รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับวิธีการทั่วไปของการเชื่อมท่อเหล็ก

ปัจจุบันวิธีการเชื่อมท่อเหล็กที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ การเชื่อมอาร์กโลหะ (SMAW), การเชื่อมอาร์กใต้น้ำ (SAW), การเชื่อมอาร์กทังสเตนด้วยแก๊ส (GTAW), การเชื่อมอาร์กโลหะด้วยแก๊ส (GMAW), การเชื่อมอาร์กฟลักซ์คอร์ (FCAW) และการเชื่อมลง

(1) ข้อดีของการเชื่อมอาร์กโลหะคือ อุปกรณ์ที่เรียบง่าย น้ำหนักเบา และการทำงานที่ยืดหยุ่นสามารถใช้เชื่อมตะเข็บสั้นในการบำรุงรักษาและประกอบโดยเฉพาะการเชื่อมในพื้นที่เข้าถึงยากข้อเสียคือข้อกำหนดด้านเทคนิคที่สูงสำหรับช่างเชื่อม ค่าใช้จ่ายในการฝึกอบรมช่างเชื่อมสูง สภาพการทำงานที่ไม่ดี ประสิทธิภาพการผลิตต่ำ และไม่เหมาะสำหรับการเชื่อมโลหะพิเศษและแผ่นบางการเชื่อมอาร์กโลหะด้วยอิเล็กโทรดที่สอดคล้องกันสามารถใช้ในการเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอน อุตสาหกรรมส่วนใหญ่ สแตนเลส เหล็กหล่อ ทองแดง อลูมิเนียม นิกเกิล และโลหะผสมของพวกมัน

(2) การเชื่อมอาร์กแบบจุ่มสามารถใช้กระแสไฟฟ้าที่ใหญ่กว่าได้ภายใต้การกระทำของความร้อนส่วนโค้ง ส่วนหนึ่งของฟลักซ์จะละลายเป็นตะกรันและทำปฏิกิริยากับโลหะเหลวในโลหะวิทยาเหลวอีกส่วนหนึ่งของตะกรันลอยอยู่บนพื้นผิวของสระโลหะในด้านหนึ่ง มันสามารถปกป้องโลหะเชื่อม ป้องกันมลพิษทางอากาศ และสร้างปฏิกิริยาทางกายภาพและเคมีกับโลหะหลอมเหลว เพื่อปรับปรุงองค์ประกอบและคุณสมบัติของโลหะเชื่อมในทางกลับกันก็สามารถทำให้โลหะเชื่อมเย็นลงได้ช้าๆ เพื่อป้องกันข้อบกพร่องเช่นรอยแตกและรูพรุนเมื่อเทียบกับการเชื่อมอาร์ก ข้อดีของการเชื่อมคือคุณภาพการเชื่อมสูง ความเร็วในการเชื่อมที่รวดเร็ว และสภาพการทำงานที่ดีดังนั้นจึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเชื่อมตะเข็บตรงและตะเข็บเส้นรอบวงของชิ้นงานขนาดใหญ่ และส่วนใหญ่จะใช้การเชื่อมด้วยเครื่องจักรข้อเสียคือโดยทั่วไปเหมาะสำหรับการเชื่อมตะเข็บแบนและตะเข็บมุมเท่านั้นการเชื่อมในตำแหน่งอื่นๆ ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษเพื่อให้แน่ใจว่าฟลักซ์ครอบคลุมพื้นที่เชื่อมและป้องกันไม่ให้โลหะหลอมเหลวรั่วไหลออกมาไม่สามารถสังเกตตำแหน่งสัมพัทธ์ของส่วนโค้งและร่องได้โดยตรงระหว่างการเชื่อม และจำเป็นต้องมีระบบติดตามการเชื่อมอัตโนมัติเพื่อให้แน่ใจว่าหัวเชื่อมอยู่ในแนวเดียวกับแนวเชื่อมโดยไม่มีการเบี่ยงเบนในการเชื่อมกระแสมีขนาดใหญ่ ความแรงของสนามไฟฟ้าของส่วนโค้งสูง และเมื่อกระแสน้อยกว่า 100A ความเสถียรของส่วนโค้งไม่ดี และไม่เหมาะสำหรับการเชื่อมชิ้นส่วนบางที่มีความหนาน้อยกว่า 1 มม.การเชื่อมอาร์คแบบจุ่มถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอน เหล็กโครงสร้างโลหะผสมต่ำ และสแตนเลสเนื่องจากตะกรันสามารถลดอัตราการเย็นตัวของรอยเชื่อมได้ เหล็กโครงสร้างที่มีความแข็งแรงสูงและเหล็กคาร์บอนสูงบางชนิดจึงสามารถเชื่อมโดยการเชื่อมอาร์กแบบจุ่มใต้น้ำได้

(3) การเชื่อมอาร์กทังสเตนด้วยแก๊สเป็นวิธีการที่ดีเยี่ยมในการเชื่อมต่อโลหะแผ่นบางและการเชื่อมฐาน เนื่องจากสามารถควบคุมความร้อนเข้าได้ดีวิธีนี้ใช้ได้กับการเชื่อมโลหะเกือบทุกชนิด โดยเฉพาะการเชื่อมแบบแห้งของโลหะที่ก่อให้เกิดออกไซด์ของวัสดุทนไฟ เช่น อลูมิเนียม และแมกนีเซียม รวมไปถึงโลหะที่มีฤทธิ์ เช่น ไทเทเนียม และเบอร์คีเลียม วิธีการเชื่อมนี้มีคุณภาพการเชื่อมสูง แต่เมื่อเทียบกับ การเชื่อมอาร์คอื่นๆ ความเร็วการเชื่อมช้าลง ต้นทุนการผลิตสูงขึ้น และได้รับผลกระทบจากกระแสลมโดยรอบมากขึ้น ทำให้ไม่เหมาะสมสำหรับการใช้งานกลางแจ้ง

(4) การเชื่อมอาร์กทังสเตนด้วยแก๊สมักใช้อาร์กอน ฮีเลียม คาร์บอนไดออกไซด์ หรือส่วนผสมของก๊าซเหล่านี้เมื่อใช้อาร์กอนหรือไนโตรเจนเป็นก๊าซป้องกัน จะเรียกว่าการเชื่อมด้วยก๊าซเฉื่อยด้วยโลหะ (เรียกสากลว่าการเชื่อม MIG)เมื่อใช้ส่วนผสมของก๊าซเฉื่อยและก๊าซออกซิไดซ์ (O2, CO2) เป็นก๊าซป้องกัน หรือใช้ส่วนผสมของ C02 และ C02+02 เป็นก๊าซป้องกัน จะเรียกรวมกันว่าการเชื่อมด้วยก๊าซป้องกันด้วยโลหะ (ในระดับสากล) เรียกว่าการเชื่อม MAG)ข้อได้เปรียบหลักของการเชื่อมแบบป้องกันแก๊สด้วยโลหะคือสามารถเชื่อมได้ง่ายในตำแหน่งต่างๆ และยังมีข้อดีคือ ความเร็วในการเชื่อมที่รวดเร็วและอัตราการสะสมสูงการเชื่อมแบบป้องกันแก๊สด้วยโลหะสามารถนำไปใช้กับการเชื่อมโลหะหลักส่วนใหญ่ รวมถึงเหล็กกล้าคาร์บอนและโลหะผสมการเชื่อมป้องกันแก๊สเฉื่อยด้วยโลหะเหมาะสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิม อลูมิเนียม แมกนีเซียม ทองแดง ไทเทเนียม เซอร์โคเนียม และโลหะผสมนิกเกิลวิธีนี้สามารถใช้กับการเชื่อมจุดอาร์คได้

(5) การเชื่อมอาร์กแบบฟลักซ์คอร์ถือได้ว่าเป็นการเชื่อมชนิดหนึ่งที่มีการป้องกันแก๊สด้วยโลหะลวดเชื่อมที่ใช้เป็นแบบฟลักซ์คอร์ และแกนของลวดเชื่อมนั้นเต็มไปด้วยผงฟลักซ์ของส่วนประกอบต่างๆในระหว่างการเชื่อม จะมีการเติมก๊าซป้องกันภายนอก ซึ่งส่วนใหญ่เป็นก๊าซ CO2ผงสลายตัวหรือละลายภายใต้ความร้อน มีบทบาทในการเกิดแก๊สซิฟิเคชั่นและการเกิดตะกรันเพื่อปกป้องแหล่งน้ำที่หลอมละลาย การแทรกซึมของโลหะผสม และการรักษาเสถียรภาพของส่วนโค้งเมื่อการเชื่อมอาร์กแบบฟลักซ์คอร์ดำเนินการโดยไม่มีก๊าซป้องกันเพิ่มเติม จะเรียกว่าการเชื่อมอาร์กแบบฟลักซ์คอร์แบบป้องกันตัวเองใช้ก๊าซที่เกิดจากการย่อยสลายของผงเป็นก๊าซป้องกันการเปลี่ยนแปลงความยาวส่วนขยายแบบแห้งของลวดเชื่อมในวิธีการเชื่อมนี้จะไม่ส่งผลต่อการป้องกัน และช่วงของการเปลี่ยนแปลงอาจมีค่อนข้างมากการเชื่อมอาร์กแบบฟลักซ์คอร์มีข้อดีดังต่อไปนี้: ประสิทธิภาพของกระบวนการเชื่อมที่ดีและรูปร่างของเม็ดเชื่อมที่สวยงามความเร็วในการสะสมที่รวดเร็วและผลผลิตสูงและสามารถดำเนินการเชื่อมอัตโนมัติและกึ่งอัตโนมัติอย่างต่อเนื่องได้ระบบโลหะผสมสามารถปรับได้ง่าย และองค์ประกอบทางเคมีของโลหะที่สะสมสามารถปรับได้สองวิธี: เปลือกโลหะและแกนฟลักซ์การใช้พลังงานต่ำและต้นทุนโดยรวมต่ำข้อเสียคืออุปกรณ์การผลิตที่ซับซ้อน ความต้องการสูงสำหรับเทคโนโลยีกระบวนการผลิต ความต้องการสูงสำหรับการจัดเก็บลวดฟลักซ์คอร์ และลวดได้รับผลกระทบจากความชื้นได้ง่ายการเชื่อมอาร์คแบบฟลักซ์คอร์สามารถนำไปใช้กับการเชื่อมโลหะเหล็กส่วนใหญ่ที่มีความหนาและข้อต่อต่างๆ

(6) การเชื่อมด้านล่างเป็นวิธีการหนึ่งที่แนะนำจากต่างประเทศซึ่งเหมาะสำหรับการเชื่อมตะเข็บเส้นรอบวงของท่อเหล็กหมายถึงกระบวนการตีส่วนโค้งที่ด้านบนของรอยเชื่อมท่อเหล็กแล้วเชื่อมลงไปการเชื่อมด้านล่างมีข้อดีคือประสิทธิภาพการผลิตสูงและคุณภาพการเชื่อมที่ดี