ฟิสิกส์การเชื่อมและการตัด ตอนที่ 2

ฟิสิกส์การเชื่อมและการตัด ตอนที่ 2

เอกสารอ้างอิง

Kathy Sinnes. (2018) Welding handbook. 10Th Ed. Vol, 1. Welding and cutting science and technology. American welding society. Miami. USA.

Fusion and solid-state welding.

ฟิสิกส์ของกระบวนการเชื่อม แตกต่างกันอย่างชัดเจนในแง่ของการเชื่อมหลอมละลายและสถานะของแข็ง แนวเชื่อมหลอมละลายเกิดจากการรวมตัวกันของโลหะงานหลอมเหลวผสมกับโลหะเติม โลหะต้องได้รับความร้อนจนถึงและโดยทั่วไปจะเลยจุดหลอมละลาย แนวเชื่อมสถานะของแข็งเกิดขึ้นที่อุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิหลอมละลาย และเกิดจากการรวมตัวกันของวัสดุในสถานะของแข็ง

Fusion welds.

Fusion welding processes ต้องสร้างความร้อนที่เพียงพอเพื่อให้เกิดการหลอมเหลว ส่วนใหญ่ใช้ความร้อนจากแหล่งภายนอกไปยังชิ้นงาน เพื่อหลอมละลายแนวเชื่อมและทำให้เกิดการรวมตัวกัน ในหลายกระบวนการ เช่น การเชื่อมอาร์ก ลำเลเซอร์และการเชื่อมด้วยอิเล็กตรอน แหล่งความร้อนถูกนำไปใช้กับพื้นผิวชิ้นงาน ในการเชื่อมด้วยความต้านทาน ความร้อนถูกสร้างขึ้นที่จุดต่อ โดยการส่งกระแสผ่านความต้านทานการสัมผัสทางไฟฟ้า ระหว่างพื้นผิวสัมผัสของวัสดุที่จะเชื่อม การปล่อยไฟฟ้าระหว่างพื้นผิว ที่มีระยะห่างอย่างใกล้ชิด ยังสามารถใช้เพื่อสร้างความร้อนสำหรับการต่อเชื่อม ซึ่งเรียกว่า flash welding ลักษณะทั่วไปของกระบวนการเชื่อมเหล่านี้คือ โดยปกติแล้วแนวเชื่อมเกิดขึ้นในคราวเดียว ไม่ว่าจะเป็นที่จุดใดจุดหนึ่งหรือตามรอยต่อทั้งหมด ในบางกระบวนการ ความดันถูกใช้ระหว่างการให้ความร้อน เพื่อบังคับให้พื้นผิวที่หลอมเหลวสัมผัสกัน เช่น arc stud welding แหล่งที่มาของความร้อนที่พัฒนาขึ้นจากภายนอก ได้แก่ ลำอิเล็กตรอน    ลำเลเซอร์ อาร์กไฟฟ้า และปฏิกิริยาเคมีแบบคายความร้อน (exothermic chemical reactions) เช่น ที่ใช้ในการเชื่อม oxyfuel และ thermite welding กระบวนการเชื่อมฟิวชั่น ที่ใช้ความร้อนจากแหล่งภายนอก จะระบุตามประเภทของแหล่งความร้อนที่ใช้ อาร์กไฟฟ้า แหล่งความร้อนที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย เป็นพื้นฐานสำหรับกระบวนการเชื่อมอาร์กต่าง ๆ ต่อไปนี้เป็นกระบวนการที่ใช้บ่อยที่สุดซึ่งทำงานกับแหล่งความร้อนภายนอก

1.       Shielded metal arc welding (SMAW)

2.       Gas metal arc welding (GMAW)

3.       Flux cored arc welding (FCAW)

4.       Gas tungsten arc welding (GTAW)

5.       Electrogas welding (EGW)

6.       Plasma arc welding (PAW)

7.       Submerged arc welding (SAW)

8.       Electroslag welding (ESW)

9.       Oxyacetylene welding (OAW)

10.    Thermite welding (TW)

11.    Laser beam welding (LBW)

12.    Electron beam welding (EBW)