หนวยหนวยการเรยนท การเรยนท 88 ชนดและหนาทของแกสปกคลมชนดและหนาทของแกสปกคลม

และหลกการเลอกวสดประสานงานเชอมและหลกการเลอกวสดประสานงานเชอม

1/32รายวชาวสดประสานงานเชอม

88..1 1 ชนดและหนาทของแกสปกคลมในกระบวนการเชอมชนดและหนาทของแกสปกคลมในกระบวนการเชอมอารกอารก โลหะแกสคลมโลหะแกสคลม (GMAW) (GMAW) หรอการเชอมหรอการเชอมมกมก//แมกแมก ((MIG/MAG) MIG/MAG)

2/32รายวชาวสดประสานงานเชอม

กระบวนการเชอมกระบวนการเชอมมกมก//แมกแมก หมายถง กระบวนการเชอมทใชลวดเชอมเปลอยขนาดเลกทสงปอนไปอยางตอเนอง ท าใหเกดการอารกความรอนจากการอารกจะหลอมเหลวผวโลหะชนงานและปลายลวดเชอมใหเปนหยดโลหะถายโอนสบอหลอมเหลวของรอยเชอม และบอหลอมเหลวจะถกปกคลมไวดวยแกสปกคลม เพอปองกนไมใหออกซเจนหรอแกสอน ๆ เขาไปท าปฏกรยากบน าโลหะเหลว หวเชอมมก/แมก

สวทซควบคม

แกสปกคลม

โลหะชนงานโลหะรอยเชอม

การอารก

แองหลอมเหลว

88..11..1 1 หลกการของกระบวนการเชอมหลกการของกระบวนการเชอมอารกอารกโลหะแกสคลมโลหะแกสคลม(GASMETAL ARCWELDING : GMAW)(GASMETAL ARCWELDING : GMAW)

3/32รายวชาวสดประสานงานเชอม

88..11..2 2 ชนดของแกสปกคลมแนวเชอมและการน าไปใชงานชนดของแกสปกคลมแนวเชอมและการน าไปใชงาน

การเชอมการเชอมมกมก//แมกแมก แกสคลมทใชคอแกสคลมทใชคอ

แกสเฉอย(Inert Gas)

แกสปฏกรยา (Active Gas)

แกสผสม

แกสปฏกรยา แกสปฏกรยา COCO22 แกสเฉอย แกสเฉอย ArAr

4/32รายวชาวสดประสานงานเชอม

การเลอกใชแกสจะมผลตอคณภาพของรอยเชอมทแตกตางกนไป การเลอกใชแกสจะมผลตอคณภาพของรอยเชอมทแตกตางกนไป ตวอยาง ลกษณะของแนวเชอมทใชแกสฮเลยมและอารกอนปกคลม ดงรปตวอยาง ลกษณะของแนวเชอมทใชแกสฮเลยมและอารกอนปกคลม ดงรป

แกสฮเลยม ล าแกสฮเลยม ล าอารอารกกวางกกวาง แกสอารกอน ล าแกสอารกอน ล าอารกแคบอารกแคบ

5/32รายวชาวสดประสานงานเชอม

11) ) แกสอารกอน (Ar)

สมบตของแกสอารกอน มดงนสมบตของแกสอารกอน มดงน

มความตางศกยต า ปฏกรยาทไดสะอาดมความตางศกยต า ปฏกรยาทไดสะอาด

เหมาะส าหรบการเชอมโลหะทผวเปนออกไซดไดงาย เชนอะลมเนยมอะลมเนยมผสม และเหมาะส าหรบการเชอมโลหะทผวเปนออกไซดไดงาย เชนอะลมเนยมอะลมเนยมผสม และ โลหะผสมทมสวนผสมของอะลมเนยมอยมากโลหะผสมทมสวนผสมของอะลมเนยมอยมาก

การเรมตนการเรมตนอารกอารกท าไดงายคงทมากกวาใชแกสฮเลยม เหมาะส าหรบการเชอมโลหะบาง ๆท าไดงายคงทมากกวาใชแกสฮเลยม เหมาะส าหรบการเชอมโลหะบาง ๆ

ปรมาตรแกสต า มน าหนกมากกวาอากาศ จงใชแกสนอยในการปกคลมเมอเทยบกบฮเลยมปรมาตรแกสต า มน าหนกมากกวาอากาศ จงใชแกสนอยในการปกคลมเมอเทยบกบฮเลยม

มในบรรยากาศประมาณ มในบรรยากาศประมาณ 00..9494 %%

ไมมส ไมมกลน ไมมรส ไมตดไฟ ไมมส ไมมกลน ไมมรส ไมตดไฟ

6/32รายวชาวสดประสานงานเชอม

แกสอารกอนเปนแกสทนยมใชกนมาก เพราะ มการน าความรอนต า เปลวอารกทเกดจะแคบแตมความเขมสง ท าใหชนงานไดรบพลงงานความรอนสง ลกษณะของรอยเชอมจะแคบแตมการหลอมลกสง

การแบงเกรดของแกสอารกอนการแบงเกรดของแกสอารกอน แกสอารกอนแบงออกเปนเกรดได ดงนแกสอารกอนแบงออกเปนเกรดได ดงน 1. Welding Grade มอารกอน 99.99% 2. High Purity Grade มอารกอน 99.993% 3. Ultra High Purity มอารกอน 99.997%

7/32รายวชาวสดประสานงานเชอม

22) ) แกสฮเลยม (He) สมบตของแกสฮเลยมม ดงนสมบตของแกสฮเลยมม ดงน

ความตางศกยสง ใหความรอนสงเหมาะส าหรบการเชอมความตางศกยสง ใหความรอนสงเหมาะส าหรบการเชอม

ชนงานทหนามากกวา ชนงานทหนามากกวา 44..8 8 มมมม.. และโลหะททนตอความรอนสง ๆ และโลหะททนตอความรอนสง ๆ

บรเวณรบความรอนแคบ มความเรวในการเชอมสง จงมผลท าใหชนงานบรเวณรบความรอนแคบ มความเรวในการเชอมสง จงมผลท าใหชนงาน

เกดการเปลยนแปลงนอย และท าใหมสมบตทางกลสงเกดการเปลยนแปลงนอย และท าใหมสมบตทางกลสง

แกสมปรมาตรสง มน าหนกเบามากกวาอากาศ แกสมปรมาตรสง มน าหนกเบามากกวาอากาศ

เหมาะกบการเชอมทาเหนอศรษะ และทาตงเหมาะกบการเชอมทาเหนอศรษะ และทาตง

การเชอมแบบอตโนมต ความเรวในการเชอมมากกวา การเชอมแบบอตโนมต ความเรวในการเชอมมากกวา 00..01060106 เมตรเมตร//วนาท วนาท

จะท าใหรอยเชอมมฟองอากาศจะท าใหรอยเชอมมฟองอากาศ8/32รายวชาวสดประสานงานเชอม

33) ) แกสคารบอนไดออกไซด แกสคารบอนไดออกไซด ((COCO22))

มทงสถานะเปนแกสและสถานะของเหลว มสมบตไมตดไฟ ไมเปนพษ ไมมกลน และไมมส หนกกวาอากาศประมาณ 1.5 เทา

สมบตของแกสคารบอนไดออกไซดสมบตของแกสคารบอนไดออกไซด

9/32รายวชาวสดประสานงานเชอม

ความสามารถในการใชแกสคารบอนไดออกไซดปกคลมความสามารถในการใชแกสคารบอนไดออกไซดปกคลม

สามารถใชคลมการอารกไดล าพง หรอใชผสมกบแกสอนเพอปรบปรงปฏกรยา การอารกและการถายโอนโลหะ เมอน ามาเชอม เปนแกสท าปฏกรยา(Active Gas) เมออยทอณหภมหองจะมสภาพเปนแกสเฉอย (Inert Gas) ไมสามารถท าการเชอมแบบถายโอนโลหะแบบละออง (Spray Transfer) ได การใชแกสคารบอนไดออกไซดอยางเดยวปกคลมรอยเชอม จะไดผวงานทมออกไซด

มาก ตองเตมธาตลดออกซเจนจ านวนมากลงในลวดเชอม การเปดวาลวควบคมการไหลของแกสไมควรใหมอตราการไหลเกน 25 ลกบาศกฟต

ตอชวโมง 10/32รายวชาวสดประสานงานเชอม

การแบงเกรดของแกสคารบอนไดออกไซด แบงได 4 เกรด ไดแก 1. Food Grade 2. Medical Grade 3. Industrial Grade 4. Welding Grade

แกสคารบอนไดออกไซดผลตไดจาก การเผาแกสธรรมชาต น ามนและถานโคก การผลตแอมโมเนยและหมกแอลกอฮอล

แกสคารบอนไดออกไซดทไดจากการผลตแอมโมเนย และหมกแอลกอฮอล มความบรสทธ 100 %

11/32รายวชาวสดประสานงานเชอม

44) ) แกสผสมระหวางอารกอนและออกซเจน (Ar+O)

ชวยปรบปรงการอารกใหเรยบสม าเสมอ ชวยกระแสไฟเชอมไหลผานไดสะดวก ลดฟองอากาศใหนอยลง ชวยใหการถายโอนโลหะมหยดน าโลหะขนาดสม าเสมอ เพอใหรปทรง แนวเชอมมความละเอยด เพมสมบตทางกลใหสงขน

แกสออกซเจนเมอเตมลงในอารกอนปรมาณนอย มผลดงนแกสออกซเจนเมอเตมลงในอารกอนปรมาณนอย มผลดงน

12/32รายวชาวสดประสานงานเชอม

แกสผสมอารกอน แกสผสมอารกอน -- 11% % ออกซเจนออกซเจน

ใชในการเชอมเหลกกลาสเตนเลส การถายโอนโลหะแบบละออง

ชวยท าใหการอารกสม าเสมอ ลกษณะของรอยเชอมดขน

แกสผสมอารกอน แกสผสมอารกอน -- 2 2 % % ออกซเจนออกซเจน ใชเชอมเหลกกลาคารบอนและเหลกกลาผสมต ารวมทงเหลกกลาสเตนเลส การถายโอนโลหะแบบละออง การไหลตวของน าโลหะดกวาแกสผสมชนดออกซเจน 1% สมบต ในการตานทานการกดกรอนและสมบตทางกลจะมคาเทากน

13/32รายวชาวสดประสานงานเชอม

แกสผสมอารกอน แกสผสมอารกอน -- 55 % % ออกซเจน ออกซเจน

ควบคมใชเชอมเหลกกลาคารบอน ท าใหการไหลตวของน าโลหะดขน บอหลอมเหลวไดด เพมความเรวในการเชอมไดด

แกสผสมอารกอนแกสผสมอารกอน-- 88--1212% % ออกซเจน ออกซเจน

ท าใหการไหลตวของน าโลหะด กระแสไฟของการถายโอนโลหะต า ใชในการเชอมแนวเดยว

14/32รายวชาวสดประสานงานเชอม

แกสผสมอารกอน แกสผสมอารกอน 1212 -- 4545 % % ออกซเจน ออกซเจน

ท าใหการไหลตวของน าโลหะดมาก มรพรนนอยหรอไมมเลย มแสลกหรอสเกลปดอยทผวหนารอยเชอมมาก และก าจดออกไดยาก

ลกษณะของแนวเชอมทเกดจากการใชแกสอารกอนปกคลม รอยเชอมจะเกดการกดแหวงบรเวณขอบและนน เมอผสมแกสออกซเจนเขาไปจะชวยใหรอยเชอมหลอมลกด ไมเกดการกดแหวงบรเวณขอบ ดงแสดงในรป

ภาพหนาตดรอยเชอมทใชแกสอารกอนภาพหนาตดรอยเชอมทใชแกสอารกอน

ภาพหนาตดรอยเชอมทใชแกสภาพหนาตดรอยเชอมทใชแกสผสมอารกอนกบออกซเจนผสมอารกอนกบออกซเจน

15/32รายวชาวสดประสานงานเชอม

55) ) แกสผสมระหวางอารกอนกบแกสฮเลยม (Ar + He)

แกสผสมชนดนเหมาะส าหรบเชอมโลหะนอกกลมเหลก เชน ทองแดง อะลมเนยม นกเกลผสมและโลหะทเกดปฏกรยาเคม

ฮเลยม จะชวยท าใหแรงเคลอนไฟฟาและความรอนสงกวาอารกอน

ถาสวนผสมของฮเลยมเพมมากขนจะสามารถเชอมชนงานหนาไดมากขน และการหลอมลกเพมมากขน เกดรพรนนอยมาก

16/32รายวชาวสดประสานงานเชอม

แกสผสมอารกอน แกสผสมอารกอน -- 2525 % % ฮเลยม ฮเลยม ใชส าหรบเชอมอะลมเนยม

แกสผสมอารกอน แกสผสมอารกอน -- 7575 % % ฮเลยม ฮเลยม ใชเชอมอะลมเนยมหนามากกวา 1 นว และเชอมทองแดงหนา 6-12 ม.ม. ใชกบการเชอมอตโนมตใหความรอนสงและเกดรพรนนอย

แกสผสมอารกอน แกสผสมอารกอน -- 9090 % % ฮเลยม ฮเลยม ใชเชอมอะลมเนยมหนาเกน 7.5 ซ.ม. และเชอมทองแดงหนาเกน 12 ม.ม. แนวเชอมสามารถตรวจสอบดวยการเอกซเรย(X-Rays) ได ใชเชอมแบบลดวงจรดวยลวดเชอมผสมนกเกลสงไดด

17/32รายวชาวสดประสานงานเชอม

66) ) แกสผสมระหวางอารกอนกบคารบอนไดออกไซด (Ar + CO2)

แกสผสมชนดนใชเชอมเหลกกลาคารบอนและเหลกกลาผสมต า หามใชเชอมเหลกกลาสเตนเลส

ใชเชอมเหลกกลาคารบอน ถายโอนโลหะแบบลดวงจรและแบบละออง การผสมคารบอนไดออกไซด 5 - 10 % จะท าใหล าแสงของการอารกตรงและแคบ เกดการอารกรนแรง สงผลใหสเกลทเกดจากการรดหลดออก และสามารถควบคมบอหลอมเหลวไดงาย

แกสผสมอารกอน แกสผสมอารกอน -- 33--1010% % คารบอนไดออกไซด คารบอนไดออกไซด

18/32รายวชาวสดประสานงานเชอม

ใชเชอมเหลกกลาคารบอนและเหลกกลาผสมต า ใชเชอมงานทมระยะหางของชนงานทแคบ งานโลหะแผนบาง เชอมงานทตองการความเรวเชอมสงและเชอมในต าแหนงทาเชอมยาก

ใชเชอมเหลกเหนยว โดยการถายโอนโลหะแบบลดวงจร

เหมาะส าหรบการเชอมเหลกหนาดวยกระแสไฟเชอมสง

ท าใหการอารกสม าเสมอ

ควบคมบอหลอมเหลวไดดรปรางรอยเชอมสวยงาม

แกสผสมอารกอน แกสผสมอารกอน -- 1111--2020 % % คารบอนไดออกไซดคารบอนไดออกไซด

แกสผสมอารกอน แกสผสมอารกอน -- 2121--25 25 % % คารบอนไดออกไซดคารบอนไดออกไซด

19/32รายวชาวสดประสานงานเชอม

ใชเชอมงานทตองการความรอนในการเชอมสง หลอมลกสง และ เชอมงานทหนามากกวา 3 ม.ม. ในต าแหนงทาเชอมทยาก

นยมใชงานเชอมทอแบบการถายโอนโลหะแบบลดวงจร ท าให การไหลตวของน าโลหะด

ใชส าหรบการเชอมทอผนงหนา การหลอมลกสง ใชส าหรบการเชอมทอผนงหนา การหลอมลกสง ใหการหลอมเหลวทผนงของดานขางด ใหการหลอมเหลวทผนงของดานขางด การการอารกสม าเสมออารกสม าเสมอ ท าใหมเมดโลหะนอยลงท าใหมเมดโลหะนอยลง

แกสผสมอารกอน แกสผสมอารกอน -- 5050 % % คารบอนไดออกไซดคารบอนไดออกไซด

แกสผสมอารกอน แกสผสมอารกอน -- 7575 % % คารบอนไดออกไซดคารบอนไดออกไซด

20/32รายวชาวสดประสานงานเชอม

77) ) แกสผสมระหวางอารกอนกบไนโตรเจน (Ar+N)

แกสผสมระหวางอารกอนและออกซเจน 1% เมอเตมไนโตรเจนเลกนอย จะใหรอยเชอมทมโครงสรางเปนออสเทนไนตทสมบรณ การเตมแกสไนโตรเจนระหวาง 1.5-3% เหมาะกบการเชอมดวย ลวดเชอมสเตนเลสชนด 347 ถาเตมแกสไนโตรเจนเกนกวา 10% จะท าใหเกดควนแตรอยเชอม ยงสมบรณ ส าหรบการเชอมแนวเดยว ถาเชอมเหลกเหนยว เมอเตมไนโตรเจน เกน 2% จะท าใหเกดรพรน

21/32รายวชาวสดประสานงานเชอม

88)) แกสผสมระหวางอารกอนและคลอรน(Ar+Cl)

แกสชนดนไมคอยใชกนเพราะจะเปนอนตรายตอผปฏบตงาน เวนแตจะมการปองกนอนตรายเปนอยางด แกสคลอรนจะท าหนาทไลแกสไฮโดรเจนออกจากรอยเชอมโลหะ

งานอะลมเนยม

22/32รายวชาวสดประสานงานเชอม

9 9 ) ) แกสผสมระหวางอารกอน - ออกซเจนและคารบอนไดออกไซด (Ar + O+ CO2)

แกสผสม 3 ชนดน เรยกวา ยนเวอรแซล (Universal) เพราะสามารถท าใหเกดการถายโอนโลหะ แตละแบบ ดงน แบบละออง แบบลดวงจร แบบหยดขนาดใหญ แบบพลส ชนดทมการสงถายทม ความหนาแนนสง

23/32รายวชาวสดประสานงานเชอม

แกสผสมอารกอนแกสผสมอารกอน -- 11--33% % ออกซเจนออกซเจน -- 55--1010% % คารบอนไดออกไซดคารบอนไดออกไซด

แกสออกซเจนจะชวยท าใหการอารกสม าเสมอขน แกสชนดน เหมาะกบการเชอมเหลกกลาคารบอน เหลกกลาผสมต า และเหลกกลาสเตนเลส การเชอมเหลกกลาสเตนเลส ควรใชการถายโอนเชอมแบบละออง

เทานน ถาใชกระแสไฟต าบอหลอมเหลวจะมความหนดและจะมการเตม

ธาตคารบอนในโลหะชนงาน24/32รายวชาวสดประสานงานเชอม

แกสผสมอารกอน แกสผสมอารกอน -- คารบอนไดออกไซด คารบอนไดออกไซด -- ไฮโดรเจนไฮโดรเจน

แกสผสมชนดนเมอเตมไฮโดรเจน 1-2 % จะท าใหการไหลตว ของน าโลหะดขน และการอารกสม าเสมอ การเชอมเหลกกลาสเตนเลสการถายโอนโลหะแบบพลส จะตองเตม

คารบอนไดออกไซด 1-3% เพอท าใหการอารกสม าเสมอ และท าใหการดงคารบอนเกดขนนอย

แกสผสมชนดนไมควรน าไปเชอมเหลกกลาผสมต า เพราะจะท าให รอยเชอมแกสไฮโดรเจนสง มผลท าใหเกดการแตกราวและสมบต ทางกลไมด 25/32รายวชาวสดประสานงานเชอม

แกสผสมชนดนเหมาะกบงานเชอมเหลกกลาการถายโอนโลหะแบบละออง และการเชอมพอกผวเหลกกลาผสมต า และเหลกกลาสเตนเลส

แกสผสมอารกอน แกสผสมอารกอน -- ฮเลยม ฮเลยม -- ออกซเจนออกซเจน

แกสผสมอารกอน แกสผสมอารกอน -- ฮเลยม ฮเลยม -- คารบอนไดออกไซดคารบอนไดออกไซด

แกสผสมชนดนมผลท าให • การอารกสม าเสมอ • รอยเชอมสวยงาม• การไหลตวของน าโลหะด • เมอเชอมเหลกกลาคารบอนและเหลกกลาผสมต า การเตมฮเลยมและ คารบอนไดออกไซดลงในอารกอน ชวยเพมความรอนใหกบรอยเชอม

26/32รายวชาวสดประสานงานเชอม

1010) ) แกสผสมระหวางอารกอน - ฮเลยม - ออกซเจน และคารบอนไดออกไซด (Ar +He + O+ CO2)

แกสผสม 4 ชนดน เรยกวา Quad Mix Quad Mix ใชปกคลมส าหรบการเชอมทตองการเตมลวดเชอมสง ใหสมบตทางกลด ใชกบการเชอมเหลกกลาผสมต า และสามารถน าไปเชอมเหลกกลา

ละมนได27/32รายวชาวสดประสานงานเชอม

8.1.3 ประโยชนของการใชแกสปกคลมแนวเชอมส าหรบกระบวนการเชอมมก/แมก

เพอปองกนแนวเชอมเกดมลทนโดยปองกนบรรยากาศ ภายนอกไมใหรวมตวกบแนวเชอม

เพอรวมตวกบสารไลแกสออกซเจนในลวดเชอมละลายออกไซดและสนม บนผวชนงานไมใหรวมตวกบแนวเชอม เพอท าใหโครงสรางภายในของแนวเชอมเรยงตวกนอยางหนาแนนสมบรณ เพอท าใหแนวเชอมมสมบตทางกลทด เพอชวยใหแนวเชอมมรปทรงทด สะเกดโลหะตดนอย เพอชวยท าใหกระแสไฟเชอม วงจากลวดเชอมขามเปลวอารกไปสโลหะงาน

28/32รายวชาวสดประสานงานเชอม

8.1.4 หลกการพจารณาเลอกใชแกสปกคลมแนวเชอม

ชนดของโลหะชนงานและกระบวนการเชอมทใช ลกษณะการสงถายโอนน าโลหะและลกษณะการอารก อตราความเรวของการเชอม ความตองการการหลอมลก ความกวาง รปราง และขนาดของรอยเชอม สมบตทางกลของรอยเชอมทตองการ ราคาของแกสทใช ความยาก – งาย ในการจดหาซอ

29/32รายวชาวสดประสานงานเชอม

8.1.5 การถายโอนโลหะในการเชอมอารกโลหะแกสคลมหรอการเชอมมก/แมก

การถายโอนโลหะ หมายถง การทลวดเชอมหลอมเหลวเปนหยด หลดออกจากปลายลวดเชอม ผานการอารกเขาสบอหลอมเหลว บนโลหะงานหรอรอยเชอม ดงรป

30/32รายวชาวสดประสานงานเชอม

การถายโอนโลหะ แบงออกไดเปน 4 แบบ คอ 1) การถายโอนโลหะแบบละออง (Spray Arc Transfer)

2) การถายโอนโลหะแบบหยดขนาดใหญ (Globular Transfer)

31/32รายวชาวสดประสานงานเชอม

3) การถายโอนโลหะแบบลดวงจร (Short Circuiting)

4) การถายโอนโลหะแบบพลส (Pulsed)

32/32รายวชาวสดประสานงานเชอม