การเชื่อมฟิวชั่น: กำลังหลักของการเชื่อมทางอุตสาหกรรม

การเชื่อมแบบฟิวชั่นเป็นประเภทการเชื่อมที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ด้วยข้อดีของการต่อแผ่นหนาและมีความแข็งแรงในการเชื่อมสูง จึงกลายเป็นเทคโนโลยีหลักในด้านต่างๆ เช่น โครงสร้างเหล็ก ภาชนะรับแรงดัน และการต่อเรือ ประกอบด้วยวิธีการต่างๆ เช่น การเชื่อมอาร์กโลหะที่มีฉนวนหุ้ม (SMAW) การเชื่อมอาร์กโลหะด้วยแก๊ส (GMAW) และการเชื่อมด้วยเลเซอร์ ซึ่งสองวิธีแรกนั้นเป็น "ประเภทที่ใช้กันทั่วไป" ในการผลิตและบำรุงรักษาทางอุตสาหกรรม

(I) การเชื่อมอาร์คโลหะแบบชีลด์ (SMAW): "ครบวงจร" ที่ยืดหยุ่นและสะดวกสบาย

การเชื่อมอาร์กโลหะแบบชีลด์ (SMAW) เป็นวิธีการเชื่อมขั้นพื้นฐานและยืดหยุ่นที่สุด มันหลอมโลหะผ่านความร้อนส่วนโค้งระหว่างอิเล็กโทรดและชิ้นงาน ด้วยอุปกรณ์ที่เรียบง่ายและเกณฑ์การปฏิบัติงานต่ำ จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการบำรุงรักษานอกสถานที่ การผลิตชิ้นเดียว/ชุดเล็ก และการเชื่อมโครงสร้างที่ซับซ้อน

1. หลักการหลักและองค์ประกอบอุปกรณ์

หลักการ: การเคลือบที่ปลายด้านหน้าของอิเล็กโทรดจะเผาไหม้เพื่อสร้างก๊าซป้องกันเพื่อแยกอากาศ ความร้อนส่วนโค้งละลายแกนอิเล็กโทรดและชิ้นงานจนเกิดเป็นสระหลอมเหลว หลังจากเย็นตัวลง สารตกค้างของสารเคลือบจะก่อตัวเป็นตะกรันเพื่อปกป้องโลหะเชื่อม

อุปกรณ์: เครื่องเชื่อมอาร์ค AC หรือ DC, ที่ยึดอิเล็กโทรดสำหรับการเชื่อม, อิเล็กโทรดการเชื่อม (เลือกตามโลหะฐาน เช่น อิเล็กโทรด E4303 มักใช้กับเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ) และอุปกรณ์ป้องกัน (หมวกเชื่อม ถุงมือหุ้มฉนวน ชุดเชื่อม)

2. ประเด็นการดำเนินงานที่สำคัญ

การเตรียมก่อนการเชื่อม: อิเล็กโทรดจะต้องทำให้แห้งตามความต้องการ (150-200°C สำหรับอิเล็กโทรดที่เป็นกรด, 350-400°C สำหรับอิเล็กโทรดพื้นฐาน) ขจัดตะกรันน้ำมัน สนิม และออกไซด์ออกจากพื้นผิวชิ้นงานเพื่อหลีกเลี่ยงความพรุน ปรับกระแสตามความหนาของแผ่น โดยทั่วไปจะเป็นไปตามหลักการ "10-15A ต่อความหนาของแผ่น มม." (เช่น 60-90A สำหรับแผ่นเหล็กหนา 6 มม.)

กระบวนการเชื่อม: จุดไฟส่วนโค้งโดยใช้ "วิธีการเกา" (คล้ายกับการตีไม้ขีด) หรือ "วิธีสัมผัส" (การกระแทกโดยตรงของอิเล็กโทรดบนชิ้นงาน) ควบคุมความยาวส่วนโค้งที่ 10-15 มม. (ประมาณ 0.8-1.2 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางอิเล็กโทรด) รักษามุมระหว่างอิเล็กโทรดและชิ้นงานไว้ที่ 60-80° และเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสม่ำเสมอตามทิศทางการเชื่อม ควบคุมขนาดของสระหลอมเหลวเป็น 1.5-2 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางอิเล็กโทรด เพื่อหลีกเลี่ยงการเสริมแรงของการเชื่อมที่เกิดจากสระหลอมเหลวขนาดใหญ่เกินไป หรือการขาดฟิวชันเนื่องจากสระหลอมเหลวขนาดเล็กเกินไป

การรักษาหลังการเชื่อม: หลังจากเย็นลงแล้ว ให้ใช้ค้อนตะกรันเพื่อทำความสะอาดตะกรัน ตรวจสอบพื้นผิวการเชื่อมเพื่อหาข้อบกพร่อง เช่น ความพรุน การตัดด้านล่าง และการรวมตะกรัน ทำการทดสอบแบบไม่ทำลายหากจำเป็น

3. การใช้งานทั่วไปและข้อจำกัด

สถานการณ์การใช้งาน: โครงสร้างเหล็กในการก่อสร้าง การบำรุงรักษาท่อ การเชื่อมชิ้นส่วนเครื่องจักรกล การก่อสร้างสะพาน ฯลฯ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสถานการณ์กลางแจ้งหรือที่ไม่มีแหล่งจ่ายไฟคงที่

ข้อจำกัด: ประสิทธิภาพการเชื่อมต่ำ (การทำงานด้วยตนเอง) คุณภาพการเชื่อมได้รับผลกระทบอย่างมากจากทักษะของผู้ปฏิบัติงาน และไม่เหมาะสำหรับวัสดุที่ถูกออกซิไดซ์ได้ง่าย เช่น โลหะผสมอลูมิเนียมและสแตนเลส