สงสัยว่าจะเลือกแท่งเชื่อมที่เหมาะสมกับการใช้งานได้อย่างไร?
รับคำตอบสำหรับคำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับอิเล็กโทรดแบบแท่ง
ไม่ว่าคุณจะเป็นช่างสมัครเล่นที่เชื่อมด้วยลวดเชื่อมเพียงไม่กี่ครั้งต่อปี หรือช่างเชื่อมมืออาชีพที่เชื่อมทุกวัน สิ่งหนึ่งที่แน่นอนคือ การเชื่อมด้วยลวดเชื่อมนั้นต้องใช้ทักษะสูง และยังต้องมีความรู้เกี่ยวกับลวดเชื่อม (หรือที่เรียกว่าแท่งเชื่อม) อีกด้วย
เนื่องจากตัวแปรต่างๆ เช่น เทคนิคการจัดเก็บ ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของอิเล็กโทรด และส่วนประกอบของฟลักซ์ ล้วนมีผลต่อการเลือกใช้และประสิทธิภาพของลวดเชื่อม การมีความรู้พื้นฐานบางอย่างจะช่วยลดความสับสนและช่วยให้การเชื่อมด้วยลวดเชื่อมประสบความสำเร็จได้ดียิ่งขึ้น
1. แท่งอิเล็กโทรดชนิดใดที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุด?
มีลวดเชื่อมแบบแท่งหลายร้อยหรือหลายพันชนิด แต่ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดนั้นอยู่ในข้อกำหนด A5.1 ของสมาคมการเชื่อมแห่งอเมริกา (AWS) สำหรับลวดเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอนสำหรับการเชื่อมโลหะด้วยไฟฟ้าแบบมีฉนวนหุ้ม ซึ่งได้แก่ ลวดเชื่อม E6010, E6011, E6012, E6013, E7014, E7024 และ E7018
2. การจำแนกประเภทอิเล็กโทรดแบบแท่งของ AWS หมายความว่าอย่างไร?
เพื่อช่วยในการระบุแท่งอิเล็กโทรด AWS ใช้ระบบการจำแนกประเภทที่เป็นมาตรฐาน การจำแนกประเภทจะอยู่ในรูปแบบของตัวเลขและตัวอักษรที่พิมพ์อยู่ด้านข้างของแท่งอิเล็กโทรด และแต่ละแบบจะแสดงถึงคุณสมบัติเฉพาะของอิเล็กโทรดแต่ละชนิด
สำหรับอิเล็กโทรดเหล็กกล้าอ่อนที่กล่าวถึงข้างต้น ระบบ AWS ทำงานดังนี้:
● ตัวอักษร “E” แสดงถึงอิเล็กโทรด
● ตัวเลขสองหลักแรกแสดงถึงความแข็งแรงดึงขั้นต่ำของรอยเชื่อมที่ได้ โดยวัดเป็นปอนด์ต่อตารางนิ้ว (psi) ตัวอย่างเช่น ตัวเลข 70 ในอิเล็กโทรด E7018 แสดงว่าอิเล็กโทรดนี้จะสร้างรอยเชื่อมที่มีความแข็งแรงดึงขั้นต่ำ 70,000 psi
● ตัวเลขหลักที่สามแสดงถึงตำแหน่งการเชื่อมที่สามารถใช้ลวดเชื่อมได้ ตัวอย่างเช่น 1 หมายความว่าสามารถใช้ลวดเชื่อมได้ทุกตำแหน่ง และ 2 หมายความว่าสามารถใช้ได้เฉพาะกับการเชื่อมแบบเรียบและแบบเฉียงเท่านั้น
● ตัวเลขหลักที่สี่แสดงถึงประเภทของสารเคลือบและประเภทของกระแสเชื่อม (AC, DC หรือทั้งสองอย่าง) ที่สามารถใช้กับอิเล็กโทรดได้
3. อิเล็กโทรด E6010, E6011, E6012 และ E6013 แตกต่างกันอย่างไร และควรใช้เมื่อใด?
● ลวดเชื่อม E6010 ใช้ได้กับแหล่งจ่ายไฟกระแสตรง (DC) เท่านั้น ให้การแทรกซึมลึกและสามารถเชื่อมทะลุสนิม น้ำมัน สี และสิ่งสกปรกได้ ช่างเชื่อมท่อที่มีประสบการณ์หลายคนใช้ลวดเชื่อมแบบเชื่อมได้ทุกตำแหน่งนี้สำหรับการเชื่อมรอยแรกของท่อ อย่างไรก็ตาม ลวดเชื่อม E6010 มีอาร์คที่แคบมาก ซึ่งอาจทำให้ช่างเชื่อมมือใหม่ใช้งานได้ยาก
● ลวดเชื่อม E6011 สามารถใช้สำหรับการเชื่อมทุกตำแหน่งโดยใช้แหล่งจ่ายไฟเชื่อมกระแสสลับ (AC) ได้เช่นกัน เช่นเดียวกับลวดเชื่อม E6010 ลวดเชื่อม E6011 สร้างอาร์คที่ลึกและทะลุทะลวงได้ดี สามารถตัดผ่านโลหะที่ผุกร่อนหรือไม่สะอาดได้ ช่างเชื่อมหลายคนเลือกใช้ลวดเชื่อม E6011 สำหรับงานบำรุงรักษาและซ่อมแซมเมื่อไม่มีแหล่งจ่ายไฟกระแสตรง (DC)
● ลวดเชื่อม E6012 เหมาะสำหรับงานที่ต้องการเชื่อมช่องว่างระหว่างรอยต่อสองจุด ช่างเชื่อมมืออาชีพหลายคนเลือกใช้ลวดเชื่อม E6012 สำหรับการเชื่อมแบบฟิลเล็ตความเร็วสูงและกระแสสูงในแนวนอน แต่ลวดเชื่อมชนิดนี้มักให้การแทรกซึมที่ตื้นกว่าและตะกรันที่หนาแน่น ซึ่งจะต้องมีการทำความสะอาดหลังการเชื่อมเพิ่มเติม
● ลวดเชื่อม E6013 ให้การอาร์คที่นุ่มนวล มีสะเก็ดไฟน้อย แทรกซึมได้ดีปานกลาง และมีตะกรันที่กำจัดออกได้ง่าย ควรใช้ลวดเชื่อมเหล่านี้กับแผ่นโลหะใหม่ที่สะอาดเท่านั้น
4. อิเล็กโทรด E7014, E7018 และ E7024 แตกต่างกันอย่างไร และควรใช้เมื่อใด?
● ลวดเชื่อม E7014 ให้การแทรกซึมของรอยเชื่อมใกล้เคียงกับลวดเชื่อม E6012 และได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้กับเหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กกล้าอัลลอยต่ำ ลวดเชื่อม E7014 มีปริมาณผงเหล็กสูงกว่า ซึ่งช่วยเพิ่มอัตราการสะสมของวัสดุ นอกจากนี้ยังสามารถใช้กับกระแสไฟฟ้าที่สูงกว่าลวดเชื่อม E6012 ได้อีกด้วย
● ลวดเชื่อม E7018 มีฟลักซ์หนาที่มีส่วนผสมของผงสูง และเป็นหนึ่งในลวดเชื่อมที่ใช้งานง่ายที่สุด ลวดเชื่อมเหล่านี้ให้การอาร์คที่ราบเรียบ เงียบ มีการกระเด็นของโลหะน้อย และการแทรกซึมของอาร์คปานกลาง ช่างเชื่อมหลายคนใช้ลวดเชื่อม E7018 ในการเชื่อมโลหะหนา เช่น เหล็กโครงสร้าง ลวดเชื่อม E7018 ยังให้รอยเชื่อมที่แข็งแรง มีคุณสมบัติทนต่อแรงกระแทกสูง (แม้ในสภาพอากาศหนาวเย็น) และสามารถใช้กับเหล็กกล้าคาร์บอน เหล็กกล้าคาร์บอนสูง เหล็กกล้าอัลลอยต่ำ หรือเหล็กกล้าความแข็งแรงสูงได้
● ลวดเชื่อม E7024 มีส่วนประกอบของผงเหล็กในปริมาณสูง ซึ่งช่วยเพิ่มอัตราการเชื่อม ช่างเชื่อมหลายคนใช้ลวดเชื่อม E7024 สำหรับการเชื่อมแนวนอนหรือการเชื่อมแบบฟิลเล็ตความเร็วสูง ลวดเชื่อมเหล่านี้ใช้งานได้ดีกับแผ่นเหล็กที่มีความหนาอย่างน้อย 1/4 นิ้ว และยังสามารถใช้กับโลหะที่มีความหนามากกว่า 1/2 นิ้วได้อีกด้วย
5. ฉันจะเลือกแท่งอิเล็กโทรดได้อย่างไร?
ขั้นแรก ให้เลือกอิเล็กโทรดแบบแท่งที่มีคุณสมบัติความแข็งแรงและองค์ประกอบตรงกับโลหะพื้นฐาน ตัวอย่างเช่น เมื่อทำงานกับเหล็กอ่อน โดยทั่วไปแล้วอิเล็กโทรด E60 หรือ E70 ก็ใช้ได้
ถัดไป ให้เลือกชนิดของอิเล็กโทรดให้เหมาะสมกับตำแหน่งการเชื่อม และพิจารณาแหล่งจ่ายไฟที่มีอยู่ โปรดจำไว้ว่า อิเล็กโทรดบางชนิดใช้ได้เฉพาะกับกระแสตรง (DC) หรือกระแสสลับ (AC) เท่านั้น ในขณะที่อิเล็กโทรดบางชนิดสามารถใช้ได้ทั้งกับกระแสตรงและกระแสสลับ
ประเมินการออกแบบและการประกอบรอยต่อ และเลือกอิเล็กโทรดที่ให้คุณสมบัติการเจาะที่ดีที่สุด (แบบขุด แบบปานกลาง หรือแบบเบา) เมื่อทำงานกับรอยต่อที่แน่นหรือรอยต่อที่ไม่ได้ทำมุมเอียง อิเล็กโทรดเช่น E6010 หรือ E6011 จะให้ส่วนโค้งแบบขุดเพื่อให้แน่ใจว่ามีการเจาะที่เพียงพอ สำหรับวัสดุที่บางหรือรอยต่อที่มีช่องรากกว้าง ให้เลือกอิเล็กโทรดที่มีส่วนโค้งเบาหรืออ่อน เช่น E6013
เพื่อหลีกเลี่ยงการแตกร้าวของรอยเชื่อมในวัสดุหนาและหนัก และ/หรือการออกแบบรอยต่อที่ซับซ้อน ควรเลือกอิเล็กโทรดที่มีความยืดหยุ่นสูงสุด นอกจากนี้ควรพิจารณาสภาพการใช้งานที่ชิ้นส่วนจะได้รับ และข้อกำหนดที่ต้องเป็นไปตามนั้นด้วย จะใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ อุณหภูมิสูง หรือรับแรงกระแทกหรือไม่ สำหรับการใช้งานเหล่านี้ อิเล็กโทรด E7018 ที่มีไฮโดรเจนต่ำจะทำงานได้ดี
นอกจากนี้ควรพิจารณาประสิทธิภาพการผลิตด้วย เมื่อทำงานในแนวราบ อิเล็กโทรดที่มีปริมาณผงเหล็กสูง เช่น E7014 หรือ E7024 จะให้ปริมาณการสะสมที่สูงกว่า
สำหรับงานที่ต้องการความแม่นยำสูง ควรตรวจสอบข้อกำหนดและขั้นตอนการเชื่อมสำหรับชนิดของลวดเชื่อมเสมอ
6. ฟลักซ์ที่ล้อมรอบอิเล็กโทรดแท่งมีหน้าที่อะไร?
อิเล็กโทรดแบบแท่งทุกชนิดประกอบด้วยแท่งที่หุ้มด้วยสารเคลือบที่เรียกว่าฟลักซ์ ซึ่งมีหน้าที่สำคัญหลายประการ แท้จริงแล้ว ฟลักซ์หรือสารเคลือบบนอิเล็กโทรดนี่เองที่เป็นตัวกำหนดว่าอิเล็กโทรดนั้นสามารถใช้งานได้ที่ใดและอย่างไร
เมื่อเกิดการอาร์คเชื่อม ฟลักซ์จะลุกไหม้และก่อให้เกิดปฏิกิริยาเคมีที่ซับซ้อนหลายอย่าง ขณะที่ส่วนประกอบของฟลักซ์ไหม้ในอาร์คเชื่อม มันจะปล่อยก๊าซปกคลุมออกมาเพื่อปกป้องบ่อหลอมเหลวจากสิ่งสกปรกในบรรยากาศ เมื่อบ่อหลอมเย็นตัวลง ฟลักซ์จะก่อตัวเป็นตะกรันเพื่อปกป้องโลหะเชื่อมจากการออกซิเดชันและป้องกันรูพรุนในแนวเชื่อม
นอกจากนี้ ฟลักซ์ยังประกอบด้วยธาตุที่ทำให้เกิดการแตกตัวเป็นไอออน ซึ่งช่วยให้การเกิดอาร์คมีความเสถียรมากขึ้น (โดยเฉพาะเมื่อเชื่อมด้วยแหล่งจ่ายไฟ AC) รวมถึงโลหะผสมที่ช่วยให้รอยเชื่อมมีความยืดหยุ่นและความแข็งแรงต่อแรงดึง
อิเล็กโทรดบางชนิดใช้ฟลักซ์ที่มีผงเหล็กเข้มข้นสูงกว่าเพื่อช่วยเพิ่มอัตราการสะสมของโลหะ ในขณะที่บางชนิดมีสารขจัดออกซิเจนเพิ่มเติมซึ่งทำหน้าที่เป็นสารทำความสะอาดและสามารถแทรกซึมเข้าไปในชิ้นงานที่สึกกร่อน สกปรก หรือคราบตะกรันได้
7. ควรใช้แท่งอิเล็กโทรดที่มีการสะสมตัวสูงเมื่อใด?
อิเล็กโทรดที่มีอัตราการสะสมโลหะสูงสามารถช่วยให้งานเสร็จเร็วขึ้นได้ แต่ก็มีข้อจำกัดอยู่บ้าง ผงเหล็กที่เพิ่มเข้ามาในอิเล็กโทรดเหล่านี้ทำให้บ่อหลอมโลหะมีความเหลวมากขึ้น ซึ่งหมายความว่าอิเล็กโทรดที่มีอัตราการสะสมโลหะสูงไม่สามารถใช้ในงานที่ต้องเข้าถึงพื้นที่ยากได้
นอกจากนี้ ยังไม่สามารถนำไปใช้กับงานที่สำคัญหรือต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดทางกฎหมาย เช่น การผลิตภาชนะรับแรงดันหรือหม้อไอน้ำ ซึ่งรอยเชื่อมต้องรับแรงเค้นสูง
อิเล็กโทรดที่มีอัตราการสะสมของโลหะสูงเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับการใช้งานที่ไม่สำคัญมากนัก เช่น การเชื่อมถังเก็บของเหลวแบบง่ายๆ หรือการเชื่อมโลหะที่ไม่ใช่โครงสร้างสองชิ้นเข้าด้วยกัน
8. วิธีการที่ถูกต้องในการจัดเก็บและทำให้แท่งอิเล็กโทรดแห้งคืออะไร?
สภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงและความชื้นต่ำเป็นสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการจัดเก็บอิเล็กโทรดแบบแท่ง ตัวอย่างเช่น อิเล็กโทรดเหล็กกล้าอ่อนชนิด E7018 ที่มีไฮโดรเจนต่ำจำนวนมากจำเป็นต้องจัดเก็บที่อุณหภูมิระหว่าง 250 ถึง 300 องศาฟาเรนไฮต์
โดยทั่วไป อุณหภูมิในการปรับสภาพอิเล็กโทรดจะสูงกว่าอุณหภูมิในการจัดเก็บ ซึ่งช่วยกำจัดความชื้นส่วนเกิน สำหรับการปรับสภาพอิเล็กโทรด E7018 ที่มีไฮโดรเจนต่ำตามที่กล่าวไว้ข้างต้น สภาพแวดล้อมในการปรับสภาพจะอยู่ในช่วง 500 ถึง 800 องศาฟาเรนไฮต์ เป็นเวลาหนึ่งถึงสองชั่วโมง
อิเล็กโทรดบางชนิด เช่น E6011 จำเป็นต้องเก็บรักษาในที่แห้งที่อุณหภูมิห้อง ซึ่งกำหนดไว้ว่าระดับความชื้นต้องไม่เกิน 70 เปอร์เซ็นต์ที่อุณหภูมิระหว่าง 40 ถึง 120 องศาฟาเรนไฮต์
สำหรับระยะเวลาและอุณหภูมิในการจัดเก็บและปรับสภาพที่เหมาะสม โปรดอ้างอิงคำแนะนำของผู้ผลิตเสมอ
วันที่โพสต์: 23 ธันวาคม 2022