การเชื่อมทองแดง
วิธีการเชื่อมทองแดง (ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าทองแดงบริสุทธิ์ทางอุตสาหกรรม) ได้แก่ การเชื่อมด้วยแก๊ส การเชื่อมด้วยอาร์คคาร์บอนแบบใช้มือ การเชื่อมด้วยอาร์คแบบใช้มือ และการเชื่อมด้วยอาร์คอาร์กอนแบบใช้มือ และโครงสร้างขนาดใหญ่ยังสามารถเชื่อมแบบอัตโนมัติได้อีกด้วย
1. การเชื่อมทองแดงด้วยแก๊สที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดคือการเชื่อมแบบชนกัน (butt joint) และควรใช้การเชื่อมแบบซ้อนทับ (overlap joint) และการเชื่อมแบบตัวที (T joint) ให้น้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ สามารถใช้ลวดเชื่อมได้สองประเภทสำหรับการเชื่อมด้วยแก๊ส ประเภทแรกคือลวดเชื่อมที่มีส่วนผสมของสารลดออกซิเจน เช่น ลวด 201 และ 202 ประเภทที่สองคือลวดทองแดงทั่วไปและแผ่นโลหะฐานที่ตัดแล้ว โดยใช้แก๊ส 301 เป็นสารช่วยหลอม ควรใช้เปลวไฟที่เป็นกลางเมื่อทำการเชื่อมทองแดงด้วยแก๊ส
2. ลวดเชื่อมทองแดงเบอร์ 107 ใช้สำหรับการเชื่อมแบบอาร์คด้วยมือ โดยแกนเชื่อมเป็นทองแดง (T2, T3) ควรทำความสะอาดขอบชิ้นงานก่อนเชื่อม เมื่อความหนาของชิ้นงานมากกว่า 4 มม. ต้องทำการอุ่นชิ้นงานก่อนเชื่อม โดยอุณหภูมิในการอุ่นชิ้นงานโดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 400-500℃ เมื่อเชื่อมด้วยลวดเชื่อมทองแดงเบอร์ 107 ควรกลับขั้วกระแสไฟโดยใช้กระแสตรง (DC)
3. ควรใช้การเชื่อมแบบอาร์คสั้น และไม่ควรแกว่งแท่งเชื่อมในแนวนอน แท่งเชื่อมควรเคลื่อนที่แบบเป็นเส้นตรงไปมา ซึ่งจะช่วยให้การเชื่อมดีขึ้น การเชื่อมแบบยาวควรค่อยๆ เชื่อมทีละน้อย ความเร็วในการเชื่อมควรเร็วที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ในการเชื่อมหลายชั้น ต้องกำจัดตะกรันระหว่างชั้นออกให้หมด การเชื่อมควรทำในที่ที่มีอากาศถ่ายเทสะดวกเพื่อป้องกันการได้รับพิษจากทองแดง หลังจากเชื่อมเสร็จแล้ว ให้ใช้ค้อนหัวแบนเคาะรอยเชื่อมเพื่อคลายความเครียดและปรับปรุงคุณภาพของรอยเชื่อม
4. การเชื่อมทองแดงด้วยอาร์กอาร์กอนแบบใช้มือ ในการเชื่อมทองแดงด้วยอาร์กอาร์กอนแบบใช้มือ จะใช้ลวดเชื่อมเบอร์ 201 (ลวดเชื่อมทองแดงชนิดพิเศษ) และลวดเชื่อมเบอร์ 202 รวมถึงลวดเชื่อมทองแดงชนิดอื่นๆ เช่น เบอร์ T2 ด้วย
ก่อนทำการเชื่อม ต้องทำความสะอาดฟิล์มออกไซด์ น้ำมัน และสิ่งสกปรกอื่นๆ บนขอบเชื่อมของชิ้นงานและพื้นผิวของลวดเชื่อม เพื่อหลีกเลี่ยงข้อบกพร่อง เช่น รูพรุนและเศษตะกรัน วิธีการทำความสะอาด ได้แก่ การทำความสะอาดทางกลและการทำความสะอาดทางเคมี เมื่อความหนาของแผ่นเหล็กเชื่อมชนกันน้อยกว่า 3 มม. จะไม่ทำการเจียรขอบ เมื่อความหนาของแผ่นเหล็กอยู่ระหว่าง 3 ถึง 10 มม. จะทำการเจียรขอบเป็นรูปตัว V โดยมุมเจียรจะอยู่ที่ 60 ถึง 70 องศา เมื่อความหนาของแผ่นเหล็กมากกว่า 10 มม. จะทำการเจียรขอบเป็นรูปตัว X โดยมุมเจียรจะอยู่ที่ 60-70 องศา เพื่อหลีกเลี่ยงการเชื่อมที่ไม่เรียบร้อย โดยทั่วไปจะเว้นขอบทื่อไว้ ตามความหนาของแผ่นเหล็กและขนาดของมุมเจียร ช่องว่างในการประกอบของรอยเชื่อมชนกันจะถูกเลือกในช่วง 0.5 ถึง 1.5 มม.
การเชื่อมทองแดงด้วยอาร์กอนแบบใช้มือโดยทั่วไปจะใช้การต่อแบบกระแสตรงบวก กล่าวคือ อิเล็กโทรดทังสเตนต่อกับอิเล็กโทรดลบ เพื่อกำจัดรูอากาศและรับประกันการหลอมรวมและการแทรกซึมของรอยเชื่อมที่เชื่อถือได้ จำเป็นต้องเพิ่มความเร็วในการเชื่อม ลดปริมาณการใช้อาร์กอน และอุ่นชิ้นงานก่อนเชื่อม เมื่อความหนาของแผ่นโลหะน้อยกว่า 3 มม. อุณหภูมิในการอุ่นก่อนเชื่อมคือ 150~300℃ เมื่อความหนาของแผ่นโลหะมากกว่า 3 มม. อุณหภูมิในการอุ่นก่อนเชื่อมคือ 350~500℃ อุณหภูมิในการอุ่นก่อนเชื่อมไม่ควรสูงเกินไป มิฉะนั้นคุณสมบัติทางกลของรอยเชื่อมจะลดลง
นอกจากนี้ยังมีการเชื่อมทองแดงด้วยอาร์คคาร์บอน โดยอิเล็กโทรดที่ใช้ในการเชื่อมด้วยอาร์คคาร์บอน ได้แก่ อิเล็กโทรดคาร์บอนเอสเซนส์และอิเล็กโทรดกราไฟต์ ลวดเชื่อมที่ใช้ในการเชื่อมทองแดงด้วยอาร์คคาร์บอนนั้นเหมือนกับที่ใช้ในการเชื่อมด้วยแก๊ส วัสดุพื้นฐานสามารถใช้แบบตัดเป็นแผ่นได้ และสามารถใช้ฟลักซ์สำหรับทองแดง เช่น ฟลักซ์แก๊ส 301 ได้
การเชื่อมทองเหลือง
1. วิธีการเชื่อมทองเหลือง ได้แก่ การเชื่อมด้วยแก๊ส การเชื่อมด้วยอาร์คคาร์บอน การเชื่อมด้วยอาร์คแบบใช้มือ และการเชื่อมด้วยอาร์กอน 1. การเชื่อมทองเหลืองด้วยแก๊ส เนื่องจากอุณหภูมิของเปลวไฟจากการเชื่อมด้วยแก๊สต่ำ การระเหยของสังกะสีในทองเหลืองระหว่างการเชื่อมจึงน้อยกว่าเมื่อใช้การเชื่อมด้วยไฟฟ้า ดังนั้นการเชื่อมด้วยแก๊สจึงเป็นวิธีการที่ใช้กันมากที่สุดในการเชื่อมทองเหลือง (ขอขอบคุณที่ให้ความสนใจกับการเชื่อมอัตโนมัติของติงติง)
ลวดเชื่อมที่ใช้สำหรับการเชื่อมทองเหลืองด้วยแก๊ส ได้แก่ ลวด 221, ลวด 222 และลวด 224 ลวดเชื่อมเหล่านี้มีส่วนประกอบของธาตุต่างๆ เช่น ซิลิคอน ดีบุก เหล็ก เป็นต้น ซึ่งสามารถป้องกันและลดการระเหยและการไหม้ของสังกะสีในบ่อหลอม และช่วยให้การเชื่อมมีประสิทธิภาพและป้องกันรูอากาศ ฟลักซ์ที่ใช้กันทั่วไปในการเชื่อมทองเหลืองด้วยแก๊ส ได้แก่ ฟลักซ์ผงแข็งและฟลักซ์แก๊ส ฟลักซ์แก๊สประกอบด้วยกรดบอริก เมทิลไขมัน และเมทานอล ตัวอย่างเช่น ฟลักซ์แก๊ส 301
2. การเชื่อมทองเหลืองด้วยไฟฟ้าแบบใช้มือ นอกจากลวดเชื่อมทองแดง 227 และทองแดง 237 แล้ว ยังสามารถใช้ลวดเชื่อมที่ทำขึ้นเองสำหรับการเชื่อมทองเหลืองได้อีกด้วย
ในการเชื่อมทองเหลืองด้วยไฟฟ้า ควรใช้การต่อขั้วบวกของแหล่งจ่ายไฟ DC และต่อลวดเชื่อมเข้ากับขั้วลบ ควรทำความสะอาดพื้นผิวชิ้นงานที่จะเชื่อมอย่างระมัดระวังก่อนการเชื่อม มุมเอียงโดยทั่วไปไม่ควรน้อยกว่า 60-70 องศา เพื่อปรับปรุงการขึ้นรูปของรอยเชื่อม ควรให้ความร้อนชิ้นงานก่อนเชื่อมที่อุณหภูมิ 150-250 องศาเซลเซียส ควรใช้การเชื่อมแบบอาร์คสั้นในระหว่างการทำงาน โดยไม่มีการแกว่งในแนวนอนหรือไปข้างหน้าและข้างหลัง ให้เป็นการเคลื่อนที่เชิงเส้นเท่านั้น และควรใช้ความเร็วในการเชื่อมสูง ชิ้นงานเชื่อมทองเหลืองที่สัมผัสกับสารกัดกร่อน เช่น น้ำทะเลและแอมโมเนีย ต้องทำการอบอ่อนหลังการเชื่อมเพื่อขจัดความเค้นจากการเชื่อม
3. การเชื่อมทองเหลืองด้วยอาร์กอาร์กแบบใช้มือ การเชื่อมทองเหลืองด้วยอาร์กอาร์กแบบใช้มือสามารถใช้ลวดทองเหลืองมาตรฐานได้ เช่น ลวด 221, ลวด 222 และลวด 224 และยังสามารถใช้วัสดุที่มีส่วนประกอบเดียวกันกับวัสดุพื้นฐานเป็นวัสดุเติมได้อีกด้วย
การเชื่อมสามารถทำได้ทั้งกระแสตรงและกระแสสลับ เมื่อใช้การเชื่อมกระแสสลับ การระเหยของสังกะสีจะน้อยกว่าเมื่อใช้กระแสตรง โดยปกติแล้วไม่จำเป็นต้องอุ่นก่อนการเชื่อม และการอุ่นก่อนการเชื่อมจะทำก็ต่อเมื่อแผ่นโลหะมีความหนามากเท่านั้น ความเร็วในการเชื่อมควรเร็วที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ หลังจากเชื่อมเสร็จแล้ว ชิ้นส่วนที่เชื่อมควรนำไปอบอ่อนที่อุณหภูมิ 300-400 องศาเซลเซียส เพื่อขจัดความเค้นจากการเชื่อมและป้องกันการแตกร้าวในชิ้นส่วนที่เชื่อมระหว่างการใช้งาน
4. การเชื่อมทองเหลืองด้วยอาร์คคาร์บอน ในการเชื่อมทองเหลืองด้วยอาร์คคาร์บอน ควรเลือกใช้ลวดเชื่อมเบอร์ 221, 222, 224 และลวดเชื่อมอื่นๆ ตามส่วนประกอบของวัสดุฐาน นอกจากนี้ยังสามารถใช้ลวดเชื่อมทองเหลืองที่ทำเองได้ สามารถใช้แก๊ส 301 หรือแก๊สชนิดเดียวกันเป็นฟลักซ์ในการเชื่อม ควรทำการเชื่อมด้วยอาร์คสั้นๆ เพื่อลดการระเหยของสังกะสีและความเสียหายจากการไหม้
วันที่เผยแพร่: 10 มีนาคม 2025