ี อี ากาศถา่ ยเทไดส้ ะดวก อปุ กรณ์ดับเพลิง (ที่มา : ปราโมทย์ อุทัยวฒั น์, 2558) 127 แบบฝกึ หัดทา้ ยบทเรียน จงตอบคาถามตอ่ ไปน้ี (90 คะแนน) ทางซา้ ยมอื ดงั ต่อไปนี้
(25 คะแนน) 128 ............ 1.20 โพรงอากาศฝังในแนวเชื่อม (Porosity) มีสาเหตุมาจากแก๊สที่เกิดข้ึนจากปฏิกิริยา ............ 1.21 รอยแหว่งขอบแนว (Undercut) มีสาเหตมุ าจากการใช้กระแสไฟเชือ่ มตา่ เกินไป เช่ือม เย็นตวั ลงมาใกลเ้ คียงอุณหภูมหิ ้อง เน่อื งจากใช้กระแสไฟเชื่อมตา่ เกินไป 2. จากรูป จงอธิบายหลักการของการเชอื่ มอารก์ ลวดหมุ้ ฟลักช์ พรอ้ มระบชุ อื่
ตามหมายเลขที่กาหนดให้ หลักการเชอื่ มอารก์ ลวดหุ้มฟลักช์ .................................................................................................................................................................................................... 2.1 หมายเลข 1 ................................................................................................................................................... 129 3.
จากรูป จงบอกและหน้าท่ีของเครื่องมือ อุปกรณ์ท่ีใช้ในการเช่ือมอาร์กลวดหุ้มฟลักซ์ตามหมายเลข 3.1 หมายเลข 1 ชื่อ .............................................................หนา้ ที่ ................................................................. 4.1 .............................................. 4.2 .............................................. 4.3 .............................................. 4.4 .............................................. 4.5 .............................................. 4.6 .............................................. 130 5. จากรปู จงบอกชอ่ื ของตาแหนง่ ท่าเชือ่ มดังตอ่ ไปนี้ (5 คะแนน) 5.1 .............................................. 5.2 .............................................. 5.3 .............................................. 5.4 .............................................. 5.5 .............................................. ............................................................................................................................................................................................ 131 9. จงบอกลกั ษณะของข้อบกพร่อง สาเหตุและแนวทางแก้ไขขอ้ บกพรอ่ งของงานเช่ือมดังต่อไปน้ี (25 คะแนน) ข้อบกพร่อง สาเหตุ แนวทางแกไ้ ข 9.1 .................................................. 1. ........................................................... 1.
..................................................... 3. ........................................................... 3. ..................................................... 1. ........................................................... 1. ..................................................... 3. ........................................................... 3. ..................................................... 9.3 .................................................. 1. ........................................................... 1. ..................................................... 3. ........................................................... 3. ..................................................... 9.4 .................................................. 1. ........................................................... 1. ..................................................... 3. ........................................................... 3. ..................................................... 9.5 .................................................. 1. ........................................................... 1. ..................................................... 3. ........................................................... 3. ..................................................... 132 แบบทดสอบทา้ ยบทเรียน คาชแี้ จง : จงเลือกคาตอบข้อทถ่ี ูกต้องท่สี ดุ (66 คะแนน) 1. เครอื่ งเชื่อมแบง่ ตามลักษณะของต้นกาลงั ทผี่ ลิตออกไดเ้ ป็นกช่ี นดิ 2. เครอ่ื งเช่ือมแบบขบั ดว้ ยมอเตอร์ไฟฟา้ จดั เปน็ เคร่ืองเชือ่ มชนดิ ใด 3. เจนเนอเรเตอรข์ องเคร่ืองเชอื่ มแบบขบั ด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า ทาหนา้ ที่อะไร 4. เครอื่ งเชื่อมแบบขบั ดว้ ยเครื่องยนตเ์ หมาะกบั งานเช่ือมในลกั ษณะใด 5. ชุดแปลงกระแสของเครอ่ื งเชอื่
มทาหนา้ ทอ่ี ะไร 6. ชดุ แปลงกระแสไฟฟ้ามอี ย่ใู นเครือ่ งเช่อื มชนิดใด |