เคล็ดลับในการลวดเชื่อม (สำหรับผู้เริ่มต้น)

เครื่องมือและอุปกรณ์เชื่อมไฟฟ้าที่จะกล่าวถึงมีดังนี้

          หากท่านใดต้องการรู้ขั้นตอนการเลือกซื้อเครื่องเชื่อม แอดแนะนำ 3 ขั้นตอน การเลือกอุปกรณ์งานเชื่อม แอดได้นำวิธีการเลือกอุปกรณ์ “ตู้เชื่อม” และหลักการเลือกซื้อ “ลวดเชื่อม” มาให้คุณได้อ่านกัน!!

            นอกจากจะต้องพิจารณาถึงลักษณะงานที่ทำ และทราบรายละเอียดของงานแล้ว ยังต้องพิจารณาถึงขนาดที่เหมาะสมระหว่างลวดเชื่อมไฟฟ้า และตัวชิ้นงานเอง เพื่อให้สามารถใช้งานได้สะดวก และเพื่อป้องกัน อันตรายจากงานเชื่อมไฟฟ้า ซึ่งการใช้งานลวดเชื่อมไฟฟ้าแต่ละขนาดให้พิจารณาตามความเหมาะสมดังนี้

1. ลวดเชื่อมไฟฟ้าขนาด 1.6mm. เหมาะสำหรับเหล็กบาง 0.8 – 1.0 mm. และงาน DIY ทั่วไป
2. ลวดเชื่อมไฟฟ้าขนาด 2.0mm. เหมาะสำหรับเหล็กบางประมาณ 1mm.
3. ลวดเชื่อมไฟฟ้าขนาด 2.6mm. เหมาะสำหรับเหล็กตัวซี , เหล็กกล่อง และเหล็กทั่วไป
4. ลวดเชื่อมไฟฟ้าขนาด 3.2mm. เหมาะสำหรับงานโครงสร้างเหล็กทั่วไป และงานเชื่อมเรือเดินทะเล

          กระเเสเชื่อม คือ การปรับตั้งค่าการกระเเสเชื่อมนั้น มีความสำคัญเป็นอันดับหนึ่งของการเชื่อมชิ้นงาน ซึ่งงานที่เราเชื่อมจะดีหรือไม่ดีขึ้นอยู่กับการปรับกระเเสไฟของการเชื่อม การปรับหรือการตั้งกระเเสไปตามขนาดของลวดเเละของชิ้นมีหลากหลายรูปเเบบจะมีอะไรบ้างไปดูกัน

1. การเชื่อมเเบบ MMA หรือเรียกอีกอย่างว่าการเชื่อมเเบบไฟฟ้า

การเชื่อมเเบบไฟฟ้านั้นมีขั้นตอนก่อนเชื่อมดังนี้

• เความเร็วในการเชื่อม
• เเนวเชื่อมมีความสวยงามน้อย
• เชื่อมได้ง่าย ไม่ต้องใช้ทักทํกษะในการเชื่อมมาก
• สามารถเชื่อมวัสดุชิ้นงานได้บางชนิด
• เครื่องมือเเละอุปกรณ์ที่ใช้ราคาไม่สูงเปรียบเทียบกับราคาเครื่องเเละอุปกรณ์ ไม่รวมวัสดุสิ้นเปลื้อง

การปรับกระเเสเชื่อมไฟฟ้าหรือ MMA

ตัวอย่างชิ้นงานเชื่อมเเบบไฟฟ้าหรือ MMA

     เเน้นการเชื่อมเหล็กเป็นหลัก สำหรับอลูมิเนียม และสแตนเลสสามารถทำได้

2. การปรับกระเเสเชื่อม MIG/MAG

การเชื่อมเเบบ MIG/MAG มีขั้นตอนดังนี้

• ความเร็วในขณะเชื่อมสูง
• เเนวเชื่อมมีความสวยงามปานกลาง
• ใช้เสลสูงในการติดตั้ง
• ต้องใช้ทักษเเละความชำนาญปานกลางในการเชื่อม
• สามารถเชื่อมวัสดุชิ้นงานได้บ้างชนิด
• ราคาเครื่องมือเเละอุปกรณ์ที่ใช้สูง เปรียบเทียบจากราคาเครื่องเเละอุปกรณ์ ไม่รวมวัสดุสิ้นเปลื้อง

ขั้นตอนในการประกระเเสเชื่อมของระบบ MIG/MAG มีดั้งนี้

ตัวอย่างชิ้นงานเชื่อมเเบบไฟฟ้าหรือ MIG

     เหมาะสำหรับงานเชื่อมเหล็กที่ต้องการความรวดเร็ว แข็งแรง และประสิทธิภาพในการเชื่อมสูง สามารถเชื่อมอลูมิเนียม และสแตนเลสได้ด้วย

3. การปรับกรเเสเชื่อม TIG หรือ การเชื่อมอาร์กอน

การเชื่อมเเบบอาร์กอน หรือ TIG มีดังนี้

• ความเร็วต่ำในขณะทำการเชื่อม
• เเนวเชื่อมมีความสวยงามมาก
• ใช้เวลาปานกลางในการติดตั้ง
• ต้องใช้ทักษะในการเชื่อมสูง
• สามารถเชื่อมวัสดุชิ้นงานได้หลากหลายชิ้น
• เครื่องมือเเละอุปกรณ์ที่ใช้นั้นมีราคาสูง เปรียบเทียบกับราคาเครื่องเเละอุปกรณ์ ไม่รวมวัสดุสิ้นเปลื้องเป็นต้น

การปรับการเชื่อมอาร์กอนหรือ TIG มีดั้งนี้

ตัวอย่างชิ้นงานเชื่อมเเบบอาร์กอนหรือ TIG

     สามารถเชื่อมวัสดุได้หลากหลาย ให้ความแข็งแรงสูง แต่ความเร็วต่ำในการเชื่อม

          การเชื่อมด้วยไฟฟ้าเป็นวิธีการเชื่อมโลหะ โดยการทำให้โลหะหลอมละลายพร้อม ๆ กับลวดเชื่อม ด้วยกระแสไฟฟ้า

1. การเชื่อมด้วยไฟฟ้า (Arc Welding)

การเริ่มต้นอาร์ค

          การเริ่มต้นฝึกหัดเชื่อมจะเริ่มต้นจากการอาร์คก่อน การอาร์ค คือ ระยะห่างระหว่างปลายลวดเชื่อมกับผิวโลหะงาน ซึ่งเป็นระยะพอดีที่จะทาให้การอาร์คเป็นไปอย่างต่อเนื่อง การเริ่มต้นอาร์ค มี 2 วิธีคือวิธีการขีดและวิธีการเคาะ

ตำแหน่งท่าเชื่อมไฟฟ้า

     ในการเชื่อมไฟฟ้าจะมีท่าเชื่อมในลักษณะต่าง ๆ ดังนี้

1. การเชื่อมต่อเกยในท่าราบ  การเชื่อมต่อเกยท่าราบเป็นแบบของรอยต่อที่นิยมใช้กันมากในงานอุตสาหกรรม ด้านต่าง ๆ จัดเป็นรอยต่อที่ประหยัด ไม่เสียเวลาในการเตรียมงาน รอยต่อเกยจะมีความแข็งแรงสูงสุดเมื่อเชื่อมรอยต่อทั้งสองด้าน ในการเชื่อมจะต้องไม่ใช้กระแสไฟสูงเกินไป มุมของลวดเชื่อมในขณะเชื่อมประมาณ 45 – 60 องศา การเคลื่อนไหวลวดเชื่อมจะเป็นลักษณะเดินหน้า ถอยหลัง ไปตามแนวเชื่อม การเคลื่อนไหวลวดเชื่อมเช่นนี้จะเป็นการอุ่นโลหะงานให้ร้อนล่วงหน้าก่อนที่จะเชื่อมไปถึง ซึ่งจะทำให้รอยเชื่อมนูนสมบูรณ์ และป้องกันไม่ให้สแลคหลอมเหลวไหลล้ำหน้ารอยเชื่อม

2. การเชื่อมรอยต่อชนท่าราบ  รอยต่อชนท่าราบเป็นรอยต่อที่ใช้กันมากสำหรับการต่อโลหะงานทั่วไป โลหะงานซึ่งหนาเกิน ¼ นิ้ว เมื่อทำการเชื่อมรอยต่อทั้งสองด้านแล้วจะเป็นรอยต่อที่มีประสิทธิภาพสูงมาก การที่จะให้รอยเชื่อมมีความแข็งแรงมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับขนาดของการซึมลึกของรอยเชื่อม ขนาดของการซึมลึกจะขึ้นอยู่กับขนาดของลวดเชื่อมและกระแสที่ใช้ในการเชื่อม สาหรับงานที่มีความหนา 3/16 นิ้ว เมื่อเชื่อมรอยต่อเพียงด้านเดียว รอยต่อจะเว้นระยะไว้เสมอ การเชื่อมรอยต่อชนท่าราบจะต้องปรับกระแสให้เหมาะกับลวดเชื่อม ขณะเชื่อมลวดเชื่อมจะต้องเอียงไปข้างหน้า 10 – 20 องศาตามทิศทางที่ลวดเชื่อมเคลื่อนที่ไป

3. การเชื่อมรอยต่อรูปตัวทีในท่าราบ  การเชื่อมรอยต่อชนรูปตัวที จะต้องปรับกระแสไฟให้สูงพอที่จะทำให้โลหะหลอมเหลวจนไหลได้ง่าย เพื่อทำให้เกิดการซึมลึกลงไปจนถึงส่วนล่างสุดของรอยต่อ การบังคับลวดเชื่อมไปยังมุมของรอยต่อ ต้องชี้อยู่บนโลหะแผ่นตั้งมากกว่าแผ่นนอน พร้อมกับเอียงลวดเชื่อมไปข้างหน้าประมาณ 30 – 40 องศา พยายามเคลื่อนลวดเชื่อมด้วยความเร็วสม่ำเสมอ และมีการเดินหน้าถอยหลังในระยะสั้น เพื่อเป็นการอุ่นงานส่วนล่างสุดของรอยต่อ และยังป้องกันสแลคหลอมเหลวล้าหน้ารอยเชื่อม

4. การเชื่อมในท่าขนานนอน  การเชื่อมรอยต่อแบบต่าง ๆ ในท่าขนานนอน การบังคับลวดเชื่อม จะต้องบังคับให้ลวดเชื่อมชี้ขึ้นเป็นมุม 20 องศา เพื่อใช้แรงผลักดันจากการอาร์ค ช่วยพยุงให้โลหะที่หลอมเหลวในแอ่งไหลลงมาไหลย้อนขึ้นไปกับรอยเชื่อม นอกจากนี้จะต้องเอียงลวดเชื่อมเป็นมุม 20 องศาในทิศทางการเคลื่อนที่ของลวดเชื่อมด้วย เช่นเดียวกับการเชื่อมในท่าราบ

5. การเชื่อมในท่าตั้ง  การฝึกหัดท่าเชื่อมลักษณะนี้แบ่งออกเป็น 2 วิธีคือ การเชื่อมขึ้น (Up Hill) และการเชื่อมลง (Down Hill) การเชื่อมขึ้น มีเทคนิคที่สาคัญ คือการบังคับให้ลวดเชื่อมตั้งฉากกับพื้นผิวโลหะงานและการเอียงลวดเชื่อมทำมุมชี้ขึ้นไม่เกิน 10 องศา การปรับกระแสควรปรับให้มีกระแสค่อนข้างสูงเสมอ ขณะทาการเชื่อมควรเคลื่อนไหวลวดเชื่อมเป็นแบบยกขึ้น แล้วลดต่าลงมาที่แอ่งโลหะหลอมเหลวเป็นระยะประมาณ 2 นิ้วแต่ระวังอย่าให้การอาร์คดับ

การเชื่อมลง  จะต้องปรับกระแสให้เพิ่มขึ้น เอียงลวดเชื่อมทำมุมชี้ขึ้นประมาณ 15 – 20 องศา และบังคับลวดเชื่อมให้ตั้งฉากกับผิวหน้าของโลหะงาน ขณะเชื่อมควรใช้ระยะอาร์คสั้น ๆ เพราะตามปกติแล้วสแลค จะละลายไหลล้าหน้ารอยเชื่อม เมื่อเห็นว่าสแลค ไหลพยายามลดระยะอาร์คให้สั้นลง พร้อมกับเพิ่มความเร็วให้มากขึ้น ถ้าไม่ได้ผลให้เคาะสแลคออกทำความสะอาด แล้วเริ่มเชื่อมต่อไป

6. ท่าเชื่อมเหนือศีรษะ  เป็นท่าเชื่อมที่ปฏิบัติยากที่สุด และเกิดอันตรายกับผู้ปฏิบัติมากที่สุดถ้าหากสวมชุดปฏิบัติงานไม่ถูกต้อง ที่สาคัญสำหรับการเชื่อมท่าเหนือศีรษะคือ การปรับขนาดของกระแสไฟต้องให้สูงไว้ และใช้ระยะอาร์คสั้น ๆ บังคับให้ลวดเชื่อมตั้งฉากกับพื้นผิวโลหะงาน และทำมุมเอียงประมาณไม่เกิน 10 องศา ตามทิศทางการที่ลวดเชื่อมเคลื่อนที่ไป การเคลื่อนที่ลวดเชื่อมจะเป็นลักษณะเดินหน้าถอยหลัง หรือเคลื่อนไหวลวดเชื่อมแบบส่าย

7. แบบของรอยต่อเชื่อม  แบบของรอยต่อเชื่อมต่าง ๆ สามารถแยกออกได้ตามพื้นฐานของรอยต่อเชื่อมเบื้องต้นสาหรับผู้ฝึกปฏิบัติงานใหม่ ได้ดังนี้

ความปลอดภัยในการเชื่อมไฟฟ้า

     การปฏิบัติการเชื่อมใด ๆ ผู้ปฏิบัติต้องคำนึงถึงความปลอดภัยไว้เสมอเพื่อป้องกันไม่ให้เกิด อุบัติเหตุกับตนเองหรือผู้อื่นความปลอดภัยเหล่านี้ได้แก่

2. การเชื่อมแก๊ส (Gas welding)

          การเชื่อมแก๊ส หมายถึงขบวนการที่ทำให้โลหะประสานกัน โดยการให้ความร้อนกับโลหะงานจนถึงอุณหภูมิที่โลหะชนิดนั้นหลอมละลาย โลหะเมื่อหลอมละลายจะรวมตัวเข้าเป็นเนื้อเดียวกัน การเชื่อมแก๊สเป็นอีกวิธีหนึ่งที่นิยมใช้กันมากในปัจจุบันการเชื่อมมักจะใช้เปลวไฟที่เกิดจากการสันดาประหว่างแก๊สเชื้อเพลิงกับอากาศ การสันดาประหว่างแก๊สเชื้อเพลิงกับอากาศแยกออกเป็นแบบต่างๆ ได้ 3 แบบ คือ

การจุดเปลวไฟเชื่อม และการดับเปลวไฟแก๊ส

          ก่อนจุดเปลวไฟเชื่อมทุกครั้งต้องตรวจดูอุปกรณ์ต่าง ๆ ให้อยู่ในสภาพเรียบร้อย โดยเริ่มจากเครื่องกำเนิดแก๊ส หรือขวดบรรจุแก๊สว่ามีรอยรั่วหรือไม่ เครื่องบังคับแก๊ส ลิ้นนิรภัย เกจวัดความดัน และอุปกรณ์อื่น ๆ รวมทั้งสายเชื่อม หัวเชื่อม ที่สาคัญคืออุปกรณ์ป้องกันไฟกลับต้องมีน้ำบรรจุเต็มตามระดับที่กำหนดเมื่อตรวจอุปกรณ์ทุกอย่างเรียบร้อย ให้เปิดลิ้นที่ขวดบรรจุแก๊สออกซิเจนก่อนโดยหมุนเปิดอย่างช้า ๆ และหมุนเปิดจนสุดระยะเกลียวทุกครั้ง เพื่อป้องกันแก๊สรั่วออกทางก้านลิ้น หลังจากนั้นให้เปิดลิ้นขวดบรรจุแก๊สอะเซทิลีน โดยหมุนเปิดเพียง 1-2 รอบ แล้วให้ปล่อยประแจที่ใช้เปิดคาไว้บนก้านลิ้น ปรับขนาดความดันแก๊สสำหรับหัวเชื่อม หรือหัวตัดตามที่บริษัทผู้ผลิตหัวเชื่อม หรือหัวตัดแนะนำไว้ เปิดลิ้นแก๊สออกซิเจนที่มือถือเชื่อมประมาณ 1/6 รอบ แล้วเปิดลิ้นอะเซทิลีนเล็กน้อยจากนั้นทดลองใช้มือบังที่ปลายหัวเชื่อม จะรู้สึกว่ามีแก๊สพุ่งออกมาจึง ใช้เครื่องมือจุดไฟจุด โดยให้มีระยะห่างจากปลายหัวเชื่อมประมาณ 25 ม.ม. และปรับเปลวไฟให้มีลักษณะตามต้องการการจุดเปลวไฟถ้าไม่เปิดแก๊สออกซิเจนจะมีเขม่าและควันมาก เพราะการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ แต่ถ้าเปิดแก๊สออกซิเจนมากก็จะจุดไฟไม่ติด ดังนั้นต้องเปิดแก๊สออกซิเจนให้พอเหมาะ

          การดับเปลวไฟที่ถูกต้องให้ปิดลิ้นแก๊สอะเซทิลีนก่อนแล้วจึงปิดแก๊สออกซิเจน เพราะจะไม่ทาให้เกิดเขม่าควัน และยังเป็นที่แน่ใจว่าเปลวไฟนั้นได้ดับจริง ๆ

ลักษณะของเปลวไฟที่ใช้ในการเชื่อมแก๊ส

          เปลวไฟ มีหน้าที่ให้ความร้อนแก่ชิ้นงาน จนมีอุณหภูมิสูงถึงจุด หลอมละลายขณะที่ปฏิบัติการเชื่อม เปลวไฟที่ดีเหมาะกับการเชื่อมต้องพุ่งเป็นลากรวยแหลมยาวออกจากหัวเชื่อม โดยตำแหน่งที่ร้อนที่สุดห่างจากปลายเปลวไฟชั้นในประมาณ 2 – 10 ม.ม. และมีอุณหภูมิสูงถึง 3,200 องศาเซลเซียส ถ้าเปลวไฟไม่ถูกต้องจะมีผลต่อการเชื่อม และคุณภาพของแนวเชื่อม ลักษณะของเปลวไฟที่ไม่ถูกต้องจำแนกออกได้ดังนี้

ชนิดของเปลวไฟที่ใช้ในการเชื่อม

          การสันดาปของแก๊สทั้งสองชนิดจากหัวเชื่อมแบ่งออกได้ 3 ลักษณะตามอัตราส่วนผสมดังนี้

          การระบายความร้อนหัวเชื่อม ขณะที่เชื่อมติดต่อกันเป็นเวลายาวนานหัวเชื่อมจะร้อนกว่าปกติ การระบายความร้อนจากหัวเชื่อมทำได้โดยจุ่มหัวเชื่อมลงในถังน้ำ ปิดเฉพาะลิ้นแก๊สอะเซทิลีนส่วนแก๊สออกซิเจนเปิดไว้เช่นเดิม อาจจุ่มหัวเชื่อมลงถังน้ำจนถึงข้อต่อระหว่างหัวเชื่อมและมือถือเพื่อระบายความร้อนทุกส่วน

การส่ายหัวเชื่อม การตั้งมุมหัวเชื่อมและการป้อนลวดเชื่อม

          ขณะที่ทำการเชื่อมชิ้นงานต้องตั้งมุมหัว เชื่อมให้เอนไปด้านหลังประมาณ 30 – 45 องศา กับผิวงานและทำมุมฉากกับด้านข้างทั้งสองด้าน หัวเชื่อมอยู่สูงจากงานมีระยะห่างจากปลายเปลวไฟชั้นในถึงผิวงานประมาณ 2 – 10 ม.ม.ตามขนาดของหัวเชื่อม

          ในการเชื่อมทุกครั้งต้องใช้เปลวไฟเผาชิ้นงานบริเวณแนวที่จะเชื่อมจนร้อนหลอมละลายเป็นแอ่งกลมหรือที่เรียกว่า บ่อละลาย (Puddle) ซึ่งเป็นส่วนที่ร้อนที่สุดหลังจากนั้นให้ส่ายหัวเชื่อมเล็กน้อยเพื่อให้ความร้อนแก่ชิ้นงานได้อย่างทั่วถึง เมื่อชิ้นงานหลอมละลายเป็นบ่อละลายแล้วจึงเติมลวดเชื่อมลงไปเป็นตัวประสานชิ้นงาน ส่ายหัวเชื่อมพร้อมกับเคลื่อนที่ไปช้า ๆ สม่ำเสมอ พยายามรักษาระยะการส่ายหัวเชื่อมและป้อนลวดเชื่อมให้สัมพันธ์กันตลอดเวลา การส่ายลวดเชื่อมจำแนกได้หลายแบบช่างเชื่อมจะเลือกส่ายแบบใดก็ได้ตามถนัด แต่ต้องให้ทีความกว้างพอเหมาะกับขนาดความหนาและรอยต่อของชิ้นงาน
ถ้าส่ายหัวเชื่อมกว้างบ่อละลายที่เกิดขึ้นก็จะใหญ่ และลึกลงไปในชิ้นงานมาก การประสานซึมลึกในชิ้นงานของแนวเชื่อมจะดียิ่งขึ้น ถ้าชิ้นงานหนาบ่อละลายจะต้องกว้างตามไปด้วย ถ้าชิ้นงานบาง การส่ายหัวเชื่อมต้องแคบลงเพื่อให้บ่อละลายมีขนาดเล็ก ถ้าส่ายหัวเชื่อมกว้างมากไปความร้อนจะสะสมมากทาให้ชิ้นงานทะลุได้ ดังนั้นการส่ายหัวเชื่อมต้องสัมพันธ์กับชิ้นงาน และลักษณะของรอยต่อด้วย