การเชื่อมแกสและตัดโลหะ

Posted on : 18-11-2013 | By : Author | In : การดูแลรักษารถ
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (ให้คะแนนความชอบได้ที่นี่)
Loading ... Loading ...

(gas welding and cutting)
การเชื่อมแกส (Gas welding)
เป็นขบวนการเชื่อมแบบหลอมละลาย (Fusion welding) โดยใช้เปลวไฟจากแกสออกซิเจน กับ อเซติลีน (oxy-acetylene) ทำให้เกิดความร้อนมีอุณหภูมิสูงประมาณ 3100-3200 C° เผาให้โลหะทั้งสองหลอมละลายติดกันเอง หรือจะใช้ลวดเชื่อมช่วยให้ติดกันก็ได้ และเปลวไฟจากแกสสามารถนำไปเชื่อมโลหะที่เป็นเหล็ก (Ferrous Metal) ตั้งแต่โลหะบางๆ มากได้โดยไม่เกิดบิดงอ จนถึงโลหะหนาๆ นอกจากนี้ยังสามารถนำเปลวไฟจากแกสใช้ในการตัดโลหะได้อีกด้วย
ในการเชื่อมโลหะต้องทำให้ เนื้อโลหะต้องหลวมเหลวให้ได้ที่จริงๆ แล้วจึงหลอมละลายรวมกัน และบ่อยครั้งในการเชื่อมโลหะต้องใช้ลวดเชื่อม และลวดเชื่อมที่จะใช้จำเป็นต้องเป็นองค์ประกอบเดียวกันกับโลหะที่จะนำมาเชื่อม เช่นการเชื่อมเหล็กหล่อ เราก็ควรใช้ลวดเชื่อมที่เป็นเหล็กหล่อเชื่อม หรือเหล็กเหนียว เหล็กสเตนเลส ทองแดง ทองเหลือง บรอนซ์ อลูมินั่ม เหล็กนิเกิ้ล ต้องใช้ลวดเชื่อมที่เป็นองค์ประกอบนั้นๆ
อุปกรณ์ที่ใช้ในการเชื่อมแกส (Equipment)
1. ท่อบรรจุแกสออกซิเจนและอเซติลีน
2. ตัวปรับควบคุมความกดดันแกสออกซิเจนและอเซติลีน
3. สายยางและข้อต่อ
4. ทอรธ์และหัวทิพ
5. หัวตัดและหัวทิพ
6. เข็มแยงหัวทิพ
7. แว่นตาเชื่อม
8. ที่จุดเปลวไฟ
9. ปลั้กซ์ที่ใช้ในการเชื่อม
10. ลวดเชื่อม

อุปกรณ์การเชื่อมแกส

อุปกรณ์การเชื่อมแกส
1. ท่อบรรจุแกสออกซิเจนและอเซติลีน
ก. ท่อบรรจุแกสออกซิเจน (Oxygen Cylinders)
ท่อบรรจุแกสออกซิเจนเป็นท่อเหล็กกล้าทำจากแผ่นเหล็กที่มีเนื้อเหล็กอย่างดีได้ทำการเผา โดยกรรมวิธีจนแข็งและเหนียวจะไม่มีรอยตะเข็บ จึงสามารถทนความกดดันได้สูง ด้านบนของท่อจะมีวาวล์ เปิดปิดให้แกสไหลออกเข้าตัวปรับควบคุมความกดดันได้ จะเป็นเกลียวขวาออกซิเจนที่บรรจุเต็มท่อ จะมีความดันสูงถึง 2,200 ปอนด์ ต่อตารางนิ้วที่ 70 F และท่อบรรจุแกสออกซิเจนจะมีหลายขนาด โดยจะบอกขนาดเป็นลูกบาศก์ฟุต หรือลูกบาศก์เมตร ก็ได้ สีของท่อส่วนใหญ่จะใช้สีเขียว หรือสีดำ
ข้อควรระวังเพื่อความปลอดภัย
1. อย่าเก็บท่อบรรจุแกสออกซิเจนใกล้กับสารไวไฟ เช่น น้ำมัน จารบี และวัสดุไวไฟอื่นๆ
2. อย่าเก็บท่อบรรจุแกสออกซิเจนรวมกับท่อบรรจุแกสอเซติลีน
3. การเรียกท่อบรรจุออกซิเจนว่า “ออกซิเจน” อย่าเรียกว่า “ลม”
4. เมื่อขนย้ายท่อบรรจุออกซิเจนควรจะมีฝาครอบทุกครั้ง ต้องปิดวาวล์ให้สนิท อย่าให้มีของหนักๆ มากระทบกระแทก และอย่ากลิ้งในแนวนอน
5. ท่อบรรจุแกสออกซิเจนควรอยู่ห่างจากที่เชื่อมอย่างน้อย 5 ฟุต
6. อย่าใช้แกสออกซิเจนอัดแทนอากาศ หรือเป่าไล่ฝุ่นละอองต่างๆ
7. เวลาใช้แกสออกซิเจนควรเปิดวาวล์สุด เมื่อเลิกใช้ต้องปิดวาวล์ทุกครั้ง
ข. ท่อบรรจุอเซติลีน (Acetylene Cylinder)
ท่อบรรจุแกสอเซติลีน มีกรรมวิธีการผลิตเช่นเดียวกับท่อบรรจุออกซิเจน แต่ใช้เหล็กแข็งธรรมดา และที่ท่อจะมีปลั๊กนิรภัย (Safety Plug) ติดอยู่ เพื่อป้องกันเมื่อแกสในท่อมีความกดดันเพิ่มขึ้นกว่าที่กำหนด หรือขณะที่ไฟไหม้กระทันหัน ปลั๊กนิรภัยจะหลอมละลายปิดทางมิให้ของไหล และแกสในท่อไหลออกมาได้ และป้องกันการระเบิดได้
ท่อบรรจุแกสอเซติลีน จะมีวัสดุที่ปรุเป็นรูนิยมใช้แคลเซียมซิลิเกต (Calcium silicate) และตามรูจะมี อาซีโตน (Acetone) เป็นสารเคมีที่เป็นของเหลวชนิดหนึ่ง มีคุณภาพละลายน้ำได้ หรือสำหรับดูดซึมอเซติลีนไว้จะมีความจุหลายเท่าของตัวมัน และอาซีโตนเป็นสารประกอบของคาร์บอนด์ ไฮโดรเจนและออกซิเจน ซึ่งมีสูตร CH3 COCH3  แกสอเซติลีนที่บรรจุเต็มท่อจะมีความกดดันสูงถึง 250 ปอนด์ ต่อตารางนิ้วที่ 70 F และขนาดความจุของท่อจะบอกเป็นลูกบาศก์เมตร หรือลูกบาศก์ฟุต ที่ท่อจะมีสีเหลืองหรือสีน้ำตาล
ข้อพึงปฏิบัติเพื่อความปลอดภัย
1. การเรียกท่อบรรจุอเซติลีนว่า “อเซติลีน” ไม่ควรเรียกว่า “แกส” เฉยๆ
2. ท่อบรรจุแกสอเซติลีนควรตั้งให้ตรง เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้วาวล์ที่ท่อ (Cylinder Valve) และปลั๊กนิรภัยเกิดชำรุดเสียหาย และควรเก็บไว้ที่อุณหภูมิไม่เกิน 70 F
3. อย่าใช้ความกดดันของแกสอเซติลีนเกินกว่า 15 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว
4. อย่านำเปลวไฟเข้าใกล้ท่อบรรจุแกสอเซติลีน
5. ควรเปิดวาวล์ประมาณ 1-1/2 รอบ และใช้ประมาณโดยเฉพาะ
6. ท่อแกสอเซติลีนควรห่างจากบริเวณเชื่อมไม่น้อยกว่า 5 ฟุต
7. อย่าสับเปลี่ยนตัวปรับควบคุมความกดดัน หรืออุปกรณ์ต่างๆ ของแกสอเซติลีนไปใช้กับแกสออกซิเจนเป็นอันขาด และอย่าพยายามถอดหรือดัดแปลงแก้ไขปลั๊กนิรภัย
2. ตัวปรับควบคุมความกดดันแกสออกซิเจนและอเซติลีน
ตัวปรับควบคุมความกดดัน เป็นอุปกรณ์ที่ออกแบบไว้สำหรับวัด และควบคุมความกดดันในท่อ ให้เหมาะสมกับการนำไปใช้งาน โดยการปรับควบคุมที่สกรู และที่ตัวปรับควบคุม จะมีเกจอยู่ 2 อย่างคือ
1. เกจวัดความกดดันสูง (High Pressure gage)
2. เกจวัดความกดดันต่ำ (Low Pressure Gage)
1. เกจวัดความกดดันสูง ใช้สำหรับวัดบอกถึงความกดดันภายในท่อ ถ้าเป็นเกจวัดความกดดันอเซติลีนจะกำหนดเกจวัดความกดดันไว้ถึง 350 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ถ้าเป็นเกจวัดความกดดันออกซิเจน จะกำหนดเกจวัดไว้ถึง 3000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว
2. เกจวัดความกดดันต่ำ เป็นเกจที่แสดงถึงความกดดันของแกสอเซติลีนหรือออกซิเจน ไปยังทอร์ชขณะทำงาน สำหรับเกจวัดความดันต่ำของอเซติลีน สามารถวัดความกดดันและกำหนดไว้ไม่เกิน 30 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ผจะใช้ขณะทำงานประมาณ 15 ปอนด์ต่อตารางนิ้วเท่านั้น) และเกจวัดความกดดันต่ำของออกซิเจนกำหนดไว้ประมาณ 300 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว

ตัวปรับควบคุมความกดดัน

ตัวปรับควบคุมความกดดัน

3. สายยางและข้อต่อ
สายยางเป็นอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับนำแกสออกซิเจนและอเซติลีนจากท่อ ซึ่งต่อออกจากตัวปรับควบคุมความกดดันไปยังทอร์ชและหัวทิพ สายยางที่ใช้สำหรับเชื่อมและตัดจะมีอยู่ 2 สาย คือ สายยางออกซิเจนจะมีสีเขียวหรือสีดำ และสายยางอเซติลีนจะมีสีแดง และสายยางทั้ง 2 จะต้องโตพอที่แกสออกซิเจนและอเซติลีนผ่านไปได้อย่างสะดวก ตามธรรมดามักจะใช้สายยางตามขนาดที่ใส่กับทอร์ชพอดี ซึ่งมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางรูใน 3/16 ¼ 5/16 3/8 และ ½ นิ้ว และควรเป็นสายยางเฉพาะสำหรับใช้การเชื่อมเท่านั้น
ข้อต่อสายยางเป็นอุปกรณ์ที่ติดอยู่กับสายยาง ใช้ประกอบสายยางเข้ากับตัวปรับควบคุมความกดดัน ซึ่งข้อต่อจะประกอบด้วย ส่วนน๊อต (Nut) ใช้ต่อเข้ากับตัวปรับควบคุมความกดดันและหัวทิพ อีกส่วนคือ ทิพเปล (Nipple) คือส่วนที่สอดอยู่ในน๊อตใช้ต่อกับสายยาง
ข้อพึงปฏิบัติในการต่อสาย
1. อย่าให้สายยางถูกน้ำมันหรือจาระบี เพราะน้ำมันจะแทรกซึมเข้าไปในเนื้อยางทำให้ยางเสื่อมคุณภาพ
2.อย่าให้สายยางถูกความร้อนหรือเปลวไฟ
3. ควรต่อสายยางและข้อต่อให้เหมาะสมแต่ละชนิด
4. อย่าเหยียบหรือทับสายยาง
5. ก่อนลงมือเชื่อมควรแน่ใจว่าข้อต่อสายยางต่างๆ แน่น
4. ทอร์ชและหัวทิพ
ทอร์ช เป็นอุปกรณ์ที่นำแกสออกซิเจนและอเซติลีนเข้าผสมกัน  โดยที่ทอร์ชจะมีข้อต่อเข้า 2 อัน เป็นทางเข้าของแกสออกซิเจนและอเซติลีน ข้อต่อเข้าแต่ละอันจะมีวาวล์สำหรับควบคุมและกำหนดปริมาณของแกสออกซิเจนและอเซติลีนตามจุดประสงค์ ก่อนที่จะเข้าผสมกันที่ทอร์ช และออกไปยังทิพเชื่อม
หัวทิพ เป็นชิ้นส่วนที่ติดอยู่บริเวณปลายของทอร์ช ใช้สำหรับนำแกสออกซิเจนและอเซติลีนออกมาจากห้องผสมแกสที่ทอร์ช โดยผ่านทางรูแกสขนาดต่างๆ เพื่อทำให้เกิดเปลวไฟ รูปร่างต่างๆ เหมาะกับงานที่ใช้เชื่อม
ข้อควรปฏิบัติกับทอร์ชและหัวทิพ
1. ควรใช้ทอร์ชและทิพเชื่อมให้ถูกชนิดถูกขนาด
2. ควรขันทอร์ชและหัวทิพให้แน่นด้วยมือ
3. ไม่ควรใช้น้ำมันหรือจารบีในการประกอบทอร์ชและหัวทิพ
4. ควรเก็บทอร์ชและหัวทิพไว้ในที่เหมาะสม

หัวทิพและทอร์ช

หัวทิพและทอร์ช
5. หัวตัดและหัวทิพ
หัวตัดเป็นอุปกรณ์ที่ใส่เข้ากับทอร์ช ซึ่งจะมีวาวล์สำหรับปรับออกซิเจน เพื่อปรับเปลวไฟเวลาเผาให้ร้อนก่อนเชื่อม และมีกลไกสำหรับบังคับไฟออกซิเจนให้มีความกดดันสูงเวลาทำการตัด และที่หัวตัดจะมีหัวทิพ ซึ่งจะมีรูหลายรูหลายขนาด ซึ่งใช้สำหรับเผาให้ร้อนและใช้สำหรับตัด

หัวตัวและหัวทิพ

หัวตัวและหัวทิพ
6. เข็มแยงหัวทิพ
เข็มแยงหัวทิพ เป็นอุปกรณ์ที่ทำขึ้นเพื่อใช้ทำความสะอาดของหัวทิพเชื่อมและหัวทิพตัด ซึ่งมีลักษณะเป็นเส้นลวดกลมเส้นเล็กมีผิวหยาบคล้ายตะไบ  ซึ่งมีขนาดต่างๆ กัน ถ้านำเข็มแยงหัวทิพไปทำความสะอาดหัวทิพควรเลือกขนาดให้ถูกต้องเหมาะสมกับรูทิพ และหัวทิพตัดนั้นและเวลาแยงไม่ควรนำเข็มแยงที่โค้ง และงอ มาแยงเพราะจะทำให้หัวทิพเปลี่ยนรูปไป

หัวเข็มแยง

หัวเข็มแยง
7. แว่นตาเชื่อม
แว่นตาเชื่อม เป็นแว่นตาที่ใช้สำหรับใส่ป้องกันตา ขณะที่ทำการเชื่อมหรือการตัดโดยเฉพาะ ซึ่งแว่นตาจะป้องกันตาจากความร้อนที่กระท้อนมายังตาซึ่งจะทำให้ตาเคืองเป็นเหตุให้ตาแดงหรือตาแห้ง และยังป้องกันสะเก็ดไฟหรือเศษเหล็กเล็กๆ ที่จะกะเด็นมาถูกตาได้ และแว่นตายังช่วยให้ผู้ทำการเชื่อมมองเห็นแอ่งหลอมละลายของโลหะได้ชัดเจน เลนส์แว่นตาจะต้องทำจากกระจกพิเศษใช้สำหรับกรองแสงเพื่อลดความจ้าของแสงได้ และแว่นตาที่ดีควรเบาใส่สบาย ลมผ่านเข้าออกได้ และกรอบแว่นควรทำด้วยวัตถุทนไฟ
8. ที่จุดเปลวไฟ
ที่จุดเปลวไฟ เป็นอุปกรณ์ที่ทำให้เกิดประกายไฟโดยใช้ถ่านไฟถูกับโลหะหยาบ เกิดประกายไฟเพื่อใช้จุดไฟที่ปลายหัวทิพให้เกิดเปลวไฟขึ้น และที่จุดเปลวไฟจะปลอดภัยกว่าการใช้ไม้ขีดไฟไม่ว่ากรณีใดๆ

ที่จุดเปลวไฟ

แสดงที่จุดเปลวไฟ
9. ฟลั๊กที่ใช้ในการเชื่อม
ฟลั๊กที่ใช้ในการเชื่อมจะมีลักษณะเป็นผง ของเหลว หรือครีม หรือบางครั้งจะหุ้มอยู่กับลวดเชื่อม ฟลั๊กที่ใช้ในการเชื่อมจะป้องกันมิให้ออกซิเจนจากอากาศเข้ารวมตัวกับแนวเชื่อมที่ได้รับความร้อนไม่เกิดเป็นออกไซด์ (oxide) แต่ออกไซด์ที่เกิดขึ้นจะรวมตัวกันบนผิวหน้างานโลหะเมื่อเย็นสามารถเคาะ ตะไบ หรือเจียรนัยออกได้ทำให้แนวเชื่อมสะอาด และทุกครั้งเมื่อเชื่อมเสร็จจะต้องขจัดฟลั๊กออกให้หมด เพราะฟลั๊กจะมีปฏิกิริยาทางเคมีและมีคุณสมบัติในการกัดกร่อนโลหะ ฟลั๊กที่ใช้ในการเชื่อมจะมีดังนี้
1. ฟลั๊กสำหรับโลหะที่เป็นเหล็ก
2. ฟลั๊กสำหรับทองแดง และทองแดงผสม
3. ฟลั๊กสำหรับอลูมิเนียม และอลูมิเนียมผสม
คุณสมบัติของฟลั๊ก
1. จะไม่ระเหยกลายเป็นไอเร็วเกินไปเมื่อถูกความร้อน
2. จะกลายเป็นของเหลวแผ่กระจายคลุมบริเวณทั่วถึงเมื่อถูกความร้อน
3. ไม่มีสารเป็นพิษปนอยู่
4. ไม่สามารถจัดหรือเคาะฟลั๊กออกจากโลหะได้สะดวกและสะอาด หลังจากเชื่อมเสร็จแล้ว
10. ลวดเชื่อม (FILLER rod or Welding rod)
ลวดเชื่อม เป็นลวดโลหะสำหรับเติมลงไปในแอ่งโลหะหลอมละลาย ลวดเชื่อมต้องมีส่วนผสมใกล้เคียงกับโลหะที่นำมาเชื่อมสามาถรวมตัวได้อย่างดี จึงจะทำให้รอยเชื่อมแข็งแรงมีคุณสมบัติใกล้เคียงกับโลหะนั้น ลวดเชื่อมที่ใช้เชื่อมจะมีลวดเชื่อมที่เป็นเหล็ก และลวดเชื่อมที่ไม่เป็นเหล็ก ลวดเชื่อมที่เป็นเหล็กจะต้องมีส่วนผสมของธาตุเหล็กเป็นหลัก ซึ่งลวดเชื่อมแบบนี้ใช้สำหรับเชื่อมโลหะที่เป็นเหล็ก เช่น เหล็กหล่อ เหล็กคาร์บอน จะใช้หรือไม่ใช้ฟลั๊กก็ได้ สำหรับลวดเชื่อมที่ไม่เป็นเหล็ก ต้องมีส่วนผสมของธาตุอื่นไม่ใช่เหล็กเป็นหลัก ลวดเชื่อมนี้ใช้เชื่อมโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก เช่น ทองแดง อลูมินั่ม ทองเหลือง จะใช้หรือไม่ใช้ฟลั๊กก็ได้ ลักษณะลวดเชื่อมจะเป็นแท่งทรงกระบอกตันทำเป็นม้วนหรือแท่งก็ได้มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางขนาด 1/16 – ¼ นิ้ว ยาวประมาณ 36 นิ้ว และที่ลวดเชื่อมจะมีเครื่องหมายและตัวเลขไว้ GA-50 GB-45 เป็นต้น
G หมายความว่าลวดเชื่อมแกส
A หมายความว่าลวดเชื่อมแกสที่ยืดตัวได้สูง
B หมายความว่าลวดเชื่อมที่ยืดตัวได้ต่ำ
45,50 หมายถึงค่าความเค้นที่มีแรงดึงต่ำสุดที่แนวเชื่อมทนได้ แต่ต้องคูณด้วย 1000 เสมอ จะมีหน่วยเป็นปอนด์ต่อตารางนิ้ว
เปลวไฟที่ใช้ในการเชื่อมต้องมีคุณสมบัติดังนี้
1. เปลวไฟจะต้องมีอุณหภูมิสูงกว่าจุดหลอมละลายของโลหะที่ทำการเชื่อม
2. เปลวไฟจะต้องมีปริมาณความร้อนสูงพอที่จะหลอมละลายโลหะได้
3. เปลวไฟที่เผาโลหะจะต้องไม่ทำให้เกิดเป็นอ๊อกไซด์
4. เปลวไฟจะต้องไม่มีสิ่งสกปรกเข้ารวมตัวกับโลหะหลอมละลาย
5. เปลวไฟจะต้องไม่มีสารเป็นพิษปนอยู่
6. เปลวไฟจะต้องไม่เติมคาร์บอนลงในโลหะ
การปรับเปลวไฟอ๊อกซิเจน อเซติลีน (Flame Adjustment Osy-Acetylene)
เปลวไฟที่ใช้ในการเชื่อมด้วย ออกซิเจน-อเซติลีน ในแต่ละเปลวจะทำให้ปริมาณความร้อนในการหลอมละลายโลหะที่แตกต่างกัน ซึ่งขึ้นอยู่กับปริมาณของแกสที่เข้ารวมตัวระหว่างออกซิเจน-อเซติลีน มีอัตราส่วนผสมที่แตกต่างกันนั่นเอง และเปลวไฟที่ใช้ในการเชื่อมสามารถปรับได้ 3 เปลวคือ
1. เปลวไฟที่เกิดจากการรวมตัวของอเซติลีน มีปริมาณเท่ากับออกซิเจน (Neutral Flame)
2. เปลวไฟที่เกิดจากการรวมตัวของอเซติลีนมีปริมาณน้อนกว่าออกซิเจน (Oxidizing Flame)
3. เปลวไฟที่เกิดจากการรวมตัวของอเซติลีนที่มีปริมาณมากกว่าออกซิเจน (Carburising or Reducing Flame)
1. เปลวไฟที่เกิดจากการรวมตัวของอเซติลีนมีปริมาณเท่ากับออกซิเจน (Neutral Flame) ซึ่งเรียก เปลวนิวทรัล เปลวไฟนิวทรัลนี้จะมีอุณหูมิที่หัวทิพตรงกรวยข้างในประมาณ 5,850 F. ส่วนมากใช้ในการตัดและการเชื่อม ซึ่งจะใช้เชื่อมเหล็ก (steel) สเตนเลส (stain less steel) เหล็กหล่อ (Cast iron) ทองแดง (Copper) และอะลูมินั่ม (Aluminium) ฯลฯ ลักษณะเปลวไฟนี้เหล็กจะละลายอยู่ในสภาพเรียบร้อย ใส และหลอมละลายไหลได้สะดวก ไม่เดือด ไม่เป็นฟอง หรือกระเด็น

เปลวนิวทรัล

ลักษณะเปลวนิวทรัล
2. เปลวไฟที่เกิดจากการรวมตัวของอเซติลีนที่มีปริมาณน้อยกว่าออกซิเจน (Oxidizing Flame) เรียกว่า เปลวออกซิไดซิงค์ เปลวไฟนี้จะมีอุณหภูมิที่หัวทิพประมาณ 6300 F. เปลวไฟออกซิไดซิงค์อ่อนๆ ใช้เชื่อมบรอนซ์กับเหล็กกล้าและเหล็กหล่อเปลวไฟออกซิไดซิงค์แก่ๆ ใช้หลอมให้ทองเหลืองและบรอนซ์ละลาย

เปลวออกซิไดซิงค์

เปลวออกซิไดซิงค์
3. เปลวไฟที่เกิดจากการรวมของอเซติลีนมีปริมาณมากกว่าออกซิเจน (Carburising or Reducing Flame) เรียกเปลวคาร์บิวไรซิงค์  ซึ่งจะมีอุณหภูมิที่หัวทิพประมาณ 5700 F. เปลวคาร์บิวไรซิงค์เหมาะสำหรับการเชื่อมเหล็กไฮคาร์บอน เหล็กที่ผิวแข็ง และเชื่อมโลหะที่ไม่ใช้ธาตุเหล็ก (non-ferrous Metal) เช่น นิเกิลและเหล็กขาว และใช้ในการบัดกรีโลหะเงินได้

เปลวคาร์บิวไรซิงค์

เปลวคาร์บิวไรซิงค์
จากการปรับเปลวไฟทั้ง 3 เปลว จะเห็นว่า เปลวคาร์บิวไรซิงค์มีเปลวไฟอยู่ 3 ชั้น ส่วนเปลวไฟออกซิไดซิงค์ และเปลวไฟนิวทรัลจะมีเปลวไฟอยู่เพียง 2 ชั้น และเปลวไฟชั้นในสุดของออกซิไดซิงค์จะสั้นกว่าเปลวชั้นในของนิวทรัล การปรับเปลวไฟทั้ง 3 สามารถนำไปเชื่อมโลหะเป็นเหล็ก และโลหะไม่เป็นเหล็กได้
วิธีการปรับเปลวไฟ อ๊อกซิเจน-อเซติลีน
1. ปิดวาวล์ทั้ง 2 บนทอร์ช เวลาหมุนใช้หัวแม่มือและนิ้วชี้จับให้แน่นก็พอ
2. เปิดวาวล์ที่ถังออกซิเจนให้สุด ส่วนวาวล์อเซติลีนเปิด 1 ½ รอบ
3. หมุนตัวปรับความกดดันให้ได้ความกดดันที่เหมาะสมกับขนาดของหัวทิพ ความกดดันของอเซติลีนไม่ควรเกิน 15 (Psi) ปอนด์ต่อตารางนิ้ว
4. เปิดวาวล์อเซติลีนที่ทอร์ชเล็กน้อย และจุดไฟ (Lighting) เข้าที่ปลายทิพ ทอร์ช จะติดไฟ
5. เปิดวาวล์ออกซิเจนที่ทอร์ชและปรับจนกระทั่งได้เปลวไฟที่ต้องการ โดยการปรับให้ได้เปลวไฟนิวทรัลก่อน และถ้าจะปรับเปลวไฟคาร์บอนไรซิงค์ต่อไป ค่อยๆ เปิดวาวล์อเซติลีนจนได้ไฟขาวเป็นทาง หรือเรียกว่าภู่ขนนกของเซติลีนตรงปลายกรวย ไฟชนิดนี้เป็นไฟเผาไหม้จะมีเสียงดังด้วย และสังเกตเห็นเปลวไฟเกิดขึ้น 3 ชั้น ลักษณะนี้ก็จะได้เปลวไฟคาร์บอนไดซิงค์ตามต้องการ สำหรับการปรับเปลวไฟออกซิไดซิงค์จะปรับยาก ในการปรับไฟชนิดนี้ ครั้งแรกจะต้องปรับเปลวไฟนิวทรัลก่อน จากนั้นค่อยเปิดวาวล์ออกซิเจน การไหลของออกซิเจนจะเพิ่มขึ้นจนกระทั่งเปลวไฟชั้นในสั้นกว่าเปลวไฟนิวทรัลประมาณ 1/10 และเปลวไฟจะแหลมขึ้นจะมีสีม่วง ซึ่งจะได้เปลวไฟออกซิไดซิงค์ตามต้องการ

ทิพเชื่อมพร้อมทอร์ช

แสดงทิพเชื่อมทั้ง 2 แบบพร้อมทอร์ช
ข้อพึงปฏิบัติในการเชื่อม
1. ผู้ที่ทำการเชื่อมต้องสวมชุดปฏิบัติให้เรียบร้อย
2. ผู้ทำการเชื่อมควรใส่ถุงมือเพื่อป้องกันไม่ให้มือร้อน และถุงมือควรทำด้วยหนังใยหินที่ทนไฟ
3.บริเวณที่ทำการเชื่อมไม่ควรมีสารที่ไวไฟ หรือสารเชื้อเพลิงอยู่ในบริเวณนั้น
4. อย่าใช้ไม้ขีดไฟจุดเปลวไฟ ควรใช้ที่จุดเปลวไฟเท่านั้น และขณะจุดเปลวไฟให้หันหัวทิพออกจากตัวเสมอ
5. ผู้ทำการเชื่อมควรใส่แว่นตาเสมอขณะเชื่อม
6. อย่าจุดเปลวไฟจากโลหะที่ร้อนในที่จำกัดเพราะอาจทำให้ระเบิดได้
7. เมื่อเชื่อมเสร็จทุกครั้งวาวล์ที่ทอร์ชควรปิดเสมอ
8. อย่าทำการเชื่อมบนไม้ หรือคอนกรีต
9. อย่าทำการเชื่อมโลหะบริเวณที่ปิดโดยรอบไม่มีอากาศถ่ายเท เพราะอาจทำให้เกิดระเบิดได้
เทคนิคการเชื่อมแกสออกซิ-อเซติลีน (Oxy-Acetylene Welding Techique)
การเชื่อมแกสก็คือการควบคุมหัวทิพ ลวดเชื่อมและโลหะหลอมละลาย สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 วิธีคือ
1. การเชื่อมไปทางซ้าย (Forehand Welding)
2. การเชื่อมไปทางขวา (Backhand Welding)
1. การเชื่อมไปทางซ้าย (Forehand Welding) ก็คือการควบคุมเดินเปลวไฟเชื่อม เชื่อมเป็นแนวของเส้นครึ่งวงกลมพุ่งไปในทางทิศทางเดียวกับทิศทางการเชื่อมซึ่งลวดเชื่อมจะอยู่นำหน้าเปลวไฟเชื่อมเสมอ วิธีนี้ความร้อนบางส่วนจะสะท้อนออกมาจากโลหะนั้น โลหะจึงรับความร้อนไม่เต็มที่ จึงเหมาะในการเชื่อมแผ่นเหล็กที่มีความหนาประมาณ 1/8 – 3/16 มุมเอียงของหัวทิพประมาณ 60-70 องศา และมุมเอียงของลวดเชื่อมประมาณ 30-40 องศา ทั้งนี้มุมเอียงย่อมขึ้นอยู่กับโลหะที่ใช้แต่ละชนิดดังตารางการเชื่อมไปทางซ้ายสามารถเชื่อมโลหะที่เป็นเหล็ก และโลหะที่ไม่เป็นเหล็ก (Non-ferrous metal) ได้

การเชื่อมไปทางซ้าย

การเชื่อมไปทางซ้าย
2. การเชื่อมไปทางขวา (Backhand Welding)
การเชื่อมไปทางขวา คือการควบคุมเดินเปลวไฟเชื่อมไปในทิศทางตรงกันข้ามกับการเชื่อม และลวดเชื่อมจะตามเปลวไฟเชื่อม ลวดเชื่อมที่เติมลงไปจะต้องเคลื่อนเป็นลักษณะวงกลมบนจุดหลอมละลายบนโลหะไปทางขวา วิธีนี้โลหะงานจะได้รับความร้อนมาก จึงเหมาะสำหรับเชื่อมแผ่นเหล็กที่มีความหนา ตั้งแต่ 3/16-5/16 นิ้ว ซึ่งหัวทิพทำมุมเอียง 40-50 องศา และลวดเชื่อมทำมุมเอียง 40-50 องศา และวิธีเชื่อมไปทางขวา ใช้เชื่อมได้ทั้งในแนวเชื่อมแนวตั้ง (Vertical) แนวนอน (Upright Horizontal) และแนวเหนือศีรษะ (Overhead)

การเชื่อมไปทางขวา

การเชื่อมไปทางขวา
การเชื่อมในแนวตั้ง (Vertical)
การเชื่อมในแนวตั้ง การจับหัวทิพและลวดเชื่อม เหมือนกับการเชื่อมไปทางขวา แต่การเชื่อมในแนวตั้งให้เชื่อมจากล่างขึ้นบน ลักษณะการเชื่อมให้เดินหัวทิพในลักษณะที่จุดหลอมละลายโลหะ มีรูปร่างเหมือนหลอดไฟฟ้า และให้เดินลวดเชื่อมไปทางซ้ายและทางขวาสลับกันไปมาประมาณ 4-5 ครั้ง การเชื่อมจึงจะสวยงามและสม่ำเสมอ

การเชื่อมแนวตั้งเหนือศีรษะ

ลักษณะการเชื่อมแนวตั้งเหนือศีรษะและแนวนอน

การเชื่อมในแนวตั้ง

การเชื่อมในแนวตั้ง
การเชื่อมในแนวนอน (upright horizontal)
การเชื่อมในแนวนอนการจับหัวทิพ และลวดเชื่อมเหมือนกับการเชื่อมไปทางขวาลักษณะการเชื่อมให้เดินหัวทิพในลักษณะที่จุดหลอมละลายโลหะมีรูปร่างคล้ายหลอดไฟ และให้เดินลวดเชื่อมเป็นซิกแซก 4-5 ครั้ง รอยเชื่อมจึงจะสม่ำเสมอ แต่การเชื่อมในแนวนอนเป็นงานเชื่อมที่ยาก จึงต้องพยายามเชื่อมและฝึกหัดบ่อยๆ
การเชื่อมเหนือศีรษะ (overhead)
การเชื่อมเหนือศีรษะ การจับหัวทิพและลวดเชื่อมเหมือนกับการเชื่อมไปทางขวา เปลวไฟเชื่อมจะต้องจี้ลงตรงกลางร่องบากชนในท่าที ประหนึ่งเปลวจะพุ่งออกช่องข้างหลัง การเดินลวดเชื่อมเป็นเส้นซิกแซก 2-3 ครั้ง รอยเชื่อมจึงจะสม่ำเสมอและสวยงาม
การเชื่อมไฟฟ้า (ARC WELDING)
การเชื่อมไฟฟ้า เป็นกระบวนการเชื่อมอาศัยความร้อนที่เกิดการอารค์ (Arc) ของไฟฟ้าระหว่างลวดเชื่อม กับชิ้นงานโลหะที่ทำการเชื่อม ซึ่งความร้อนที่เกิดขึ้นประมาณ 6000-10000 F° ขณะเกิดการอารค์ความร้อนจะหลอมละลายโลหะและปลายของลวดเชื่อมก็จะหลอมละลายลงไปด้วย ก็จะเกิดเป็นรอยเชื่อมขึ้น (Weld Metal)

การเชื่อมไฟฟ้าด้วยลวดเชื่อม

แสดงการเชื่อมไฟฟ้าด้วยลวดเชื่อม
ขณะที่ทำการเชื่อมสารพอกหุ้ม (covered electrode) ลวดเชื่อมจะแตกตัวเกิดเป็นกลุ่มแก๊สต่างๆ ขึ้น จะทำหน้าที่ปกคลุมรอยเชื่อมเพื่อป้องกันมิให้ ไนโตรเจน ออกซิเจน ที่มีอยู่ในอากาศเข้ารวมกับโลหะที่หลอมละลาย แนวเชื่อมจึงบริสุทธิ์
ชนิดของเครื่องเชื่อมไฟฟ้า (Type of Machine)
เครื่องเชื่อมไฟฟ้ามีหลายชนิด เช่น เครื่องเชื่อมไฟฟ้าแบบกระแสตรง (Direct Current) หรือเรียกสั้นๆ ว่าเครื่องเชื่อม ดี ซี (D.C) เครื่องเชื่อมไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current) หรือเรียกว่าเครื่องเชื่อม เอ ซี (A.C.) และเครื่องเชื่อมไฟฟ้าแบบผสม เอซี-ดีซี (AC-DC)
เครื่องเชื่อมไฟฟ้าทำหน้าที่ ควบคุมพลังงานไฟฟ้าสำหรับการเชื่อม ซึ่งมีคุณสมบัติให้แรงดันไฟฟ้าต่ำ (Low Voltage) และกระแสไฟฟ้าสูง (High current) การที่แรงดันต่ำเพื่อความปลอดภัยในการปฏิบัติงาน และกระแสไฟฟ้าสูงเพื่อให้ความร้อนสูงพอในการอาร์ค
เครื่องเชื่อมไฟฟ้า เอซี หรือเครื่องเชื่อมแบบผสม เอซี-ดีซี
เป็นเครื่องเชื่อมไฟฟ้ากระแสสลับ ซึ่งมีทรานฟอเมอร์ (Transformer) ทำหน้าที่แปลงแรงดันไฟฟ้า 220-240 โวลท์ ให้เป็นแรงดันไฟฟ้าสำหรับเชื่อม (Welding Voltage) (แรงดันไฟฟ้าสำหรับเชื่อม คือ แรงดันไฟต่ำ กระแสสูง)

เครื่องเชื่อมไฟฟ้าแบบผสม

เครื่องเชื่อมไฟฟ้าแบบผสม เอซี-ดีซี
เครื่องไฟฟ้า เอซี หรือแบบผสม เอซี-ดีซี เหมาะสำหรับงานซ่อมสร้าง ในอุตสาหกรรมหนัก เพราะสามารถทำงานได้อย่างกว้างขวาง
เครื่องเชื่อมไฟฟ้า ดี.ซี.
เครื่องเชื่อมไฟฟ้า ดี.ซี. มีหลายแบบ เช่น แบบขับด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า และแบบขับด้วยเครื่องยนต์ ทั้ง 2 แบบ เหมาะสำหรับใช้งานในโรงงานอุตสาหกรรม และงานประกอบนอกโรงงาน เป็นต้น
ลวดเชื่อม
ลวดเชื่อม (electrode) เป็นแท่งโลหะมีส่วนผสมทางเคมี ใกล้เคียงกับโลหะที่ทำการเชื่อม เมื่อเชื่อมไฟฟ้าเกิดการอาร์คความร้อนจะหลอมละลายปลายลวดเชื่อม และงานโลหะเกิดแนวเชื่อมขึ้น ลวดเชื่อมจะประกอบด้วยแกนลวดเชื่อม (Core) และสารพอกหุ้ม (Fluxe) แกนลวดเชื่อมผสมด้วยธาตุเช่น คาร์บอน แมงกานีส ซิลิกอล ฟอสฟอรัส เป็นต้น สำหรับสารพอกหุ้มประกอบด้วย ซิลิกอนไดออกไซด์ เซลลูโลส และแคลเซียมฟลูออไรด์ เป็นต้น
การเตรียมพื้นทำงาน
การเชื่อมงานในที่โล่ง ควรมีฉากกั้นเพื่อป้องกันแสงหรือประกายอันเกิดจากรอยเชื่อมหรือในโรงงานที่มีการเชื่อมเป็นประจำควรมีอากาศถ่ายเทได้ดี มีความปลอดภัย เป็นต้น

พื้นทำงานที่ปลอดภัย

แสดงพื้นทำงานที่ปลอดภัย
การเชื่อมไฟฟ้า
การเชื่อมเพื่อให้เกิดผลดีจึงจำเป็นต้องมีความรู้และเข้าใจองค์ประกอบร่วมกัน เช่น
1. การเลือกลวดเชื่อมให้ถูกต้อง
2. ระยะห่างระหว่างลวดเชื่อมกับผิวงานโลหะ
3. การปรับกระแสไฟในการเชื่อม
4. ความเร็วในการเดินลวดเชื่อม
5. มุมของลวดเชื่อมที่ทำกับงาน
จากองค์ประกอบทั้ง 5 ข้อ ช่างเชื่อมจำต้องเลือกลวดเชื่อมให้ถูกต้องกับชนิดของงานตลอดถึงท่าเชื่อม การเตรียมงาน คุณสมบัติของงาน การปรับกระแสไฟฟ้าในการเชื่อม ถ้าปรับมากไปการหลอมละลายเป็นไปอย่างรวดเร็ว จะเกิดแอ่งเชื่อมไม่สม่ำเสมอ ระยะห่างลวดเชื่อมประมาณเส้นผ่าศูนย์กลางของลวดเชื่อมที่ทำการเชื่อม การเดินลวดเชื่อมถ้าเดินเร็วไปจะเกิดแอ่งเชื่อมตื้น ถ้าเดินช้าไปแนวเชื่อมกว้างนูน ดังนั้นจึงเดินให้สม่ำเสมอ สำหรับมุมลวดเชื่อมจะขึ้นอยู่กับท่าเชื่อม ซึ่งนับว่ามีความสำคัญ
การเริ่มต้นการเชื่อม
การเริ่มต้นการเชื่อม จะต้องทำให้เกิดการอารค์ก่อนโดยเคาะปลายลวดเชื่อม และการเขี่ยปลายลวดเชื่อม ให้เกิดการอาร์คคล้ายกับการจุดไม้ขีดก่อน จึงเชื่อมต่อไปได้โดยควบคุมระยะห่างให้ถูกต้อง

วิธีการเริ่มต้นเชื่อม

การส่วยลวดเชื่อม

การส่วยลวดเชื่อม

ลักษณะการเชื่อม

ลักษณะการเชื่อมท่าเหนือศีรษะ ซึ่งเป็นท่ายากการควบคุมแอ่งลำบาก แต่การเชื่อมในท่าเหนือศีรษะก็สามารถเชื่อมได้ ถ้ารู้เทคนิคและการฝึกที่เพียงพอ

วิธีการเริ่มต้นเชื่อม
การตัดโลหะด้วยแกสออกซิเจน-อเซติลีน (Hand cutting)
การตัดโลหะกระทำหลายวิธี โดยใช้เครื่องมือต่างๆ เช่น การเลื่อย การสกัด การเจาะ การตัดด้วยกรรไกรมือ การตัดด้วยกรรไกรแท่น และการตัดด้วยเปลวไฟแก๊ส การจะตัดด้วยวิธีใดนั้นย่อมเลือกตัดตามวัสดุ ลักษณะงานเป็นส่วนประกอบ
การตัดโลหะด้วยเปลวไฟแกสออกซิเจน-อเซติลีน
การตัดโลหะด้วยเปลวไฟแก๊ส เป็นการตัดโลหะให้ขาด โดยใช้เปลวไฟแกสเผาให้ความร้อนแก่ชั้นงานบริเวณที่ต้องการตัดจนโลหะร้อนแดง แล้วเริ่มทำการตัดโดยกดกลไกให้แกสออกซิเจนที่บริสุทธิ์ที่มีความดันสูงพุ่งออกมา แกสออกซิเจนจะทำปฏิกิริยาเคมีกับโลหะเป็นออกไซค์ (Oxide) แรงดันของแกสออกซิเจนจะเป่างานโลหะให้ขาดจากกันเป็นร่องตัดขึ้นต่อเนื่องไป ตามทิศทางการเคลื่อนที่ของหัวตัด

ทอร์ชและหัวตัด

แสดงทอร์ชและหัวตัด

งานโลหะ3

งานโลหะ2

หัวตัดที่มีรูกลมรูเดียว เหมาะสำหรับงานโลหะบาง งานโลหะสนิม หรือมีสีเคลือบและเศาเหล็ก

ตัดโลหะ

หัวตัดที่มีรูหลายรู เหมาะสำหรับใช้ตัดโลหะที่หนา หรือหนามากๆ
การปรับเปลวไฟและการตัด
1. ปิดวาวล์ทั้ง 2 บนทอร์ช เวลาหมุนใช้หัวแม่มือและนิ้วชี้จับให้แน่นก็พอ
2. เปิดวาวล์ที่ท่อออกซิเจนจนสุด ส่วนวาวส์อเซติลีนเปิดประมาณ 1 ½ รอบ
3. หมุนตัวปรับความกดดัน ให้ได้ความกดดันที่เหมาะสมกับขนาดของหัวทิพ ความกดดันของอเซติลีนไม่ควรเกิน 15 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว และให้เลือกขนาดหัวทิพให้เหมาะสม
4. เปิดวาวล์อเซติลีนที่ทอร์ชเล็กน้อยประมาณ ½ รอบ
5. จุดไฟที่ปลายหัวทิพ
6. ปรับเปลวไฟนิวทรั6
7. ทดลองกดวาวล์ออกซิเจนที่ใช้พ่อนตัดดูว่าเปลวไฟเปลี่ยนหรือไม่ ถ้าเปลวไฟไม่เปลี่ยนแปลงสามารถตัดโลหะได้ ถ้าเปลวไฟเปลี่ยนแปลงให้ปรับเปลวไฟนิวทรัลใหม่
8. เผาบริเวณโลหะที่ต้องการตัดให้ร้อนแดง ให้หัวตัดกับผิวงานทำมุมฉาก
9. ให้หัวตัดห่างจากผิวงานประมาณ 1 ½ นิ้ว กดวาวล์ออกซิเจนที่ใช้พ่นตัด แกสออกซิเจนที่พ่นออกมาจะทำปฏิกิริยากับโลหะเกิดออกไซด์ แรงดันของออกซิเจนจะเป่าให้โลหะขาดจากกันเป็นร่องตัดขึ้น
10. เคลื่อนหัวตัดไปตามเส้นที่ต้องการตัดอย่างช้าๆ และไม่เร็วจนเกินไปและรักษาระยะห่างหัวตัดกับงานให้สม่ำเสมอ
11. เมื่อตัดชิ้นงานเสร็จแล้วให้ปล่อยวาวล์แกสออกซิเจนก่อน แล้วยกหัวตัดขึ้นปิดวาวล์ทั้ง 2 ที่ทอร์ช
การตัดด้วยมือ
การตัดด้วยมือ หมายถึง การตัดโลหะโดยใช้มือถือทอร์ชแล้วเคลื่อนหัวตัดไปตามแนวที่ต้องการ  ซึ่งจะสามารถตัดให้เป็นเส้นตรงหรือ เส้นโค้ง หรือรูปร่างอื่นๆ ได้ และเพื่อให้งานตัดมีรอยตัดคุณภาพดี บางครั้งก็ใช้ลูกล้อประกอบที่หัวตัด เพื่อให้การเคลื่อนที่ของหัวตัดได้สะดวก ถ้าต้องการตัดเป็นวงกลมก็ใช้ก้านเหล็กประกอบลูกล้อทำหน้าที่คล้ายวงเวียน เป็นต้น

ตัดโลหะ1

การตัดเป็นวงกลมโดยใช้วงเวียนตัดประกอบล้อ

ตัดโลหะ2

การตัดเอียงบนโลหะที่มีความหนาเท่ากัน

งานตัดเซาะร่อง

ลักษณะงานตัดเซาะร่อง
ที่มา:อร่าม  เริงฤทธิ์

บทความอื่น ๆ ที่น่าสนใจ:

Share this :

  • Stumble upon
  • twitter

Comments are closed.