Article 10 การจำแนกประเภทกระบวนการเชื่อม ตอนที่ 1
เราได้ทราบเป็นเบื้องต้นแล้วว่ากระบวนการเชื่อม (Welding Processes) สามารถจำแนกได้ถึง 6 กลุ่ม ดังนี้
1.จำแนกตามการหลอมละลายของวัสดุงาน
2.จำแนกตามการใช้งานวัสดุเติม
3.จำแนกตามการประยุกต์ใช้งาน
4.จำแนกตามแหล่งพลังงานของการเชื่อม
5.จำแนกตามมาตรฐาน AWS
6.จำแนกตามมาตรฐาน ISO 4063
โดยบทความนี้จะลงรายละเอียดในกลุ่มที่ 1 และกลุ่มที่ 2 ว่าแต่ละกลุ่มมีแนวคิดในการแบ่งกลุ่มกันอย่างไร มาติดตามกันเลยครับ
วิธีที่ 1 การจำแนกประเภทกระบวนการเชื่อมโดยพิจารณาการหลอมละลายของวัสดุงาน
การเชื่อมแบบหลอมละลาย (Fusion Welding) หากพิจารณาเฉพาะการให้ความร้อนแก่ชิ้นงานจนกระทั่งชิ้นงานเกิดการหลอมละลายเข้าหากัน อาจมีการเติมลวดเชื่อมหรือไม่เติมลวดเชื่อมก็ได้ แหล่งพลังงานความร้อนจะเป็นรูปแบบใดก็ได้ จะใช้ไฟฟ้า ใช้แก็ส หรือใช้ลำแสงที่มีพลังงานสูงอย่างเลเซอร์บีมหรืออิเล็คตรอนบีม ได้ทั้งหมด พิจารณาจากการหลอมละลายของวัสดุเป็นหลักจะอยู่ในกลุ่มของการเชื่อมแบบหลอมละลายทั้งสิ้น
จากการเชื่อมแบบหลอมละลาย (Fusion Welding) เป็นการเชื่อมโดยใช้ความร้อนจากแหล่งพลังงานภายนอกทำให้วัสดุงานหลอมละลายประสานเข้าด้วยกัน ยังสามารถแบ่งเป็นกลุ่มย่อยได้อีกตามลักษณะของการเติมลวดเชื่อม โดยอาจมีการเติมลวดเชื่อมหรือไม่เติมก็ได้ และสามารถแบ่งกลุ่มย่อยได้ 3 กลุ่ม ดังรายละเอียดที่จะแสดงในวิธีที่ 2
วิธีที่ 2 การจำแนกกระบวนการเชื่อมตามการใช้งานวัสดุเติม
อันนี้จะแตกมาจากกลุ่มที่ 1 อีกที โดยการพิจารณาจากกลุ่มของการเชื่อมแบบหลอมละลาย แต่ให้ดูที่วัสดุเติมเป็นหลัก จะสามารถจำแนกออกเป็น 3 กลุ่มได้ดังนี้
1. การเชื่อมแบบไม่เติมลวดเชื่อม (Autogenous Welding)
2. การเชื่อมด้วยวัสดุเติมและวัสดุงานต่างชนิดกัน (Heterogenous Welding)
3. การเชื่อมด้วยวัสดุเติมและวัสดุงานชนิดเดียวกัน (Homogenous Welding)
การจำแนกประเภทตามการใช้งานวัสดุเติม
ในกระบวนการเชื่อมแบบหลอมละลาย (Fusion Welding) อาจพิจารณาเลือกวิธีการเติมหรือไม่เติมลวดเชื่อมก็ได้ หากเป็นการเชื่อมที่ให้วัสดุงานหลอมละลายเข้าด้วยกันโดยไม่มีการเติมลวดเชื่อม จะเรียกว่าเป็นการเชื่อมแบบไม่เติมลวดเชื่อม (Autogenous Welding) ซึ่งหากพิจารณาถึงการเชื่อมในสภาวะของแข็ง (Solid State Welding) เช่น Cold welding Diffusion welding Explosion welding Forge welding Friction welding Hot pressure welding Roll welding และ Ultrasonic welding จะถูกจัดอยู่ในกลุ่มนี้ด้วยเช่นกัน
การเชื่อมแบบหลอมละลายด้วย Oxy-Fuel Gas Welding
การเชื่อมแบบ Solid State Welding
พวกการเชื่อมแบบอาร์ก เช่น ทิก พลาสม่า โดยไม่เติมลวดเชื่อมจะอยู่ในกลุ่มนี้ โดยส่วนมากจะใช้เชื่อมงานบาง ไม่ต้องการความแข็งแรงมากนัก รอยเชื่อมที่เชื่อมโดยไม่เติมลวดเชื่อมเมื่อนำไปทดสอบแรงดึงมักจะขาดที่รอยเชื่อม
การเชื่อมด้วยวัสดุเติมและวัสดุงานต่างชนิดกัน (Heterogenous Welding) ในกรณีที่การเชื่อมแบบหลอมละลายนั้น มีการใช้วัสดุเติมที่ต่างชนิดกันกับวัสดุงาน จะเรียกว่าการเชื่อมนั้นเป็นการเชื่อมด้วยวัสดุเติมและวัสดุงานต่างชนิดกัน (Heterogenous Welding) กลุ่มที่ใช้วัสดุเติมที่มีส่วนผสมทางเคมีแตกต่างจากวัสดุงาน มักจะเป็นกลุ่มวัสดุที่ทำการเชื่อมได้ยาก หรือมีความสามารถในการเชื่อม (Weldability) ค่อนข้างต่ำ
ดังนั้นการพิจารณาการหลอมละลายเข้ากันได้ระหว่างวัสดุเติมและวัสดุงาน จึงเป็นเรื่องที่ต้องให้ความสำคัญเป็นลำดับต้นๆ หากไม่สามารถหลอมละลายเข้ากันได้ รอยเชื่อมจะมีความบกพร่องไม่สามารถใช้งานได้
การเชื่อมแบบ Dissimilar Joining นั้น ความเป็น Dissimilar ไม่ได้จำกัดเฉพาะที่วัสดุงานคนละชนิดกัน ยังครอบคลุมไปถึงวัสดุเติม (filler metal)ที่อาจเป็นคนละกลุ่มกับวัสดุงานก็ได้ ตำราทางยุโรปจะเรียกว่า Black&White welding ซึ่งถือว่าเป็นการเชื่อมแบบ Heterogeneous เช่นกัน
เทคนิคหนึ่งที่นิยมใช้ในการเชื่อมโลหะต่างชนิดกันคือการทำ Buttering หรือบางทีก็เรียกว่า Buffer Layer ต้องบอกก่อนว่าอย่าไปสับสนกับคำว่า Clading การทำ Clading เป็นวิธีการเชื่อมพอกผิวที่ต้องการวัตถุประสงค์ในการใช้งานเฉพาะ เช่น เชื่อมพอกผิวด้วยลวดเชื่อมสแตนเลส ลงบนเหล็กกล้าคาร์บอน เพื่อความสามารถในการต้านทานการกัดกร่อน และยังสามารถเลือกใช้กระบวนการเชื่อมได้หลากหลายวิธี ตามความเหมาะสม
ย้ำนะครับว่าตามความเหมาะสม
ความเหมาะสมที่ต้องพิจารณา เช่น ขนาดของพื้นที่ที่จะเชื่อมพอก การละลายเจือ (%dilution) ปริมาณความร้อนสะสม (Heat Input) และอัตราการเติม (Deposition Rate) เป็นต้น
อีกกลุ่มนึงที่แยกได้ชัดเจนจากการเชื่อมแบบหลอมละลาย (Fusion Welding) คือการเชื่อมในสภาวะของแข็ง (Solid State Welding) เป็นการเชื่อมโดยใช้แรงจากภายนอกโดยไม่มีการให้ความร้อนแก่ชิ้นงาน ความร้อนจะเกิดขึ้นภายในชิ้นงานในระดับที่ต่ำกว่าอุณหภูมิหลอมละลายของวัสดุนั้นๆ โดยไม่มีการใช้วัสดุเติม (Autogenous Welding) เช่นการเชื่อมด้วยแรงเสียดทาน (Friction Welding) รวมถึงกระบวนการเชื่อมด้วยความต้านทาน (Resistance Welding) และกระบวนการเชื่อมด้วยการแพร่ (Diffusion Welding) จะถูกจัดอยู่ในกลุ่มนี้ด้วย
Solid state welding (friction welding)
จบไปแล้วครับสำหรับการจำแนกในแบบที่ 1 และแบบที่ 2 ซึ่งผมขอให้ทุกท่านลองทำความเข้าใจกับวิธีการแบ่งประเภทของกระบวนการเชื่อมให้ดี เพราะนี่คือจุดเริ่มต้นของการเรียนรู้ที่เป็นระบบครับ
ผศ.ดร.ปริยสุทธิ์ วัฒนธรรม
ภาควิชาเทคโนโลยีวิศวกรรมการเชื่อม
มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ
วิทยาทานในครั้งนี้ข้าพเจ้าขออุทิศผลบุญให้คุณพ่อประสงค์ คุณแม่รัตนาพร วัฒนธรรม และคณาจารย์ที่ประสิทธิ์ประสาทวิชาความรู้ให้ข้าพเจ้าจนสามารถต่อยอดองค์ความรู้เกิดประโยชน์เป็นวงกว้างผ่านสื่อโซเชียลเทอญ....
- 18
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2025 Blockdit
