เราเชื่อมอลูมิเนียมเข้ากับเหล็กได้ไหม

by

โดยสรุป แม้ว่าการเชื่อมอลูมิเนียมเข้ากับเหล็กโดยตรงจะเป็นเรื่องท้าทายและมักได้แนวเชื่อมที่ไม่แข็งแรง แต่ก็มีเทคนิคพิเศษที่สามารถใช้ในการเชื่อมโลหะทั้งสองชนิดนี้ได้ ขึ้นอยู่กับประเภทของงาน ความแข็งแรงที่ต้องการ และงบประมาณ ในหลายกรณี การใช้วิธีการยึดติดทางกล (เช่น การใช้น็อต สกรู หรือหมุดย้ำ) หรือการใช้วัสดุกาว อาจเป็นทางเลือกที่ง่ายและคุ้มค่ากว่า

การเชื่อมอลูมิเนียมเข้ากับเหล็กเป็นสิ่งที่ ทำได้ยาก ด้วยกระบวนการเชื่อมแบบทั่วไป เนื่องจากความแตกต่างอย่างมากของคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของโลหะทั้งสองชนิด ได้แก่:

  • จุดหลอมเหลวที่แตกต่างกันมาก: อลูมิเนียมมีจุดหลอมเหลวต่ำกว่าเหล็กมาก (อลูมิเนียมประมาณ 660°C, เหล็กประมาณ 1370-1540°C) ทำให้ควบคุมการหลอมรวมของโลหะทั้งสองได้ยาก
  • การไม่ละลายซึ่งกันและกัน: ในสถานะหลอมเหลว อลูมิเนียมและเหล็กแทบจะไม่ละลายเข้ากัน ทำให้เกิดแนวเชื่อมที่ไม่แข็งแรง
  • การก่อตัวของสารประกอบอินเตอร์เมทัลลิกที่เปราะ: เมื่ออลูมิเนียมหลอมเหลวสัมผัสกับเหล็ก จะเกิดสารประกอบอินเตอร์เมทัลลิก (Intermetallic Compounds – IMCs) ที่มีความเปราะและทำให้แนวเชื่อมอ่อนแอ
  • ความแตกต่างของสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน: อลูมิเนียมและเหล็กมีการขยายตัวเมื่อได้รับความร้อนในอัตราที่ไม่เท่ากัน ซึ่งอาจนำไปสู่ความเค้นและการแตกร้าวในแนวเชื่อม

อย่างไรก็ตาม มีเทคนิคพิเศษบางอย่างที่สามารถใช้ในการเชื่อมอลูมิเนียมเข้ากับเหล็กได้ แม้ว่าจะต้องใช้ความระมัดระวังและวิธีการเฉพาะเจาะจง:

  1. การใช้แผ่นเชื่อมต่อไบเมทัลลิก (Bimetallic Transition Inserts): เป็นวิธีที่นิยมใช้ในการเชื่อมโครงสร้างที่ต้องการความแข็งแรงสูง โดยแผ่นเชื่อมต่อนี้ทำจากอลูมิเนียมด้านหนึ่งและเหล็ก (หรือสแตนเลส) อีกด้านหนึ่ง ซึ่งผ่านกระบวนการเชื่อมติดกันมาแล้ว จากนั้นจึงนำด้านอลูมิเนียมไปเชื่อมกับชิ้นงานอลูมิเนียม และด้านเหล็กไปเชื่อมกับชิ้นงานเหล็กด้วยกระบวนการเชื่อมปกติ (GMAW หรือ GTAW)
  2. การชุบอลูมิไนซ์ (Hot-Dip Aluminizing): เป็นกระบวนการเคลือบผิวเหล็กด้วยอลูมิเนียมก่อนทำการเชื่อม วิธีนี้ช่วยป้องกันไม่ให้เหล็กสัมผัสกับอลูมิเนียมหลอมเหลวโดยตรง อย่างไรก็ตาม แนวเชื่อมที่ได้มักไม่แข็งแรงเท่าการเชื่อมเหล็กกับเหล็ก หรืออลูมิเนียมกับอลูมิเนียม และมักใช้เพื่อการซีลมากกว่างานโครงสร้าง
  3. การบัดกรีแข็ง (Brazing): เป็นอีกวิธีหนึ่งที่ใช้ในการเชื่อมอลูมิเนียมกับเหล็ก โดยการเคลือบผิวเหล็กด้วยตะกั่วเงิน (silver solder) ก่อน แล้วจึงเชื่อมด้วยลวดเติมอลูมิเนียม วิธีนี้มักใช้สำหรับงานที่ไม่ต้องการความแข็งแรงทางกลสูงมากนัก และเน้นไปที่การซีล
  4. การเชื่อมแบบเสียดทาน (Friction Welding): โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเชื่อมแบบเสียดทานแบบหมุน (Rotary Friction Welding) เป็นกระบวนการเชื่อมแบบ Solid-State (ไม่หลอมละลาย) ที่อาจใช้เชื่อมอลูมิเนียมกับเหล็กได้ โดยอาศัยความร้อนที่เกิดจากการเสียดสีภายใต้แรงกด ทำให้เกิดการเชื่อมติดกันในระดับโมเลกุล
  5. การเชื่อมด้วยเลเซอร์ (Laser Welding) และการเชื่อมแบบอาร์กด้วยก๊าซคลุม (Gas Metal Arc Welding – GMAW) ร่วมกับการบัดกรี (Brazing): มีการศึกษาและพัฒนาเทคนิคการเชื่อมอลูมิเนียมกับเหล็กโดยใช้ความร้อนจากเลเซอร์หรืออาร์กภายใต้การควบคุมอย่างแม่นยำ ร่วมกับการใช้ลวดเติมพิเศษ (เช่น Al-Si) เพื่อลดการเกิดสารประกอบอินเตอร์เมทัลลิก

ข้อควรระวังในการเชื่อมอลูมิเนียมกับเหล็ก:

  • การป้องกันการกัดกร่อนกัลวานิก (Galvanic Corrosion): เมื่ออลูมิเนียมและเหล็กสัมผัสกันในสภาพแวดล้อมที่มีอิเล็กโทรไลต์ (เช่น น้ำเกลือ) จะเกิดการกัดกร่อน โดยอลูมิเนียมจะถูกกัดกร่อนก่อน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีมาตรการป้องกัน เช่น การเคลือบสี การใช้วัสดุฉนวน หรือการใช้น็อตและแหวนรองพลาสติก
  • การควบคุมความร้อน: เนื่องจากจุดหลอมเหลวที่แตกต่างกัน การควบคุมความร้อนในการเชื่อมจึงเป็นสิ่งสำคัญเพื่อหลีกเลี่ยงการหลอมละลายมากเกินไปของอลูมิเนียมและการก่อตัวของสารประกอบอินเตอร์เมทัลลิก

รหัสลวดของ AWS A5.15 มีอะไรบ้าง

by

ภายใต้ข้อกำหนด AWS A5.15 ซึ่งเป็นมาตรฐานสำหรับ ลวดเชื่อมและแท่งเติมสำหรับเหล็กหล่อ (Welding Electrodes and Rods for Cast Iron) จะมีการจำแนกรหัสโดยอิงตามองค์ประกอบทางเคมีของเนื้อโลหะเชื่อมที่เติมลงไป รูปแบบรหัสโดยทั่วไปคือ EXXX-XX หรือ RXXX โดยที่:

  • E (Electrode): หมายถึง ลวดเชื่อมไฟฟ้าสำหรับการเชื่อมอาร์กโลหะหุ้มฟลักซ์ (SMAW), แก๊สโลหะอาร์กเชื่อม (GMAW) หรือฟลักซ์คอร์อาร์กเชื่อม (FCAW)
  • R (Rod): หมายถึง แท่งเติมสำหรับการเชื่อมอ็อกซีฟิวล์ (OFW) หรือแก๊สทังสเตนอาร์กเชื่อม (GTAW)
  • XXX: บ่งบอกถึงองค์ประกอบทางเคมีหลักของเนื้อโลหะเชื่อม โดยใช้ตัวอักษรและตัวเลขผสมกันเพื่อแสดงถึงธาตุผสมหลัก
  • -XX (สำหรับลวดเชื่อมไฟฟ้า): ตัวเลขสองหลักสุดท้าย (ถ้ามี) จะบ่งบอกถึงลักษณะการใช้งานของลวดเชื่อม เช่น ท่าเชื่อมที่เหมาะสม และชนิดของฟลักซ์ที่หุ้มลวดเชื่อม รวมถึงกระแสไฟฟ้าที่แนะนำให้ใช้ (คล้ายกับในมาตรฐานอื่นๆ ของ AWS)

รหัสลวดเชื่อมและแท่งเติมที่สำคัญภายใต้ AWS A5.15 ได้แก่:

  • ENi-CI: ลวดเชื่อมหรือแท่งเติมที่มีส่วนผสมหลักคือนิกเกิล (Nickel) เหมาะสำหรับการเชื่อมเหล็กหล่อสีเทา (Gray Cast Iron) ให้แนวเชื่อมที่สามารถกลึงไสได้ดี
  • ENiFe-CI: ลวดเชื่อมหรือแท่งเติมที่มีส่วนผสมหลักคือนิกเกิลและเหล็ก (Nickel-Iron) มีความแข็งแรงสูงกว่า ENi-CI และมีโอกาสแตกร้าวน้อยกว่า เหมาะสำหรับการเชื่อมเหล็กหล่อเหนียว (Ductile Iron) และเหล็กหล่ออบอ่อน (Malleable Iron) รวมถึงการเชื่อมต่อเหล็กหล่อกับเหล็กกล้า
  • ENiCu-CI: ลวดเชื่อมหรือแท่งเติมที่มีส่วนผสมหลักคือนิกเกิลและทองแดง (Nickel-Copper) มีคุณสมบัติอยู่ระหว่าง ENi-CI และ ENiFe-CI ในด้านความแข็งแรงและความสามารถในการกลึงไส
  • RFe5-CI: แท่งเติมที่มีส่วนผสมหลักเป็นเหล็ก (Iron-based) โดยมีคาร์บอนสูง เหมาะสำหรับการเชื่อมซ่อมแซมรอยแตกในเหล็กหล่อที่ไม่ต้องการความสามารถในการกลึงไสมากนัก หรือใช้สำหรับการเชื่อมพอกผิวแข็ง
  • RCuZn-C: แท่งเติมทองเหลือง (Brass) เหมาะสำหรับการบัดกรีแข็ง (braze welding) เหล็กหล่อ มักใช้ในงานซ่อมแซมที่ไม่ต้องการความแข็งแรงสูงมากนัก และต้องการการเชื่อมที่ไม่ก่อให้เกิดความเค้นสูง
  • ESt: ลวดเชื่อมเหล็กกล้า (Steel) สำหรับเหล็กหล่อ มักใช้ในงานที่ต้องการความแข็งแรงสูง แต่แนวเชื่อมอาจจะกลึงไสได้ยากกว่าลวดเชื่อมที่มีนิกเกิลเป็นส่วนผสมหลัก

ข้อสังเกต:

  • สำหรับลวดเชื่อมไฟฟ้า (E…) ตัวเลขสองหลักสุดท้าย (เช่น -15) จะบ่งบอกถึงลักษณะการใช้งานและท่าเชื่อมที่เหมาะสม คล้ายกับมาตรฐาน AWS อื่นๆ
  • AWS A5.15 มุ่งเน้นไปที่องค์ประกอบทางเคมีของวัสดุเติมที่เหมาะสมสำหรับการเชื่อมเหล็กหล่อประเภทต่างๆ เป็นหลัก
  • การเลือกรหัสลวดเชื่อมหรือแท่งเติมที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับประเภทของเหล็กหล่อที่ต้องการเชื่อม คุณสมบัติที่ต้องการของแนวเชื่อม (เช่น ความแข็งแรง ความสามารถในการกลึงไส สีที่เข้ากัน) และกระบวนการเชื่อมที่ใช้

ดังนั้น รหัสลวดภายใต้ AWS A5.15 จะบ่งบอกถึงองค์ประกอบทางเคมีหลักของวัสดุเติมที่ออกแบบมาเฉพาะสำหรับการเชื่อมเหล็กหล่อประเภทต่างๆ เพื่อให้ได้แนวเชื่อมที่มีคุณสมบัติที่เหมาะสมกับการใช้งาน

รหัสลวดของ AWS A5.5 มีอะไรบ้าง

by

ภายใต้ข้อกำหนด AWS A5.5 ซึ่งเป็นมาตรฐานสำหรับ ลวดเชื่อมเหล็กกล้าผสมต่ำสำหรับการเชื่อมอาร์กโลหะหุ้มฟลักซ์ (SMAW) หรือลวดเชื่อมไฟฟ้าสำหรับเหล็กกล้าผสมต่ำ จะมีการจำแนกรหัสลวดเชื่อมออกเป็นหลายประเภท โดยระบบรหัสนี้จะให้ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับความทนแรงดึงต่ำสุด ท่าเชื่อมที่เหมาะสม ชนิดของฟลักซ์ และองค์ประกอบทางเคมีเพิ่มเติมของเนื้อโลหะเชื่อม รูปแบบรหัสโดยทั่วไปคือ EXXXX-XX โดยที่ตัวเลขและตัวอักษรมีความหมายดังนี้:

  • E (Electrode): หมายถึง ลวดเชื่อมไฟฟ้า
  • ตัวเลขสองหลักแรก (XX): บ่งบอกถึงค่าความทนแรงดึงต่ำสุด (Minimum Tensile Strength) ของแนวเชื่อมที่ได้ หน่วยเป็นกิโลปอนด์ต่อตารางนิ้ว (ksi) เช่นเดียวกับใน AWS A5.1 (E70XX หมายถึง 70,000 psi, E80XX หมายถึง 80,000 psi เป็นต้น)
  • ตัวเลขหลักที่สาม (X): บ่งบอกถึงท่าเชื่อม (Welding Position) ที่เหมาะสมกับลวดเชื่อมนั้น (1 = ทุกท่า, 2 = ท่าราบและท่าขนานนอน, 4 = ท่าราบ, ท่าขนานนอน, ท่าเชื่อมลงในแนวดิ่ง และท่าเหนือศีรษะ)
  • ตัวเลขหลักที่สี่ (X): บ่งบอกถึงชนิดของฟลักซ์ที่หุ้มลวดเชื่อม และลักษณะของกระแสไฟฟ้าที่แนะนำให้ใช้ (เช่นเดียวกับใน AWS A5.1 แต่ใน A5.5 จะมีความหลากหลายของชนิดฟลักซ์มากขึ้น)
  • ตัวอักษรและตัวเลขเสริม (ต่อท้าย -XX หรือ -X และตัวอักษร): บ่งบอกถึงองค์ประกอบทางเคมีเพิ่มเติมของเนื้อโลหะเชื่อม ซึ่งเป็นสิ่งที่แตกต่างจาก AWS A5.1 อย่างชัดเจน ตัวอักษรเหล่านี้จะระบุธาตุผสมที่เติมลงในลวดเชื่อมเพื่อให้ได้คุณสมบัติทางกลหรือความต้านทานการกัดกร่อนที่ต้องการ ตัวอย่างเช่น:
    • -A1: บ่งบอกถึงการเติมโมลิบดีนัม (Molybdenum) ประมาณ 0.5%
    • -B1, -B2, -B3, -B4: บ่งบอกถึงการเติมโครเมียม (Chromium) และโมลิบดีนัมในปริมาณที่แตกต่างกัน
    • -C1, -C2, -C3: บ่งบอกถึงการเติมนิกเกิล (Nickel) ในปริมาณที่แตกต่างกัน
    • -D1, -D2: บ่งบอกถึงการเติมแมงกานีส (Manganese) และโมลิบดีนัม
    • -G: บ่งบอกถึงการเติมธาตุผสมอื่นๆ ในปริมาณที่ไม่ได้ระบุไว้ในกลุ่มอื่น ซึ่งต้องระบุองค์ประกอบทางเคมีที่แน่นอน
    • -M: บ่งบอกถึงลวดเชื่อมที่มีความแข็งแรงสูงขึ้น และอาจมีองค์ประกอบทางเคมีพิเศษ
    • -W: บ่งบอกถึงลวดเชื่อมที่ทนทานต่อสภาพอากาศ (Weathering Steel)

ตัวอย่างรหัสลวดเชื่อม AWS A5.5 ที่พบบ่อย:

  • E7018-A1: ลวดเชื่อมเหล็กกล้าผสมต่ำ มีความทนแรงดึงต่ำสุด 70,000 psi เชื่อมได้ทุกท่า ฟลักซ์ประเภทไฮโดรเจนต่ำ มีโมลิบดีนัมประมาณ 0.5% เหมาะสำหรับงานที่ต้องการความแข็งแรงและทนทานต่อความร้อนปานกลาง
  • E8018-B2: ลวดเชื่อมเหล็กกล้าผสมต่ำ มีความทนแรงดึงต่ำสุด 80,000 psi เชื่อมได้ทุกท่า ฟลักซ์ประเภทไฮโดรเจนต่ำ มีโครเมียมประมาณ 1.25% และโมลิบดีนัมประมาณ 0.5% เหมาะสำหรับงานเชื่อมเหล็กกล้าที่ทนทานต่อความร้อนสูงกว่า
  • E9018-C3: ลวดเชื่อมเหล็กกล้าผสมต่ำ มีความทนแรงดึงต่ำสุด 90,000 psi เชื่อมได้ทุกท่า ฟลักซ์ประเภทไฮโดรเจนต่ำ มีนิกเกิลประมาณ 2.25% เหมาะสำหรับงานที่ต้องการความเหนียวและความทนทานต่อแรงกระแทกที่อุณหภูมิต่ำ
  • E7010-G: ลวดเชื่อมเหล็กกล้าผสมต่ำ มีความทนแรงดึงต่ำสุด 70,000 psi เชื่อมได้ทุกท่า ฟลักซ์เซลลูโลส องค์ประกอบทางเคมีอื่นๆ ไม่ได้ระบุเฉพาะเจาะจง ต้องดูรายละเอียดเพิ่มเติมในข้อกำหนด
  • E8018-D2: ลวดเชื่อมเหล็กกล้าผสมต่ำ มีความทนแรงดึงต่ำสุด 80,000 psi เชื่อมได้ทุกท่า ฟลักซ์ประเภทไฮโดรเจนต่ำ มีแมงกานีสและโมลิบดีนัม

การเลือกรหัสลวดเชื่อม AWS A5.5 ที่เหมาะสมนั้นต้องพิจารณาถึงคุณสมบัติทางกลที่ต้องการ องค์ประกอบทางเคมีของโลหะชิ้นงาน สภาพแวดล้อมการใช้งาน และท่าเชื่อม เพื่อให้ได้แนวเชื่อมที่มีคุณภาพและคุณสมบัติตามที่กำหนด

รหัสลวดของ AWS A5.4 มีอะไรบ้าง

by

ภายใต้ข้อกำหนด AWS A5.4 ซึ่งเป็นมาตรฐานสำหรับ ลวดเชื่อมเหล็กกล้าไร้สนิมสำหรับการเชื่อมอาร์กโลหะหุ้มฟลักซ์ (SMAW) หรือลวดเชื่อมไฟฟ้าสำหรับสแตนเลส จะมีการจำแนกรหัสลวดเชื่อมออกเป็นหลายประเภท โดยระบบรหัสนี้จะให้ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีของเนื้อโลหะเชื่อม และลักษณะการใช้งานของลวดเชื่อมนั้นๆ รูปแบบรหัสโดยทั่วไปคือ EXXX-XX หรือ EXXXL-XX

ความหมายของตัวอักษรและตัวเลขในรหัส AWS A5.4 มีดังนี้:

  • E (Electrode): หมายถึง ลวดเชื่อมไฟฟ้า
  • ตัวเลขสามหลัก (XXX): บ่งบอกถึงประเภทของโลหะผสมสแตนเลส (Stainless Steel Alloy) ที่เนื้อโลหะเชื่อมมีองค์ประกอบทางเคมีหลักคล้ายคลึงกัน ซึ่งมักจะอ้างอิงถึงมาตรฐาน AISI (American Iron and Steel Institute) หรือ SAE (Society of Automotive Engineers) สำหรับสแตนเลส ตัวอย่างเช่น:
    • E308-XX: มีองค์ประกอบทางเคมีหลักคือ โครเมียม (Cr) ประมาณ 19-21% และนิกเกิล (Ni) ประมาณ 9-11% ซึ่งคล้ายกับสแตนเลสเกรด 304
    • E309-XX: มีองค์ประกอบทางเคมีหลักคือ โครเมียม (Cr) ประมาณ 22-25% และนิกเกิล (Ni) ประมาณ 12-14% เหมาะสำหรับการเชื่อมเหล็กกล้าต่างชนิด (dissimilar metals) หรือการเชื่อมพอกผิว
    • E316-XX: มีองค์ประกอบทางเคมีหลักคือ โครเมียม (Cr) ประมาณ 17-20%, นิกเกิล (Ni) ประมาณ 11-14% และโมลิบดีนัม (Mo) ประมาณ 2-3% ซึ่งช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการกัดกร่อนแบบรูเข็ม (pitting corrosion)
    • E347-XX: มีองค์ประกอบทางเคมีหลักคล้ายกับ E308 แต่มีการเติมโคлумเบียม (Cb) หรือแทนทาลัม (Ta) เพื่อป้องกันการตกตะกอนของคาร์ไบด์โครเมียมที่ขอบเกรนเมื่อใช้งานที่อุณหภูมิสูง
  • ตัวอักษร “L” (ถ้ามี): บ่งบอกว่าเป็นลวดเชื่อมที่มีปริมาณคาร์บอนต่ำ (Low Carbon) ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงต่อการเกิดการกัดกร่อนตามขอบเกรน (intergranular corrosion) ตัวอย่างเช่น E308L-XX จะมีปริมาณคาร์บอนต่ำกว่า E308-XX
  • ตัวเลขสองหลักสุดท้าย (-XX): บ่งบอกถึงลักษณะการใช้งานของลวดเชื่อม ซึ่งรวมถึงท่าเชื่อมที่เหมาะสม และชนิดของฟลักซ์ที่หุ้มลวดเชื่อม รวมถึงกระแสไฟฟ้าที่แนะนำให้ใช้ (Welding Current)
    • -15: ฟลักซ์ประเภทเบสิก เหมาะสำหรับกระแส DC+ ให้แนวเชื่อมที่มีคุณภาพสูง มีความเหนียวและทนทานต่อการแตกร้าว มักต้องอบลวดเชื่อมก่อนใช้งาน เชื่อมได้ทุกท่า
    • -16: ฟลักซ์ประเภทรูไทล์ มีส่วนผสมของสารเพิ่มความอาร์กคงที่ สามารถใช้ได้กับทั้งกระแส AC และ DC+ เชื่อมได้ทุกท่า ให้แนวเชื่อมที่สวยงาม เคาะสแลกง่าย
    • -17: ฟลักซ์ประเภทรูไทล์ มีส่วนผสมของซิลิเกต ทำให้เกิด “spray arc” ในท่าขนานนอน (horizontal fillet) ให้แนวเชื่อมที่เรียบ เชื่อมได้ทุกท่า มักใช้กับกระแส AC หรือ DC+
    • -25: ฟลักซ์ประเภทเบสิก เหมาะสำหรับการเชื่อมในท่าราบ (flat) และท่าขนานนอน (horizontal fillet) เท่านั้น มักใช้กับกระแส DC+ ให้แนวเชื่อมที่มีความต้านทานการแตกร้าวสูง
    • -26: ฟลักซ์ประเภทเบสิก เหมาะสำหรับการเชื่อมในท่าราบ (flat) และท่าขนานนอน (horizontal fillet) เท่านั้น สามารถใช้ได้กับทั้งกระแส AC และ DC+

ตัวอย่างรหัสลวดเชื่อม AWS A5.4 ที่พบบ่อย:

  • E308-16: ลวดเชื่อมสแตนเลสเกรด 304, ฟลักซ์รูไทล์, เชื่อมได้ทุกท่า, ใช้ได้กับ AC และ DC+
  • E308L-16: ลวดเชื่อมสแตนเลสเกรด 304 ที่มีปริมาณคาร์บอนต่ำ, ฟลักซ์รูไทล์, เชื่อมได้ทุกท่า, ใช้ได้กับ AC และ DC+
  • E309-16: ลวดเชื่อมสแตนเลสเกรด 309, ฟลักซ์รูไทล์, เชื่อมได้ทุกท่า, ใช้ได้กับ AC และ DC+ เหมาะสำหรับการเชื่อมเหล็กกล้าต่างชนิด
  • E316-16: ลวดเชื่อมสแตนเลสเกรด 316, ฟลักซ์รูไทล์, เชื่อมได้ทุกท่า, ใช้ได้กับ AC และ DC+ ทนทานต่อการกัดกร่อนสูงขึ้น
  • E316L-16: ลวดเชื่อมสแตนเลสเกรด 316 ที่มีปริมาณคาร์บอนต่ำ, ฟลักซ์รูไทล์, เชื่อมได้ทุกท่า, ใช้ได้กับ AC และ DC+ ทนทานต่อการกัดกร่อนตามขอบเกรนได้ดี
  • E308-15: ลวดเชื่อมสแตนเลสเกรด 304, ฟลักซ์เบสิก, เชื่อมได้ทุกท่า, ใช้กับ DC+ แนวเชื่อมคุณภาพสูง
  • E316-15: ลวดเชื่อมสแตนเลสเกรด 316, ฟลักซ์เบสิก, เชื่อมได้ทุกท่า, ใช้กับ DC+ แนวเชื่อมคุณภาพสูง ทนทานการกัดกร่อนสูง

การทำความเข้าใจรหัสลวดเชื่อม AWS A5.4 เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเลือกลวดเชื่อมที่เหมาะสมกับประเภทของสแตนเลสที่ต้องการเชื่อม สภาพแวดล้อมการใช้งาน และท่าเชื่อม เพื่อให้ได้แนวเชื่อมที่มีคุณสมบัติทางกลและความต้านทานการกัดกร่อนตามที่ต้องการ

รหัสลวดของ AWS A5.1 มีอะไรบ้าง

by

ภายใต้ข้อกำหนด AWS A5.1 สำหรับลวดเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอนสำหรับการเชื่อมอาร์กโลหะหุ้มฟลักซ์ (SMAW) จะมีการจำแนกรหัสลวดเชื่อมออกเป็นหลายประเภท โดยระบบรหัสนี้จะให้ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับคุณสมบัติและลักษณะการใช้งานของลวดเชื่อมนั้นๆ รูปแบบรหัสโดยทั่วไปคือ EXXXX หรือ EXXXXY-Z

ความหมายของตัวอักษรและตัวเลขในรหัส AWS A5.1 มีดังนี้:

  • E (Electrode): หมายถึง ลวดเชื่อมไฟฟ้าสำหรับการเชื่อมอาร์กโลหะหุ้มฟลักซ์
  • ตัวเลขสองหลักแรก (XX): บ่งบอกถึงค่าความทนแรงดึงต่ำสุด (Minimum Tensile Strength) ของแนวเชื่อมที่ได้ หน่วยเป็นกิโลปอนด์ต่อตารางนิ้ว (ksi)
    • ตัวอย่าง:
      • E60XX หมายถึง ความทนแรงดึงต่ำสุด 60,000 psi
      • E70XX หมายถึง ความทนแรงดึงต่ำสุด 70,000 psi
      • E80XX หมายถึง ความทนแรงดึงต่ำสุด 80,000 psi
      • E90XX หมายถึง ความทนแรงดึงต่ำสุด 90,000 psi
      • E100XX หมายถึง ความทนแรงดึงต่ำสุด 100,000 psi
      • E110XX หมายถึง ความทนแรงดึงต่ำสุด 110,000 psi
      • E120XX หมายถึง ความทนแรงดึงต่ำสุด 120,000 psi
  • ตัวเลขหลักที่สาม (X): บ่งบอกถึงท่าเชื่อม (Welding Position) ที่เหมาะสมกับลวดเชื่อมนั้น
    • 1: เชื่อมได้ทุกท่า (Flat, Horizontal, Vertical, Overhead)
    • 2: เชื่อมได้เฉพาะท่าราบ (Flat) และท่าขนานนอน (Horizontal Fillet)
    • 4: เชื่อมได้เฉพาะท่าราบ (Flat), ท่าขนานนอน (Horizontal Fillet), ท่าเชื่อมลงในแนวดิ่ง (Vertical Down) และท่าเหนือศีรษะ (Overhead)
  • ตัวเลขหลักที่สี่ (X): บ่งบอกถึงชนิดของฟลักซ์ที่หุ้มลวดเชื่อม และลักษณะของกระแสไฟฟ้าที่แนะนำให้ใช้ (Welding Current)
    • มีตัวเลขหลายแบบตั้งแต่ 0 ถึง 8 ซึ่งแต่ละหมายเลขจะบ่งบอกถึงคุณสมบัติของฟลักซ์ เช่น ความสามารถในการซึมลึกของแนวเชื่อม ลักษณะของแนวเชื่อม และชนิดของกระแสไฟฟ้าที่เหมาะสม (AC, DC+, DC-)
  • ตัวอักษรเสริม (Y – อุปกรณ์เสริม): อาจมีตัวอักษรเพิ่มเติมเพื่อบ่งบอกถึงคุณสมบัติพิเศษอื่นๆ
    • -HXZ: บ่งบอกถึงปริมาณไฮโดรเจนที่สามารถแพร่กระจายได้ในแนวเชื่อม (Diffusible Hydrogen Content) โดย X คือระดับของไฮโดรเจน (เช่น H4, H8, H16) ตัวเลขที่ต่ำกว่าหมายถึงปริมาณไฮโดรเจนที่ต่ำกว่า
    • -R: บ่งบอกว่าลวดเชื่อมนั้นมีความสามารถในการดูดซับความชื้นต่ำ (Moisture Resistant)
    • -C/M: (สำหรับลวดเชื่อมแบบมีแกนฟลักซ์ในข้อกำหนดอื่นๆ เช่น A5.20) บ่งบอกถึงก๊าซปกคลุมที่แนะนำให้ใช้ (เช่น C สำหรับ CO2, M สำหรับก๊าซผสม) แต่จะไม่ได้ใช้ใน AWS A5.1 โดยตรง

ตัวอย่างรหัสลวดเชื่อม AWS A5.1 ที่พบบ่อย:

  • E6010:
    • E: ลวดเชื่อมไฟฟ้า
    • 60: ความทนแรงดึงต่ำสุด 60,000 psi
    • 1: เชื่อมได้ทุกท่า
    • 0: ฟลักซ์เซลลูโลส เหมาะสำหรับกระแส DC+ ให้การซึมลึกสูง มักใช้สำหรับการเชื่อมรองพื้น (root pass) ในงานท่อ
  • E6011:
    • E: ลวดเชื่อมไฟฟ้า
    • 60: ความทนแรงดึงต่ำสุด 60,000 psi
    • 1: เชื่อมได้ทุกท่า
    • 1: ฟลักซ์เซลลูโลส มีส่วนผสมของโปแตสเซียม สามารถใช้ได้กับทั้งกระแส AC และ DC+ ให้การซึมลึกสูง
  • E6013:
    • E: ลวดเชื่อมไฟฟ้า
    • 60: ความทนแรงดึงต่ำสุด 60,000 psi
    • 1: เชื่อมได้ทุกท่า
    • 3: ฟลักซ์รูไทล์ มีส่วนผสมของสารเพิ่มความอาร์กคงที่ สามารถใช้ได้กับทั้งกระแส AC และ DC มีแนวเชื่อมที่สวยงาม เคาะสแลกง่าย เหมาะสำหรับงานเชื่อมทั่วไป
  • E7018:
    • E: ลวดเชื่อมไฟฟ้า
    • 70: ความทนแรงดึงต่ำสุด 70,000 psi
    • 1: เชื่อมได้ทุกท่า
    • 8: ฟลักซ์ประเภทไฮโดรเจนต่ำ มีส่วนผสมของผงเหล็ก ให้แนวเชื่อมที่มีคุณภาพสูง มีความเหนียวและทนทานต่อการแตกร้าว เหมาะสำหรับงานโครงสร้างที่ต้องการความแข็งแรงสูง มักต้องอบลวดเชื่อมก่อนใช้งาน

การทำความเข้าใจรหัสลวดเชื่อม AWS A5.1 จะช่วยให้ผู้ใช้งานสามารถเลือกลวดเชื่อมที่เหมาะสมกับประเภทของงานเชื่อม โลหะชิ้นงาน และท่าเชื่อมได้อย่างถูกต้อง เพื่อให้ได้แนวเชื่อมที่มีคุณภาพตามมาตรฐานที่กำหนด

ลวดเชื่อมซ่อมแซมแม่พิมพ์ USC

by

USC มักจะหมายถึงลวดเชื่อมที่ผลิตโดยบริษัท United Speciality Consumables (USC) ซึ่งเป็นผู้ผลิตและจำหน่ายวัสดุสิ้นเปลืองสำหรับการเชื่อมและพอกผิวแข็งที่มีชื่อเสียง

คุณสมบัติและประเภทของลวดเชื่อมซ่อมแซมแม่พิมพ์ USC:

USC มีลวดเชื่อมหลากหลายประเภทที่ออกแบบมาสำหรับการซ่อมแซมแม่พิมพ์ชนิดต่างๆ โดยครอบคลุมวัสดุแม่พิมพ์ที่นิยมใช้กัน เช่น:

  • เหล็กกล้าเครื่องมืองานเย็น (Cold Work Tool Steels): เช่น SKD11, D2, O1, A2
  • เหล็กกล้าเครื่องมือขึ้นรูปร้อน (Hot Work Tool Steels): เช่น H13, H11
  • เหล็กกล้าแม่พิมพ์พลาสติก (Plastic Mold Steels): เช่น P20, 420, S136
  • เหล็กกล้าไร้สนิม (Stainless Steels): สำหรับแม่พิมพ์ที่ต้องการความทนทานต่อการกัดกร่อน

คุณสมบัติเด่นของลวดเชื่อมซ่อมแซมแม่พิมพ์ USC โดยทั่วไป:

  • คุณภาพสูง: USC เป็นที่รู้จักในด้านการผลิตลวดเชื่อมที่มีคุณภาพและมาตรฐานสูง
  • ส่วนประกอบทางเคมีที่แม่นยำ: ลวดเชื่อมของ USC มักจะมีส่วนประกอบทางเคมีที่ควบคุมอย่างเข้มงวดเพื่อให้ได้คุณสมบัติทางกลและทางโลหะวิทยาที่ดีที่สุดสำหรับวัสดุแม่พิมพ์แต่ละชนิด
  • ความหลากหลาย: มีลวดเชื่อมให้เลือกหลากหลายเพื่อให้ครอบคลุมการใช้งานกับแม่พิมพ์หลายประเภทและหลายเกรด
  • ความสามารถในการเชื่อมที่ดี: ลวดเชื่อมถูกออกแบบมาให้เชื่อมได้ง่าย ให้แนวเชื่อมที่สม่ำเสมอ และมีปริมาณสะเก็ดน้อย
  • คุณสมบัติทางกลที่เหมาะสม: แนวเชื่อมที่ได้จะมีคุณสมบัติทางกล เช่น ความแข็ง ความเหนียว และความทนทานต่อการสึกหรอ ที่เหมาะสมกับการใช้งานแม่พิมพ์
  • ความต้านทานการแตกร้าวที่ดี: ลวดเชื่อมคุณภาพดีจะช่วยลดความเสี่ยงของการแตกร้าวในแนวเชื่อม

ตัวอย่างลวดเชื่อมซ่อมแซมแม่พิมพ์ USC ที่อาจเป็นที่รู้จัก:

  • USC Mold 420: สำหรับซ่อมแซมแม่พิมพ์ที่ทำจากเหล็กกล้าไร้สนิม 420 หรือ S136 ให้ความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีและความสามารถในการขัดเงา
  • USC H13: สำหรับซ่อมแซมแม่พิมพ์งานร้อนที่ทำจากเหล็ก H13 ให้ความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูงและความทนทานต่อการแตกร้าวจากความร้อน
  • USC P20: สำหรับซ่อมแซมแม่พิมพ์พลาสติกที่ทำจากเหล็ก P20 ให้ความเหนียวและความสามารถในการขัดเงาที่ดี
  • USC SKD11: สำหรับซ่อมแซมแม่พิมพ์งานเย็นที่ทำจากเหล็ก SKD11 ให้ความแข็งและความทนทานต่อการสึกหรอสูง

การเลือกใช้ลวดเชื่อมซ่อมแซมแม่พิมพ์ USC:

ในการเลือกลวดเชื่อม USC ที่เหมาะสม สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณา:

  • วัสดุฐานของแม่พิมพ์: เลือกลวดเชื่อมที่มีส่วนประกอบทางเคมีที่เข้ากันได้กับวัสดุแม่พิมพ์
  • ประเภทของความเสียหาย: พิจารณาว่าเป็นการสึกหรอ การแตกร้าว การบิ่น หรือความเสียหายอื่นๆ
  • ข้อกำหนดด้านคุณสมบัติ: พิจารณาความแข็ง ความเหนียว ความต้านทานการกัดกร่อน หรือคุณสมบัติอื่นๆ ที่ต้องการหลังการซ่อมแซม
  • กระบวนการเชื่อม: เลือกลวดเชื่อมที่เหมาะสมกับกระบวนการเชื่อมที่จะใช้ (เช่น TIG, MIG)

ลวดเชื่อมซ่อมแซมแม่พิมพ์ S136

by

ลวดเชื่อมซ่อมแซมแม่พิมพ์ S136 เป็นลวดเชื่อมที่ออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับการซ่อมแซมและบำรุงรักษาแม่พิมพ์พลาสติก โดยเฉพาะแม่พิมพ์ที่ต้องการความทนทานต่อการกัดกร่อนสูง ความสามารถในการขัดเงาที่ดีเยี่ยม และความแข็งแรงในระดับปานกลาง วัสดุฐานของแม่พิมพ์มักจะเป็นเหล็กกล้าไร้สนิมประเภท 420 martensitic stainless steel หรือเทียบเท่า ซึ่งมีโครเมียม (Cr) สูง

คุณสมบัติหลักของลวดเชื่อมซ่อมแซมแม่พิมพ์ S136:

  • ส่วนประกอบทางเคมีที่เหมาะสม: มีส่วนประกอบทางเคมีที่ใกล้เคียงกับเหล็ก S136 หรือเหล็กกล้าไร้สนิม Martensitic ที่มีโครเมียมสูง (ประมาณ 13-17%) และอาจมีส่วนผสมของนิกเกิล (Ni) และโมลิบดีนัม (Mo) ในปริมาณเล็กน้อย เพื่อให้แนวเชื่อมมีความทนทานต่อการกัดกร่อนและความแข็งแรงที่เหมาะสม
  • ความต้านทานการกัดกร่อนสูง: เป็นคุณสมบัติเด่นของลวดเชื่อม S136 ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานกับเรซินพลาสติกที่มีฤทธิ์กัดกร่อน หรือในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูง
  • ความสามารถในการขัดเงาที่ดีเยี่ยม: แนวเชื่อมที่ได้สามารถขัดเงาให้ได้ผิวสำเร็จที่ดีมาก เหมาะสำหรับแม่พิมพ์ที่ต้องการคุณภาพผิวสูงของชิ้นงานพลาสติก
  • ความแข็ง: แนวเชื่อมที่ได้จะมีความแข็งอยู่ในช่วงประมาณ 45-55 HRC ซึ่งเป็นระดับความแข็งที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานแม่พิมพ์พลาสติกที่ต้องการความทนทานต่อการสึกหรอในระดับหนึ่ง
  • ความสามารถในการเชื่อมที่ดี: โดยทั่วไปแล้ว ลวดเชื่อม S136 จะถูกออกแบบมาให้เชื่อมได้ง่าย และให้แนวเชื่อมที่มีคุณภาพดี
  • ลดความเสี่ยงการแตกร้าว: ลวดเชื่อมคุณภาพดีจะช่วยลดความเสี่ยงของการแตกร้าวในแนวเชื่อมและบริเวณใกล้เคียง

กระบวนการเชื่อมที่นิยมใช้กับลวดเชื่อม S136:

  • เชื่อมอาร์กอนทังสเตน (GTAW หรือ TIG): เป็นกระบวนการที่นิยมใช้มากที่สุดสำหรับการเชื่อมซ่อมแซมแม่พิมพ์ S136 เนื่องจากให้ความแม่นยำสูง ควบคุมความร้อนได้ดี และให้แนวเชื่อมที่สะอาด ซึ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับงานที่ต้องการความต้านทานการกัดกร่อนและผิวสำเร็จที่ดี
  • เชื่อมโลหะแก๊สคลุม (GMAW หรือ MIG) ด้วยแก๊สคลุมที่เป็นอาร์กอนผสม: สามารถใช้ได้ในบางกรณี แต่ต้องควบคุมความร้อนอย่างระมัดระวัง

ข้อควรระวังในการเชื่อมซ่อมแซมแม่พิมพ์ S136:

  • การเตรียมชิ้นงาน: ทำความสะอาดบริเวณที่จะเชื่อมให้ปราศจากสิ่งสกปรก น้ำมัน ออกไซด์ และคราบสนิม
  • การให้ความร้อนก่อนและหลังการเชื่อม (Preheating and Post-welding Heat Treatment): การให้ความร้อนก่อนการเชื่อม (Preheating) ที่อุณหภูมิประมาณ 150-300 °C อาจช่วยลดความเสี่ยงของการแตกร้าว การอบอ่อนหลังการเชื่อม (Post-welding Annealing) อาจจำเป็นในบางกรณีเพื่อลดความเค้นตกค้างและปรับปรุงความเหนียว
  • การเลือกใช้ลวดเชื่อมที่เหมาะสม: เลือกลวดเชื่อมที่มีส่วนประกอบทางเคมีที่เหมาะสมกับเหล็ก S136 หรือวัสดุฐานของแม่พิมพ์ และมีปริมาณโครเมียมที่สูงเพื่อให้มั่นใจในความต้านทานการกัดกร่อน
  • การควบคุมความร้อนในการเชื่อม: ควบคุมความร้อนที่ใส่เข้าไปในชิ้นงานให้เหมาะสม เพื่อหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาคที่ไม่พึงประสงค์และการสูญเสียคุณสมบัติในการต้านทานการกัดกร่อน
  • การใช้แก๊สคลุมที่เหมาะสม: ใช้แก๊สคลุมอาร์กอนบริสุทธิ์ หรืออาร์กอนผสม เพื่อป้องกันการออกซิเดชั่นของแนวเชื่อมและรักษาคุณสมบัติทางเคมี

สรุป:

ลวดเชื่อมซ่อมแซมแม่พิมพ์ S136 เป็นวัสดุที่สำคัญสำหรับการซ่อมแซมแม่พิมพ์พลาสติกที่ต้องการความทนทานต่อการกัดกร่อนสูงและความสามารถในการขัดเงาที่ดีเยี่ยม การเลือกใช้ลวดเชื่อมที่เหมาะสมและปฏิบัติตามขั้นตอนการเชื่อมที่ถูกต้อง โดยเฉพาะการควบคุมอุณหภูมิและการใช้แก๊สคลุมที่เหมาะสม เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งเพื่อให้ได้แนวเชื่อมที่มีคุณภาพและประสิทธิภาพในการใช้งานที่ดี

ลวดเชื่อมซ่อมแซมแม่พิมพ์ 718

by

ลวดเชื่อมซ่อมแซมแม่พิมพ์ 718 เป็นลวดเชื่อมที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการซ่อมแซมและบำรุงรักษาแม่พิมพ์พลาสติกและแม่พิมพ์ฉีดขึ้นรูปโลหะ โดยเฉพาะแม่พิมพ์ที่มีฐานวัสดุเป็นเหล็กกล้าเครื่องมือ P20+Ni หรือเทียบเท่า ซึ่งมีคุณสมบัติเด่นในด้านความแข็งแรงที่ดี ความเหนียวสูง และความสามารถในการขัดเงาได้ดีเยี่ยม เนื่องจากมีการเติมนิกเกิล (Ni) เข้าไป

คุณสมบัติหลักของลวดเชื่อมซ่อมแซมแม่พิมพ์ 718:

  • ส่วนประกอบทางเคมีที่เหมาะสม: มีส่วนประกอบทางเคมีที่ใกล้เคียงกับเหล็ก P20 ที่มีการเพิ่มนิกเกิล (ประมาณ 0.8-1.1%) ซึ่งช่วยเพิ่มความเหนียวและความสามารถในการขัดเงา
  • ความแข็ง: แนวเชื่อมที่ได้จะมีความแข็งอยู่ในช่วงประมาณ 30-40 HRC ซึ่งเป็นระดับความแข็งที่เหมาะสมสำหรับแม่พิมพ์พลาสติกและแม่พิมพ์ฉีดขึ้นรูปโลหะที่ไม่ต้องการความแข็งสูงมากนัก แต่เน้นความเหนียวและความสามารถในการขัดเงาที่ดีเยี่ยม
  • ความเหนียวสูง: การเติมนิกเกิลช่วยเพิ่มความเหนียวให้กับแนวเชื่อม ทำให้ทนทานต่อการกระแทกและการสึกหรอได้ดี
  • ความสามารถในการขัดเงาที่ดีเยี่ยม: เป็นจุดเด่นของลวดเชื่อม 718 แนวเชื่อมสามารถขัดเงาให้ได้ผิวสำเร็จที่เรียบและเงางามเป็นพิเศษ เหมาะสำหรับส่วนประกอบของแม่พิมพ์ที่ต้องการคุณภาพผิวสูง
  • ความสามารถในการเชื่อมที่ดี: โดยทั่วไปแล้ว ลวดเชื่อม 718 จะถูกออกแบบมาให้เชื่อมได้ง่าย และให้แนวเชื่อมที่มีคุณภาพดี
  • ลดความเสี่ยงการแตกร้าว: มีความเสี่ยงในการแตกร้าวน้อยกว่าลวดเชื่อมที่มีความแข็งสูงมาก

กระบวนการเชื่อมที่นิยมใช้กับลวดเชื่อม 718:

  • เชื่อมอาร์กอนทังสเตน (GTAW หรือ TIG): เป็นกระบวนการที่นิยมใช้มากที่สุดสำหรับการเชื่อมซ่อมแซมแม่พิมพ์ 718 เนื่องจากให้ความแม่นยำสูง ควบคุมความร้อนได้ดี และให้แนวเชื่อมที่สะอาด ซึ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับงานที่ต้องการผิวสำเร็จที่ดี
  • เชื่อมโลหะแก๊สคลุม (GMAW หรือ MIG): สามารถใช้ได้ในบางกรณี โดยเฉพาะการซ่อมแซมบริเวณที่มีขนาดใหญ่กว่า แต่ต้องควบคุมความร้อนให้ดี

ข้อควรระวังในการเชื่อมซ่อมแซมแม่พิมพ์ 718:

  • การเตรียมชิ้นงาน: ทำความสะอาดบริเวณที่จะเชื่อมให้ปราศจากสิ่งสกปรก น้ำมัน และออกไซด์
  • การให้ความร้อนก่อนและหลังการเชื่อม (Preheating and Post-welding Heat Treatment): โดยทั่วไปแล้ว การให้ความร้อนก่อนและหลังการเชื่อมสำหรับเหล็ก P20+Ni อาจไม่จำเป็นเท่าเหล็กที่มีความแข็งสูง แต่ในบางกรณีที่ชิ้นงานมีขนาดใหญ่หรือมีความหนามาก การให้ความร้อนก่อนและหลังการเชื่อมที่อุณหภูมิประมาณ 200-300 °C อาจช่วยลดความเค้นตกค้างได้
  • การเลือกใช้ลวดเชื่อมที่เหมาะสม: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเป็นลวดเชื่อม 718 แท้ และมีขนาดที่เหมาะสมกับงาน
  • การควบคุมความร้อนในการเชื่อม: ควบคุมความร้อนที่ใส่เข้าไปในชิ้นงานให้เหมาะสม เพื่อหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาคที่ไม่พึงประสงค์และการบิดเบี้ยวของชิ้นงาน

ลวดเชื่อมซ่อมแซมแม่พิมพ์ H13

by

ลวดเชื่อมซ่อมแซมแม่พิมพ์ H13 เป็นลวดเชื่อมที่ออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับการซ่อมแซมและบำรุงรักษาแม่พิมพ์ที่ทำจากเหล็กกล้าเครื่องมือเกรด H13 ซึ่งเป็นเหล็กกล้างานร้อนที่มีคุณสมบัติเด่นในด้านความทนทานต่อความร้อนสูง ความเหนียวที่ดี และความต้านทานต่อการแตกร้าวจากความร้อน (heat checking) ทำให้เหมาะสำหรับแม่พิมพ์ฉีดอลูมิเนียม แม่พิมพ์หล่อ และแม่พิมพ์ขึ้นรูปร้อนอื่นๆ

คุณสมบัติหลักของลวดเชื่อมซ่อมแซมแม่พิมพ์ H13:

  • ส่วนประกอบทางเคมีที่เหมาะสม: มีส่วนประกอบทางเคมีที่ใกล้เคียงกับเหล็ก H13 ซึ่งโดยทั่วไปจะมีส่วนผสมของโครเมียม โมลิบดีนัม และวาเนเดียมในปริมาณที่เหมาะสม เพื่อให้แนวเชื่อมมีความแข็งแรง ความเหนียว และคุณสมบัติทางกลอื่นๆ ที่เหมาะสมกับการใช้งานแม่พิมพ์งานร้อน
  • ความแข็งสูงที่อุณหภูมิสูง: แนวเชื่อมที่ได้จะมีความแข็งที่ดีแม้ในขณะที่แม่พิมพ์มีอุณหภูมิสูงระหว่างการใช้งาน
  • ทนทานต่อการแตกร้าวจากความร้อน (Heat Checking Resistance): ออกแบบมาเพื่อทนทานต่อการแตกร้าวที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วในการใช้งานแม่พิมพ์งานร้อน ซึ่งเป็นปัญหาสำคัญในแม่พิมพ์ประเภทนี้
  • ทนทานต่อการสึกหรอและการกัดกร่อน: มีความทนทานต่อการสึกหรอและการกัดกร่อนจากโลหะหลอมเหลว
  • ความเหนียวที่ดี: มีความเหนียวที่ดีกว่าเหล็กกล้าเครื่องมือบางชนิด ทำให้ทนทานต่อการแตกหัก
  • ความสามารถในการเชื่อมที่ดี: โดยทั่วไปแล้ว ลวดเชื่อม H13 จะถูกออกแบบมาให้เชื่อมได้ง่าย และให้แนวเชื่อมที่มีคุณภาพดี
  • ลดความเสี่ยงการแตกร้าว: ลวดเชื่อมคุณภาพดีจะช่วยลดความเสี่ยงของการแตกร้าวในแนวเชื่อมและบริเวณใกล้เคียง

กระบวนการเชื่อมที่นิยมใช้กับลวดเชื่อม H13:

  • เชื่อมอาร์กอนทังสเตน (GTAW หรือ TIG): เป็นกระบวนการที่นิยมใช้มากที่สุดสำหรับการเชื่อมซ่อมแซมแม่พิมพ์ H13 เนื่องจากให้ความแม่นยำสูง ควบคุมความร้อนได้ดี และให้แนวเชื่อมที่สะอาด
  • เชื่อมโลหะแก๊สคลุม (GMAW หรือ MIG): สามารถใช้ได้ในบางกรณี โดยเฉพาะการซ่อมแซมบริเวณที่มีขนาดใหญ่กว่า แต่ต้องควบคุมความร้อนให้ดี

ข้อควรระวังในการเชื่อมซ่อมแซมแม่พิมพ์ H13:

  • การเตรียมชิ้นงาน: ทำความสะอาดบริเวณที่จะเชื่อมให้ปราศจากสิ่งสกปรก น้ำมัน และออกไซด์
  • การให้ความร้อนก่อนและหลังการเชื่อม (Preheating and Post-welding Heat Treatment): เหล็ก H13 เป็นเหล็กกล้าที่ต้องให้ความร้อนก่อนและหลังการเชื่อมอย่างระมัดระวัง การให้ความร้อนก่อนการเชื่อม (Preheating) จะช่วยลดความแตกต่างของอุณหภูมิและลดความเสี่ยงของการแตกร้าว ส่วนการอบคืนไฟหลังการเชื่อม (Post-welding Tempering) จะช่วยลดความเค้นตกค้างและปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของแนวเชื่อม อุณหภูมิที่ใช้จะขึ้นอยู่กับขนาดและความหนาของชิ้นงาน
  • การเลือกใช้ลวดเชื่อมที่เหมาะสม: เลือกลวดเชื่อมที่มีส่วนประกอบทางเคมีและคุณสมบัติที่เหมาะสมกับเหล็ก H13 และลักษณะการใช้งาน
  • การควบคุมความร้อนในการเชื่อม: ควบคุมความร้อนที่ใส่เข้าไปในชิ้นงานให้เหมาะสม เพื่อหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาคที่ไม่พึงประสงค์และการบิดเบี้ยวของชิ้นงาน
  • การเชื่อมหลายแนว (Multi-pass Welding): ในกรณีที่ต้องเติมเนื้อโลหะจำนวนมาก การเชื่อมหลายแนวโดยควบคุมอุณหภูมิระหว่างแนวเชื่อม (Interpass Temperature) จะช่วยลดความเสี่ยงของการแตกร้าว

ตัวอย่างยี่ห้อหรือประเภทของลวดเชื่อม H13 ที่มีจำหน่าย:

  • NICHIA BKD-H13R: เป็นลวดเชื่อมอาร์กอน TIG จากประเทศญี่ปุ่นที่ออกแบบมาสำหรับเชื่อมเหล็ก H13 โดยเฉพาะ ให้ความแข็งประมาณ 45-50 HRC หลังการอบชุบแข็งและอบคืนไฟ
  • ลวดเชื่อม TIG TIC H13: มีจำหน่ายทั่วไป มักระบุความแข็งไว้ใกล้เคียงกับเหล็ก H13 เดิมหลังการอบชุบแข็งและอบคืนไฟ
  • ลวดเชื่อมเลเซอร์ H13: มีจำหน่ายสำหรับงานซ่อมแซมที่ต้องการความแม่นยำสูง

ลวดเชื่อมซ่อมแซมแม่พิมพ์ P20

by

ลวดเชื่อมซ่อมแซมแม่พิมพ์ P20 เป็นลวดเชื่อมที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการซ่อมแซมและบำรุงรักษาแม่พิมพ์พลาสติกและแม่พิมพ์ฉีดขึ้นรูปโลหะ โดยเฉพาะแม่พิมพ์ที่มีฐานวัสดุเป็นเหล็กกล้าเครื่องมือ P20 ซึ่งเป็นเหล็กกล้าผสมต่ำที่มีความแข็งแรงปานกลาง มีความเหนียวดี และสามารถขัดเงาได้ดี

คุณสมบัติหลักของลวดเชื่อมซ่อมแซมแม่พิมพ์ P20:

  • ส่วนประกอบทางเคมีที่เหมาะสม: มีส่วนประกอบทางเคมีที่ใกล้เคียงกับเหล็ก P20 ซึ่งโดยทั่วไปจะมีส่วนผสมของโครเมียมและโมลิบดีนัมในปริมาณที่เหมาะสม
  • ความแข็ง: แนวเชื่อมที่ได้จะมีความแข็งอยู่ในช่วงประมาณ 30-40 HRC ซึ่งเป็นระดับความแข็งที่เหมาะสมสำหรับแม่พิมพ์พลาสติกและแม่พิมพ์ฉีดขึ้นรูปโลหะที่ไม่ต้องการความแข็งสูงมากนัก แต่เน้นความเหนียวและความสามารถในการขัดเงา
  • ความเหนียวที่ดี: มีความเหนียวที่ดี ทำให้ทนทานต่อการกระแทกและการสึกหรอในระดับหนึ่ง
  • ความสามารถในการขัดเงาที่ดี: แนวเชื่อมที่ได้สามารถขัดเงาให้ได้ผิวสำเร็จที่ดี เหมาะสำหรับส่วนประกอบของแม่พิมพ์ที่ต้องการความเรียบและเงางาม
  • ความสามารถในการเชื่อมที่ดี: โดยทั่วไปแล้ว ลวดเชื่อม P20 จะถูกออกแบบมาให้เชื่อมได้ง่าย และให้แนวเชื่อมที่มีคุณภาพดี
  • ลดความเสี่ยงการแตกร้าว: มีความเสี่ยงในการแตกร้าวน้อยกว่าลวดเชื่อมที่มีความแข็งสูงมาก

กระบวนการเชื่อมที่นิยมใช้กับลวดเชื่อม P20:

  • เชื่อมอาร์กอนทังสเตน (GTAW หรือ TIG): เป็นกระบวนการที่นิยมใช้มากที่สุดสำหรับการเชื่อมซ่อมแซมแม่พิมพ์ P20 เนื่องจากให้ความแม่นยำสูง ควบคุมความร้อนได้ดี และให้แนวเชื่อมที่สะอาด
  • เชื่อมโลหะแก๊สคลุม (GMAW หรือ MIG): สามารถใช้ได้ในบางกรณี โดยเฉพาะการซ่อมแซมบริเวณที่มีขนาดใหญ่กว่า แต่ต้องควบคุมความร้อนให้ดี

ข้อควรระวังในการเชื่อมซ่อมแซมแม่พิมพ์ P20:

  • การเตรียมชิ้นงาน: ทำความสะอาดบริเวณที่จะเชื่อมให้ปราศจากสิ่งสกปรก น้ำมัน และออกไซด์
  • การให้ความร้อนก่อนและหลังการเชื่อม (Preheating and Post-welding Heat Treatment): โดยทั่วไปแล้ว การให้ความร้อนก่อนและหลังการเชื่อมสำหรับเหล็ก P20 อาจไม่จำเป็นเท่าเหล็กที่มีความแข็งสูง แต่ในบางกรณีที่ชิ้นงานมีขนาดใหญ่หรือมีความหนามาก การให้ความร้อนก่อนและหลังการเชื่อมที่อุณหภูมิประมาณ 200-300 °C อาจช่วยลดความเค้นตกค้างได้
  • การเลือกใช้ลวดเชื่อมที่เหมาะสม: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเป็นลวดเชื่อม P20 แท้ และมีขนาดที่เหมาะสมกับงาน
  • การควบคุมความร้อนในการเชื่อม: ควบคุมความร้อนที่ใส่เข้าไปในชิ้นงานให้เหมาะสม เพื่อหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาคที่ไม่พึงประสงค์และการบิดเบี้ยวของชิ้นงาน