การเชื่อมไฟฟ้า

การเชื่อมไฟฟ้า คือการเชื่อมอาร์คประเภทหนึ่ง ใช้อิเล็กโทรดหรือก้านธูปที่หุ้มด้วยฟลักซ์ ในการเชื่อมโลหะ

การเชื่อมไฟฟ้า (Shielded Metal Arc Welding, SMAW)

กระแสไฟฟ้าที่ใช้ในการเชื่อมมีทั้งไฟฟ้ากระแสตรง และไฟฟ้ากระแสสลับ สร้างอาร์คขึ้นระหว่างปลายอิเล็กโทรดกับผิวชิ้นงานที่เชื่อม  เปลวอาร์คทำให้ผิวชิ้นงาน และอิเล็กโทรดหลอมเหลว ที่ผิวชิ้นงานเกิดเป็นบ่อหลอมและเนื้อวัสดุจากอิเล็กโทรดหลอมลงไปในบ่อหลอม รวมกันเกิดเป็นเนื้อเชื่อม และแนวเชื่อม ฟลักซ์ที่หุ้มอิเล็กโทรดอยู่หลอมเหลวและเปลี่ยนสภาพกลายเป็นแก๊สปกคลุม และบางส่วนเกิดเป็่นสแลกปกคลุมแนวเชื่อม ซึ่งแก๊สปกคลุม และสแลกนี้ทำหน้าที่ป้องกันบรรยากาศรายรอบไม่ให้เข้าไปปนเปื้อนในเนื้อเชื่อม

เนื่องจากกระบวนการเชื่อมนี้มีความยืดหยุ่น อาศัยอุปกรณ์และการปฏิบัติงานที่ไม่ซับซ้อน ทำให้กระบวนการนี้ใช้อย่างแพร่หลายที่สุด เมื่อเทียบกับกระบวนการเชื่อมอื่นๆ โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมการซ่อมบำรุง และในการก่อสร้างโครงสร้างเหล็กขนาดใหญ่ โหละที่เชื่อมด้วยกระบวนการนี้โดยมากคือกลุ่มเหล็ก ซึ่งรวมถึงสเตเลสด้วย นอกจากนี้ โลหะผสม กลุ่ม อะลูมิเนียม นิกเกิล และทองแดง ก็ใช้กระบวนการเชื่อมนี้ด้วยเช่นกัน

การเชื่อมโลหะ ( welding ) หมายถึงการต่อโลหะ 2 ชิ้นให้ติดกันโดยการให้ความร้อนแก่โลหะจนหลอมละลายติดเป็นเนื้อเดียวหันหรือโดยการเติมลวดเชื่อมเป็นตัวให้ประสานกันก็ได้กรรมวิธีในการเชื่อมโลหะที่เป็นที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายมีดังต่อไปนี้คือ

1. การเชื่อมแก๊ส ( Gas Welding )

เป็นการเชื่อมซึ่งจัดอยู่ในประเภทการเชื่อมหลอมเหลววิธีหนึ่งแหล่งความร้อนที่ใช้เกิดมาจากการเผาไหม้ระหว่างแก๊สอะเซทีลีนซึ่งเป็นแก๊สเชื้อเพลิงและแก๊สออกซิเจนอุณหภูมิของการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ให้ความร้อนสูง 3200 องศาเซลเซียสและจะไม่มีเขม่าหรือควัน

2. การเชื่อมไฟฟ้า ( Arc Welding )

การเชื่อมไฟฟ้าหรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าการเชื่อมโลหะโดยวิธีการเชื่อม "อาร์ค" ความร้อนที่ใช้ในการเชื่อมเกิดจากประกายอาร์คระหว่างชิ้นงานและลวดเชื่อมซึ่งหลอมละลายลวดเชื่อมจะทำหน้าที่ป้อนเนื้อโลหะให้แก่แนวเชื่อม

3. การเชื่อมอัด ( Press Welding )

การเชื่อมอัดหมายถึงการประสานโลหะ 2 ชิ้นให้ติดกันโดยใช้ความร้อนกับชิ้นงานในบริเวณที่จะทำการเชื่อมจากนั้นใช้แรงอัดส่วนที่หลอมละลายจนกระทั่งชิ้นงานติดกันเป็นจุดหรือเกิดแนวความร้อนที่ใช้ได้จากความต้านทานไฟฟ้าเช่นการเชื่อมจุด ( Spot Welding )

4. การเชื่อม TIG ( Tungsten Inert Gas Welding )

เป็นวิธีการเชื่อมโลหะโดยใช้ความร้อนที่เกิดจากการอาร์คระหว่างลวดทังสเตนกับชิ้นงานโดยมีแก๊สเฉื่อยปกคลุมบริเวณเชื่อมและบ่อหลอมละลายเพื่อไม่ไห้บรรยากาศภายนอกเข้ามาทำปฏิกริยาตรงบริเวณที่เชื่อม

5. การเชื่อม MIG ( Metal Inert Gas Welding )

การเชื่อม MIG เป็นกระบวนการเชื่อมที่ได้รับความร้อนจากการอาร์คระหว่างลวดเชื่อมกับชิ้นงานลวดเชื่อมที่ใช้จะเป็นลวดเชื่อมเปลือยที่ส่งป้อนอย่างต่อเนื่องไปยังบริเวณอาร์คและทำหน้าที่เป็นโลหะเติมลงยังบ่อหลอมละลายบริเวณบ่อหลอมละลายจะถูกปกคลุมไปด้วยแก๊สเฉื่อยเพื่อไม่ให้เกิดการรวมตัวกับอากาศ

6. การเชื่อมใต้ฟลักซ์ ( Submerged Arc Welding )

การเชื่อมใต้ฟลักซ์เป็นกระบวนการเชื่อมไฟฟ้าที่ได้รับความร้อนจากการอาร์คระหว่างลวดเชื่อมเปลือยกับชิ้นงานเชื่อมโดยจะมีฟลักซ์ชนิดเม็ด ( Granular Flux ) ปกคลุมบริเวณอาร์คและฟลักซ์ส่วนที่อยู่ใกล้กับเนื้อเชื่อมจะหลอมละลายปกคลุมเนื้อเชื่อมเพื่อป้องกันอากาศภายนอกทำปฏิกริยากับแนวเชื่อมส่วนฟลักซืที่อยู่ห่างจากเนื้อเชื่อมจะไม่หลอมละลายและไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้อีก

บันทึกย่อ

1. Cary & Helzer 2005, pp. 102–103