วิธีกระบวนการเชื่อมเหล็กแผ่นสแตนเลสโดยการเชื่อมอาร์กอนทังสเตนอาร์กด้วยมือ

1. ข้อมูลสำคัญทางเทคนิคของอาร์กอนการเชื่อมอาร์กทังสเตน

1.1 การเลือกเครื่องเชื่อมอาร์กทังสเตนอาร์กอนและขั้วไฟฟ้า

TIG สามารถแบ่งออกเป็นพัลส์ DC และ ACDC พัลส์ TIG ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการเชื่อมเหล็ก เหล็กเหนียว เหล็กทนความร้อน ฯลฯ และ AC พัลส์ TIG ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการเชื่อมโลหะเบา เช่น อลูมิเนียม แมกนีเซียม ทองแดง และโลหะผสมของพวกมันพัลส์ทั้ง AC และ DC ใช้แหล่งจ่ายไฟที่มีลักษณะการหยดแบบชัน และการเชื่อม TIG ของแผ่นสแตนเลสมักจะใช้การเชื่อมต่อแบบบวก DC

1.2 ข้อมูลสำคัญทางเทคนิคของการเชื่อมอาร์กทังสเตนอาร์กอนแบบแมนนวล

1.2.1 การตีส่วนโค้ง

การจุดระเบิดด้วยอาร์กมีสองประเภท: การจุดระเบิดด้วยอาร์คแบบไม่สัมผัสและการจุดระเบิดด้วยอาร์กลัดวงจรแบบสัมผัสอิเล็กโทรดแบบแรกจะไม่สัมผัสกับชิ้นงานและเหมาะสำหรับการเชื่อมทั้งแบบ DC และ AC ในขณะที่อิเล็กโทรดแบบหลังเหมาะสำหรับการเชื่อมแบบ DC เท่านั้นหากใช้วิธีลัดวงจรเพื่อตีส่วนโค้ง ไม่ควรเริ่มส่วนโค้งบนการเชื่อมโดยตรง เนื่องจากง่ายต่อการทำให้เกิดการรวมของทังสเตนหรือพันธะกับชิ้นงาน ส่วนโค้งไม่สามารถทำให้เสถียรได้ในทันที และส่วนโค้งนั้นง่ายต่อการ เจาะวัสดุฐาน ดังนั้นควรใช้แผ่นตีส่วนโค้งวางแผ่นทองแดงสีแดงไว้ข้างจุดอาร์ค เริ่มอาร์คก่อน จากนั้นจึงย้ายไปยังส่วนที่จะเชื่อมหลังจากที่ปลายทังสเตนได้รับความร้อนถึงอุณหภูมิที่กำหนดในการผลิตจริง TIG มักจะใช้อาร์คสตาร์ทเตอร์เพื่อเริ่มอาร์คภายใต้การกระทำของกระแสพัลส์ ก๊าซอาร์กอนจะถูกไอออนไนซ์เพื่อเริ่มต้นส่วนโค้ง

1.2.2 การเชื่อมแทค

ในระหว่างการเชื่อมแทค ลวดเชื่อมควรจะบางกว่าลวดเชื่อมทั่วไปเนื่องจากอุณหภูมิต่ำและการระบายความร้อนอย่างรวดเร็วระหว่างการเชื่อมแบบจุด อาร์คจึงคงอยู่เป็นเวลานาน ดังนั้นจึงง่ายต่อการเผาไหม้เมื่อทำการเชื่อมแบบจุด ควรวางลวดเชื่อมไว้ที่ตำแหน่งการเชื่อมแบบจุดและส่วนโค้งมีความเสถียร จากนั้นจึงย้ายไปที่ลวดเชื่อมและหยุดอาร์กอย่างรวดเร็วหลังจากที่ลวดเชื่อมละลายและฟิวส์ด้วยโลหะฐานทั้งสองด้าน

1.2.3 การเชื่อมปกติ

เมื่อใช้ TIG ธรรมดาในการเชื่อมแผ่นสแตนเลส กระแสจะใช้ค่าน้อย แต่เมื่อกระแสน้อยกว่า 20A อาร์กดริฟท์จะเกิดขึ้นได้ง่าย และอุณหภูมิของจุดแคโทดจะสูงมากซึ่งจะทำให้สูญเสียความร้อน ในพื้นที่การเชื่อมและสภาวะการปล่อยอิเล็กตรอนไม่ดี ส่งผลให้จุดแคโทดกระโดดอย่างต่อเนื่อง และยากต่อการรักษาการบัดกรีตามปกติเมื่อใช้ TIG แบบพัลส์ กระแสสูงสุดสามารถทำให้ส่วนโค้งคงที่ มีทิศทางที่ดี และโลหะฐานละลายและขึ้นรูปได้ง่าย และมีการสลับวงจรเพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการเชื่อมดำเนินไปอย่างราบรื่นรอยเชื่อม

2. การวิเคราะห์ความสามารถในการเชื่อมของแผ่นสแตนเลส 

คุณสมบัติทางกายภาพและรูปร่างของแผ่นสแตนเลสส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของการเชื่อมแผ่นสแตนเลสมีค่าการนำความร้อนต่ำและมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นสูงเมื่ออุณหภูมิการเชื่อมเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ความเค้นจากความร้อนที่เกิดขึ้นจะมีขนาดใหญ่ และทำให้เกิดการไหม้ทะลุ การตัดราคา และการเสียรูปของคลื่นได้ง่ายการเชื่อมแผ่นสแตนเลสส่วนใหญ่ใช้การเชื่อมแบบก้นแบนสระที่หลอมละลายส่วนใหญ่ได้รับผลกระทบจากแรงส่วนโค้ง แรงโน้มถ่วงของโลหะในสระที่หลอมละลาย และแรงตึงผิวของโลหะในสระที่หลอมละลายเมื่อปริมาตร คุณภาพ และความกว้างของโลหะหลอมเหลวมีค่าคงที่ ความลึกของโลหะหลอมเหลวจะขึ้นอยู่กับส่วนโค้งขนาด ความลึกของการเจาะ และแรงส่วนโค้งสัมพันธ์กับกระแสเชื่อม และความกว้างของฟิวชันจะถูกกำหนดโดยแรงดันอาร์ค

ยิ่งปริมาตรของสระหลอมเหลวมากเท่าใด แรงตึงผิวก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้นเมื่อแรงตึงผิวไม่สามารถรักษาสมดุลระหว่างแรงอาร์คและความโน้มถ่วงของโลหะพูลที่หลอมละลายได้ มันจะส่งผลให้พูลที่หลอมละลายเผาไหม้ผ่าน และจะถูกให้ความร้อนและความเย็นเฉพาะที่ในระหว่างกระบวนการเชื่อม ทำให้เกิดการเชื่อมกับความเค้นและความเครียดที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน เมื่อรอยเชื่อมสั้นลงตามยาวทำให้เกิดความเค้นบนขอบของแผ่นบางเกินค่าที่กำหนด จะทำให้เกิดการเสียรูปของคลื่นที่รุนแรงยิ่งขึ้น และส่งผลต่อคุณภาพรูปร่างของชิ้นงานภายใต้วิธีการเชื่อมและพารามิเตอร์กระบวนการเดียวกัน อิเล็กโทรดทังสเตนรูปร่างที่แตกต่างกันจะถูกนำมาใช้เพื่อลดการป้อนความร้อนบนข้อต่อการเชื่อม ซึ่งสามารถแก้ปัญหาการเผาไหม้ทะลุของการเชื่อมและการเสียรูปของชิ้นงานได้

3. การประยุกต์ใช้การเชื่อมอาร์กอนอาร์กอนทังสเตนแบบแมนนวลในการเชื่อมแผ่นสแตนเลส

3.1 หลักการเชื่อม

การเชื่อมอาร์กอนทังสเตนอาร์กเป็นการเชื่อมอาร์กแบบเปิดที่มีส่วนโค้งที่เสถียรและมีความร้อนค่อนข้างเข้มข้นภายใต้การป้องกันของก๊าซเฉื่อย (ก๊าซอาร์กอน) สระการเชื่อมจะบริสุทธิ์และคุณภาพของตะเข็บเชื่อมก็ดีอย่างไรก็ตาม เมื่อเชื่อมเหล็กสเตนเลส โดยเฉพาะเหล็กสเตนเลสออสเทนนิติก ด้านหลังของแนวเชื่อมยังจำเป็นต้องได้รับการปกป้อง ไม่เช่นนั้นจะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่นที่รุนแรง ซึ่งจะส่งผลต่อการก่อตัวของรอยเชื่อมและประสิทธิภาพการเชื่อม 

3.2 ลักษณะการเชื่อม

 การเชื่อมแผ่นสแตนเลสมีลักษณะดังนี้

1) การนำความร้อนของแผ่นสแตนเลสไม่ดี และง่ายต่อการเผาไหม้โดยตรง

2) ไม่จำเป็นต้องมีลวดเชื่อมระหว่างการเชื่อม และโลหะฐานจะถูกหลอมรวมโดยตรง

ดังนั้นคุณภาพของการเชื่อมแผ่นสแตนเลสจึงมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับปัจจัยต่างๆ เช่น ผู้ปฏิบัติงาน อุปกรณ์ วัสดุ วิธีการก่อสร้าง สภาพแวดล้อมภายนอก และการทดสอบระหว่างการเชื่อม

ในกระบวนการเชื่อมแผ่นเหล็กสแตนเลส ไม่จำเป็นต้องใช้วัสดุสิ้นเปลืองในการเชื่อม แต่ข้อกำหนดสำหรับวัสดุต่อไปนี้ค่อนข้างสูง: หนึ่งคือความบริสุทธิ์ของก๊าซอาร์กอน อัตราการไหล และเวลาของการไหลของอาร์กอน และอีกอย่างคือทังสเตน อิเล็กโทรด

1) อาร์กอน

อาร์กอนเป็นก๊าซเฉื่อย และไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะทำปฏิกิริยากับวัสดุและก๊าซโลหะอื่นๆเนื่องจากผลการระบายความร้อนของการไหลของอากาศ โซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนของการเชื่อมจึงมีน้อย และการเสียรูปของการเชื่อมจึงมีน้อยเป็นก๊าซป้องกันที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการเชื่อมอาร์กอนทังสเตนอาร์กความบริสุทธิ์ของอาร์กอนต้องมากกว่า 99.99%ส่วนใหญ่ใช้อาร์กอนเพื่อปกป้องสระหลอมเหลวอย่างมีประสิทธิภาพ ป้องกันอากาศจากการกัดเซาะสระหลอมเหลวและทำให้เกิดออกซิเดชันในระหว่างกระบวนการเชื่อม และในขณะเดียวกันก็แยกพื้นที่เชื่อมออกจากอากาศได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อให้พื้นที่เชื่อมได้รับการปกป้องและ ประสิทธิภาพการเชื่อมดีขึ้น

2) อิเล็กโทรดทังสเตน

พื้นผิวของอิเล็กโทรดทังสเตนควรเรียบ และปลายจะต้องลับให้คมโดยมีศูนย์กลางที่ดีด้วยวิธีนี้การจุดระเบิดอาร์กความถี่สูงเป็นสิ่งที่ดี ความเสถียรของส่วนโค้งดี ความลึกในการเชื่อมลึก สระหลอมเหลวสามารถรักษาเสถียรภาพ ตะเข็บเชื่อมขึ้นรูปได้ดี และคุณภาพการเชื่อมก็ดีหากพื้นผิวของอิเล็กโทรดทังสเตนไหม้หรือมีข้อบกพร่อง เช่น มลภาวะ รอยแตกร้าว และช่องหดตัวบนพื้นผิว จะเป็นการยากที่จะเริ่มอาร์คความถี่สูงระหว่างการเชื่อม ส่วนโค้งจะไม่เสถียร ส่วนโค้งจะ ลอยไป, สระหลอมเหลวจะแยกย้ายกัน, พื้นผิวจะขยาย, ความลึกของการเจาะจะตื้น, และรอยเชื่อมจะเสียหาย.การขึ้นรูปไม่ดี คุณภาพการเชื่อมไม่ดี

4 บทสรุป

1) ความเสถียรของการเชื่อมอาร์กทังสเตนอาร์กอนนั้นดี และรูปร่างอิเล็กโทรดทังสเตนที่แตกต่างกันมีอิทธิพลอย่างมากต่อคุณภาพการเชื่อมของแผ่นสแตนเลส

2) การเชื่อมอิเล็กโทรดทังสเตนที่มีปลายแบนและปลายทรงกรวยสามารถปรับปรุงอัตราการการก่อตัวของการเชื่อมด้านเดียวและการเชื่อมสองด้าน ลดโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนของการเชื่อม รูปร่างการเชื่อมมีความสวยงาม และคุณสมบัติทางกลที่ครอบคลุมจะดีกว่า

3) การใช้วิธีการเชื่อมที่ถูกต้องสามารถป้องกันข้อบกพร่องในการเชื่อมได้อย่างมีประสิทธิภาพ