ทำความเข้าใจพื้นฐานของอิเล็กโทรดแท่งแบบใช้ไฮโดรเจนต่ำ

การมีความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับลวดเชื่อมแบบแท่ง E7018 ที่มีไฮโดรเจนต่ำ จะเป็นประโยชน์ในการทำความเข้าใจวิธีการใช้งานให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด รวมถึงคุณภาพของรอยเชื่อมที่สามารถสร้างได้

การเชื่อมด้วยลวดเชื่อมแบบแท่งยังคงเป็นหัวใจสำคัญของงานเชื่อมหลายประเภท ส่วนหนึ่งเป็นเพราะวัสดุที่ใช้ในงานหลายๆ อย่างยังคงเหมาะสมกับกระบวนการนี้ และเป็นกระบวนการที่ผู้ปฏิบัติงานเชื่อมหลายคนคุ้นเคยเป็นอย่างดี เมื่อพูดถึงการเชื่อมด้วยลวดเชื่อมแบบแท่ง ลวดเชื่อมแบบแท่ง AWS E7018 ของ American Welding Society (Miami, FL) เป็นตัวเลือกที่นิยมใช้กันทั่วไป เนื่องจากมีคุณสมบัติทางกลและทางเคมีที่เหมาะสมสำหรับงานต่างๆ พร้อมทั้งมีระดับไฮโดรเจนต่ำเพื่อช่วยป้องกันการแตกร้าวที่เกิดจากไฮโดรเจน

การรู้พื้นฐานเกี่ยวกับลวดเชื่อมแบบแท่ง E7018 ที่มีไฮโดรเจนต่ำ จะช่วยให้เข้าใจการทำงาน ประสิทธิภาพ และรอยเชื่อมที่ได้ โดยทั่วไปแล้ว ลวดเชื่อมแบบแท่ง E7018 จะมีการกระเด็นของโลหะน้อย และให้การอาร์คที่ราบเรียบ เสถียร และเงียบ คุณลักษณะเหล่านี้ช่วยให้ผู้ใช้งานเชื่อมควบคุมอาร์คได้ดี และลดความจำเป็นในการทำความสะอาดหลังการเชื่อม ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในงานที่ต้องการความใส่ใจในคุณภาพการเชื่อมและการป้อนความร้อนอย่างระมัดระวัง รวมถึงงานที่มีกำหนดเวลาที่เข้มงวด

ลวดเชื่อมเหล่านี้มีอัตราการสะสมเนื้อโลหะที่ดีและการแทรกซึมที่ดี ซึ่งหมายความว่าผู้ปฏิบัติงานเชื่อมสามารถเพิ่มเนื้อโลหะเชื่อมลงในรอยต่อได้มากกว่าลวดเชื่อมแบบแท่งอื่นๆ (เช่น E6010 หรือ E6011) ในเวลาที่กำหนด และยังสามารถหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องในการเชื่อม เช่น การหลอมรวมไม่สมบูรณ์ได้ การเพิ่มธาตุต่างๆ เช่น ผงเหล็ก แมงกานีส และซิลิคอนลงในลวดเชื่อมเหล่านี้ให้ข้อดีที่แตกต่างกันหลายประการ รวมถึง (แต่ไม่จำกัดเพียง) ความสามารถในการเชื่อมผ่านสิ่งสกปรก เศษวัสดุ หรือคราบตะกรันได้สำเร็จ

การเริ่มต้นและจุดอาร์คใหม่ที่ดี ซึ่งช่วยขจัดปัญหาต่างๆ เช่น รูพรุนที่จุดเริ่มต้นของการเชื่อม เป็นข้อดีเพิ่มเติมของลวดเชื่อมแบบแท่ง E7018 สำหรับการจุดอาร์คใหม่ที่ดี (การเริ่มต้นอาร์คอีกครั้ง) จำเป็นต้องกำจัดคราบซิลิคอนที่ก่อตัวขึ้นที่ปลายลวดเชื่อมออกก่อน อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญคือต้องตรวจสอบข้อกำหนดทั้งหมดก่อนทำการเชื่อม เนื่องจากบางข้อกำหนดหรือขั้นตอนไม่อนุญาตให้จุดอาร์คใหม่ด้วยลวดเชื่อมแบบแท่ง

ตามที่ระบุไว้ในการจำแนกประเภท AWS ลวดเชื่อมแบบแท่ง E7018 มีความแข็งแรงดึงขั้นต่ำ 70,000 psi (ระบุด้วย “70”) และสามารถใช้ได้ในทุกตำแหน่งการเชื่อม (ระบุด้วย “1”) ตัวเลข “8” หมายถึงการเคลือบที่มีไฮโดรเจนต่ำ รวมถึงความสามารถในการแทรกซึมปานกลาง และประเภทกระแสไฟฟ้าที่จำเป็นสำหรับการใช้งาน นอกเหนือจากการจำแนกประเภท AWS มาตรฐานแล้ว ลวดเชื่อมแบบแท่ง E7018 อาจมีตัวกำหนดเพิ่มเติม เช่น “H4” และ “H8” ซึ่งหมายถึงปริมาณไฮโดรเจนที่แพร่กระจายได้ในเนื้อโลหะเชื่อม ตัวอย่างเช่น การกำหนด H4 แสดงว่าเนื้อโลหะเชื่อมมีไฮโดรเจนที่แพร่กระจายได้ 4 มล. หรือน้อยกว่าต่อโลหะเชื่อม 100 กรัม

อิเล็กโทรดที่มีสัญลักษณ์ “R” กำกับอยู่ เช่น E7018 H4R นั้น ผ่านการทดสอบเฉพาะและได้รับการรับรองจากผู้ผลิตว่าทนต่อความชื้นได้ เพื่อให้ได้สัญลักษณ์นี้ ผลิตภัณฑ์ต้องทนต่อความชื้นได้ภายในช่วงที่กำหนด หลังจากสัมผัสกับอุณหภูมิ 80 องศาฟาเรนไฮต์ และความชื้นสัมพัทธ์ 80 เปอร์เซ็นต์ เป็นเวลาเก้าชั่วโมง

สุดท้ายนี้ การใช้ “-1” ในการจำแนกประเภทอิเล็กโทรดแท่ง (เช่น E7018-1) หมายความว่าผลิตภัณฑ์นั้นมีความทนทานต่อแรงกระแทกที่ดีขึ้น เพื่อช่วยต้านทานการแตกร้าวในการใช้งานที่สำคัญหรือที่อุณหภูมิต่ำ

ลวดเชื่อม E7018 ชนิดไฮโดรเจนต่ำ สามารถใช้งานได้กับแหล่งจ่ายไฟกระแสคงที่ (CC) ที่ให้กระแสสลับ (AC) หรือกระแสตรงขั้วบวก (DCEP) โลหะเติม E7018 มีสารช่วยรักษาเสถียรภาพของอาร์คและ/หรือผงเหล็กในสารเคลือบ เพื่อช่วยรักษาเสถียรภาพของอาร์คเมื่อเชื่อมด้วยกระแสสลับ ข้อดีหลักของการใช้กระแสสลับกับลวดเชื่อม E7018 คือการกำจัดปัญหาการเบี่ยงเบนของอาร์ค ซึ่งอาจเกิดขึ้นเมื่อเชื่อมด้วยกระแสตรงโดยใช้การต่อสายดินที่ไม่เหมาะสม หรือเมื่อเชื่อมชิ้นส่วนที่เป็นแม่เหล็ก ถึงแม้จะมีสารช่วยรักษาเสถียรภาพของอาร์คเพิ่มเติม แต่รอยเชื่อมที่ทำด้วยกระแสสลับอาจไม่เรียบเนียนเท่ากับรอยเชื่อมที่ทำด้วยกระแสตรง เนื่องจากมีการเปลี่ยนแปลงทิศทางของกระแสอย่างต่อเนื่อง ซึ่งเกิดขึ้นได้มากถึง 120 ครั้งต่อวินาที

เมื่อทำการเชื่อมด้วยกระแส DCEP อิเล็กโทรดเหล่านี้จะช่วยให้ควบคุมการอาร์คได้ง่ายขึ้นและได้รอยเชื่อมที่สวยงามกว่า เนื่องจากทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้าคงที่ เพื่อผลลัพธ์ที่ดีที่สุด ควรปฏิบัติตามคำแนะนำของผู้ผลิตเกี่ยวกับพารามิเตอร์การใช้งานสำหรับขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของอิเล็กโทรด

เช่นเดียวกับกระบวนการและอิเล็กโทรดทุกชนิด เทคนิคที่ถูกต้องในการเชื่อมด้วยอิเล็กโทรดแท่ง E7018 นั้นสำคัญมากเพื่อให้ได้คุณภาพการเชื่อมที่ดี ควรใช้ความยาวของอาร์คที่แคบ — โดยควรให้อิเล็กโทรดอยู่เหนือบ่อหลอมเล็กน้อย — เพื่อรักษาเสถียรภาพของอาร์คและลดโอกาสการเกิดรูพรุน

เมื่อทำการเชื่อมในตำแหน่งราบและแนวนอน ให้ชี้/ลากอิเล็กโทรดทำมุม 5 ถึง 15 องศาออกจากทิศทางการเคลื่อนที่ เพื่อช่วยลดโอกาสที่เศษโลหะจะติดอยู่ในรอยเชื่อม เมื่อทำการเชื่อมในตำแหน่งตั้งตรง ให้ชี้/ดันอิเล็กโทรดขึ้นไปด้านบน 3 ถึง 5 องศาขณะเคลื่อนที่ขึ้น และใช้เทคนิคการส่ายเล็กน้อยเพื่อช่วยป้องกันไม่ให้รอยเชื่อมหย่อนคล้อย ความกว้างของรอยเชื่อมโดยทั่วไปควรเป็นสองเท่าครึ่งของเส้นผ่านศูนย์กลางของลวดแกนอิเล็กโทรดสำหรับการเชื่อมในตำแหน่งราบและแนวนอน และสองเท่าครึ่งถึงสามเท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางแกนสำหรับการเชื่อมในตำแหน่งตั้งตรง

โดยปกติแล้ว อิเล็กโทรดแบบแท่ง E7018 จะถูกจัดส่งจากผู้ผลิตในบรรจุภัณฑ์ที่ปิดสนิทเพื่อป้องกันความเสียหายจากความชื้นและการปนเปื้อน จึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องเก็บรักษาบรรจุภัณฑ์นั้นไว้ในสภาพสมบูรณ์และเก็บไว้ในที่สะอาดและแห้งจนกว่าจะพร้อมใช้งาน เมื่อเปิดแล้ว ควรใช้ถุงมือที่สะอาดและแห้งในการจับอิเล็กโทรดเพื่อป้องกันสิ่งสกปรกและเศษฝุ่นเกาะติดกับสารเคลือบ และเพื่อลดโอกาสในการปนเปื้อนความชื้น นอกจากนี้ ควรนำอิเล็กโทรดไปอบในเตาอบที่อุณหภูมิที่ผู้ผลิตแนะนำหลังจากเปิดแล้วด้วย

ข้อกำหนดบางประการระบุระยะเวลาที่แท่งอิเล็กโทรดสามารถอยู่นอกบรรจุภัณฑ์ที่ปิดสนิทหรือตู้เก็บรักษาได้ และกำหนดว่าสามารถนำโลหะเติมกลับมาใช้ใหม่ได้หรือไม่และบ่อยแค่ไหน (เช่น ผ่านการอบแบบพิเศษเพื่อขจัดความชื้นที่ดูดซับไว้) ก่อนที่จะต้องทิ้ง ควรตรวจสอบข้อกำหนดและมาตรฐานที่เกี่ยวข้องสำหรับความต้องการของงานแต่ละประเภทเสมอ