ไม่มีชื่อเรื่องภาพนิ่ง

ข้อสังเกตในการสอน
1.สังเกตความสนใจของผู้เรียน

2.สังเกตการตอบค าถามหรือการซักถามของผู้เรียน

เครื่องมือและอุปกรณ์ช่วยสอน
1.เครื่องฉายข้ามศีรษะ
2.กระดานไวท์บอร์ด

3.เครื่องเขียน

พิสัยการเรียนรู้
พุทธิพิสัย(Cognitive Domain)

1. ความรู้ความจ า(Knowledge)
2. ความเข้าใจ(Comprehension)
3. การน าไปใช้งาน(Application)

4. การวิเคราะห์(Analysis)

ข้อทดสอบ
1.โครงสร้างที่อุณหภูมิห้องของเส้นการเย็นตัว A1ประกอบด้วยอะไรบ้าง

ตอบ Femite + Pearlite
2.ออสไนท์จะสิ้นสุดการเปลี่ยนแปลงเป็นโครงสร้างอื่นเมื่อผ่านเส้นใด

ตอบ เส้น End of transformation.
3.โครงสร้างสุดท้ายที่อุณหภูมิห้องของเหล็ก AISI1020ประกอบด้วยอะไรบ้าง
ตอบ จะประกอบด้วยเฟอร์ไรท์และเพิร์ลไรท์สลับกันกระจายอยู่ทั่วไป


เอกสารอ้างอิง
1. เชิดเชลง ชิดชวนกิจและคณะ.วิศวกรรมการเชื่อม.กรุงเทพฯ: ครุสภาลาดพร้าว, 2524 รหัส A
2. ไพโรจน์ ฐานวิเศษ.โลหะวิทยาพิมพ์ครั้งที่2.สถาบันเทคโนโลยีราชมงคล วิทยาเขตภาคตะวันออกเฉียงเหนือ

นครราชสีมา, 2540. รหัส B
3.บัณฑิต ใจชื่น.โลหะวิทยากายภาพ1.กรุงเทพฯ: มปท. รหัสC

4. มนัส สถิรจินดา. วิศกรรมการอบชุบโลหะกรุงเทพฯ : จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย,2540 รหัสE
5. อดิศักดิ์ วรรณะวัลย์.วิศวกรรมการเชื่อม.พิมพ์ครั้งที่3.กรุงเทพฯ: ประกอบเมไตร, 2524 รหัส D

เตรียมหน่วยการสอน (UNIT LESSON PREPARATION)

วิชา วัสดุและโลหะวิทยา เวลา 12.30 – 17.30 น.

วันที่ - การสอนครั้งที่ 5

หัวข้อเรื่อง – หัวข้อย่อย วัตถุประสงค์เชิงพฤติกรรม

กรรมวิธีทางความร้อน(Heat treatment) เมื่อผู้เรียนจบหน่วยนี้แล้วจะสามารถ
- การอบอ่อนอย่างสมบูรณ์(Full Annealing) 1. อธิบายหลักการอบอ่อนอย่างสมบูรณ์ได้

- การอบอ่อนในขบวนการผลิต(Process 2. อธิบายหลักการอบอ่อนในขบวนการผลิตได้

Annealing) 3. อธิบายหลักการอบอ่อนเพื่อขจัดความเครียด
- การอบอ่อนเพื่อขจัดความเครียดเหลือค้าง เหลือค้าง

(Strain – relief Annealing) 4. อธิบายหลักการอบนอร์มาลไลซ์ชิงได้

- การท านอร์มาลไลซ์ชิงหรือการอบปกติเพื่อ 5. อธิบายหลักการอบการชุบแข็ง (Hardening) ได้

ปรับปรุงคุณสมบัติ(Normalizing) 6.อธิบายหลักการการอบคืนตัว(Tempering) ได้
- การชุบแข็ง (Hardening)

- การอบคืนตัว(Tempering)

เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา

กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)

บทน า

กรรมวิธีทางความร้อน(Heat treatment) เป็ น ผู้สอน : กล่าวน าเข้าเนื้อ
ขบวนการปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของโลหะให้ เรื่อง
ได้ตามที่ต้องการ โดยให้ความร้อนแก่เหล็กจนถึง ผู้เรียน : ฟังบรรยายและ
อุณหภูมิที่ต้องการระยะหนึ่ง แล้วท าให้เย็นตัวลง จดสาระส าคัญ

ในช่วงทีก าหนด โดยอาศัยคุณสมบัติของโลหะที่

สามารถเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของระบบผลึก
(Allotropy) ได้เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลงท าให้ C, D
สามารถควบคุมคุณสมบัติได้ตามวัตถุประสงค์ เช่น 5(5)

1. ต้องการให้เหล็กมีความอ่อนตัวสูง
2. ต้องการให้เหล็กมีโครงสร้างที่สม ่าเสมอ
3. ต้องการให้เหล็กมีความแข็งสูงต่อการเสียดสี

4. ต้องการให้เหล็กมีความเหนียว(Toughness)
ทนทานต่อแรงกระแทรกและแรงบิด

เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา

หนังสือ (นาที)
กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน

กรรมวิธีทางความร้อน(Heat treatment) มีอยู่ ผู้สอน : กล่าวน าเข้าเนื้อ
ด้วยกันหลายกรรมวิธี เรื่อง

1. การอบอ่อนหรือการให้ อ่อนตัวสู ง ผู้เรียน : ฟังบรรยายและ
(Annealing) จดสาระส าคัญ
มีความมุ่งหมายเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของเหล็ก

ที่ผ่านการขึ้นรูปด้วยกรรมวิธีต่างๆ เช่น การขึ้นรูป
เย็น(Cold work) การขึ้นรูปร้อน (Hot work Forging)
การเชื่อม (Welding) การหล่อ (Casting) เป็นต้น

เหล็กที่ผ่านการขึ้นรูปร้อน(Hot work Forging)
มักจะมีความเครียดที่เกิดจากการถูกแรงอัดแรงบีบ
อยู่ มีส่วนท าให้ความแข็งแรงไม่สม ่าเสมอ สูญเสีย

ความเหนียว (Ductility) คุณสมบัติที่ไม่ส ่าเสมอตาม
ส่วนที่มีมุมแหลม ซึ่งมีอัตราการเย็นตัวตัวสูงจะมี

ความแข็งแรงมากกว่าส่วนอื่นๆ ส่วนโครงสร้างที่
บริเวณผิวนอกจะมีเกรนขนาดเล็กเพราะถูกแรง
กระแทกหรื่ออัดมากกว่าบริเวณเนื้อภายใน จึงท าให้

คุณสมบัติที่ไม่สม ่าเสมออย่างทั่วถึง
เหล็กที่ผ่านการเชื่อม(Welding) การเชื่อมเป็นการ B,D 10(15)

ท าให้เหล็กร้อนเป็นบางจุด เกิดการขยายตัวเมื่อถูก ผู้สอน : เหล็กที่ผ่านการ
ความร้อนและการหดตัวเมื่อปล่อยให้เย็นตัว ดังนั้น เชื่อม (Welding) จะมี
โครงสร้างจึงไม่สม ่าเสมอ เกิดความเครียดเหลือค้าง ลักษณะโครงสร้างอย่างไร

และโครงสร้างของเหล็กบริเวณทีจุดที่ท าการเชื่อม ผู้เรียน : ตอบค าถาม
จึงแตกต่างกับเนื้อเหล็กในบริเวณส่วนอื่นๆ เฉลย : โครงสร้างของ
คุณสมบัติของเหล็กจึงขาดความสม ่าเสมอ เหล็กบริเวณจุดที่ท าการด

จากที่กล่าวมาจะเห็นได้ว่า การที่จะน าเหล็กที่ผ่าน เชื่อมจะแตกต่างกับเนื้อ
กรรมวิธีขึ้นรูปต่างๆ ไปใช้งาน หรือกลึงเกิดการ เหล็กในบริเวณส่วนอื่นๆ
สะดุดเพราะเนื้อเหล็กอ่อนแข็งไม่เท่ากัน ผิวไม่เรียบ คุณสมบัติของเหล็กจึงขาด

ส่วนในการเชื่อมจะท าให้เกิดปัญหาในการรับแรง ความสม ่าเสมอ
ต่างๆเกิดการแตกร้าวได้ง่าย ดังนั้นจึงเป็นต้องมี

กรรมวิธีการปรับปรุงคุณสมบัติ ซึ่งมีวิธีการ
ดังต่อไปนี้

เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา

กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)

1.1การอบอ่อนอย่างสมบูรณ์(Full Annealing) ผู้สอน : บรรยายเนื้อหา

วัตถุประสงค์ ประกอบแผ่นใส
1.เพื่อให้เหล็กมีความอ่อนตัวสูง ผู้เรียน : ฟังบรรยายและ

2.เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติด้านการกลึงการไสหรือ จดสาระส าคัญ ซักถาม
การตัด(Machine)
3.เพื่อขจัดความเครียดภายใน

4. เพื่อให้เหล็กมีคุณสมบัติด้านไฟฟ้าและแม่เหล็ก
สม ่าเสมอ

5. ท าให้ผลึกที่มีขนาดสม ่าเสมอ
กรรมวิธีนี้เหล็กผ่านการขึ้นรูปร้อน หรือกับงาน
ที่ผ่านการหล่อเพื่อให้ได้ขนาดเม็ดเกรนที่เหมาะสม
อันจะเป็ นเหล็กที่มีคุณสมบัติทางไฟฟ้ าและ

แม่เหล็กเป็นอย่างดี และเหมาะแก่การท า Machine
อีกด้วย B,D 10(25)

การอบอ่อนอย่างสมบูรณ์(Full Annealing) ผู้สอน : วิธีการอบอ่อน
ให้ความร้อนแก่เหล็กจนอุณหภูมิสูงกว่าเส้น Ac 3 อย่างสมบูรณ์ ของเหล็กไฮ
ประมาณ 30 – 50 C ส าหรับเหล็กไฮโปยูเตคตอยย์ โป ยูเต ค ต อ ยย์จะ ใช้

(Hypo – eutectoid) และสูงกว่า AC ประมาณ 30 – อุณหภูมิเท่าไร
1
50 Cส าหรับเหล็กไฮโปยูเตคตอยย์ (Hypo – ผู้เรียน : ตอบค าถาม

eutectoid) อัตราการให้ความร้อน 30 – 200 C/ชม. เฉลย : อุณหภูมิสูงกว่า
อบแช่ (Holding) ทิ้งไว้ประมาณ 30 – 60 นาที/ เส้น Ac ประมาณ 30 – 50
ความหนา25มม. จากนั้นปล่อยให้เย็นตัวในเตา C 3

อย่างช้าๆจนถึงอุณหภูมิห้อง(ดูแผนภาพที่ 1 ) ใน
ระหว่างการอบชุบโครงสร้างจะเปลี่ยนเข้าสู่สภาพ
สมดุลย เช่น มาร์เทนไซร์เปลี่ยนเป็นเฟอร์ไรท์

กับเพิรลไรท์ทท าให้เหล็กมีความแข็งลดลงเป็น
เหล็กอ่อนนิ่ม

เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา

หนังสือ (นาที)
กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน

2. การอบอ่อนในขบวนการผลิต(Process ผู้สอน : บรรยายเนื้อหา
Annealing) ประกอบแผ่นใส

ในระหว่างกรรมวิธีกรรมผลิตโดยเฉพาะการรีด ผู้เรียน : ฟังบรรยายและ
เย็น(Cold work) เมื่อรีดไปมากๆ ชิ้นงานจะเกิดความ จดสาระส าคัญ ซักถาม
แข็งเพิ่มขึ้น (Strain hardening) ท าให้รีดต่อไปด้วย

ความยากล าบาก
ต้องใช้แรงมากขึ้นในการท าให้ชิ้นงานเสียหายได้
กรรมวิธีนี้ส่วนมากจะใช้กับเหล็กทีคาร์บอนต ่าที่รีด

เป็นแผ่นหรือลวด ดังนั้นเพื่อที่จะลดความเค้นภายใน
ที่เกิดจากการขึ้นรูปให้น้อยลงหรือให้หมดไปอัน
เป็นผลให้เหล็กอ่อนและมีความเหนียวเพิ่มขึ้นจึง

ต้องน ามาอบอ่อน
จุดประสงค์

1. เพื่อท าลายความเครียดให้หมด
2. เพื่อจัดรูปเกรนที่บิดเบี้ยวให้คืนสู่สภาพ B,D 10(35)
3. เพื่อเพิ่มความเหนียวและอ่อนตัว

กรรมวิธีทางความร้อน(Heat treatment) ผู้สอน : จุดประสงค์ของ
ให้ความร้อนแก่เหล็กจนถึงอุณหภูมิ 500 – 680 C ก า ร อ บ อ่ อ น ใ น

อบแช่(Holding)ประมาณ1/2 –1 ชม.จากนั้นปล่อยให้ ขบวนการผลิตมีอะไรบ้าง
เย็นตัว ภายในเตาจนถึงอุณหภูมิห้อง ดูแผนภาพที่ 2 ผู้เรียน : ตอบค าถาม
เฉลย : ท าลายความเครียด

ให้หมดไป จัดรูปเกรนที่
บิดเบี้ยวให้คืนสู่สภาพ
ปกติ เพิ่มความเหนียวและ

อ่อนตัว





แผนภาพที่ 2แสดง TTS.diagramของการอบอ่อนใน

ขบวนการผลิต (Process Annealing)

เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา

หนังสือ (นาที)
กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน

1.3 การอบอ่อนเพื่อขจัดความเครียดเหลือค้าง ผู้สอน : บรรยายเนื้อหา
(Strain – relief Annealing) ประกอบแผ่นใส

เป็นการอบอ่อนเพื่อมุ่งท าลายความเครียดภายใน ผู้เรียน : ฟังบรรยายและ
แท่งเหล็กที่ผ่านการขึ้นรูป(Cold work) เช่น การรีด จดสาระส าคัญ ซักถาม
หรือการดึง การปั๊มขึ้นขึ้นรูปเป็นต้น หรือกรรมวิธี

การขึ้นรูปอื่นๆ เช่นการเชื่อม การหล่อเป็นต้น ซึ่ง
เหล็กที่ผ่านการขึ้นรูปเย็น (Cold work) อะตอมของ
เหล็กจะอยู่ในสภาพบิดเบี้ยว (Lattice distortion) ท า

ให้เหล็กมีความแข็งเพิ่มขึ้นและสูญเสียความเหนียว
ไม่เหมาะที่จะน าไปใช้งานหรือขึ้นรูปต่อไปจะต้อง
อบอ่อนก าจัดความเครียดภายในเสียก่อน ในส่วน

ของแนวเชื่อมเองก็เหมือนกันเพื่อให้แนวเชื่อมที่
แข็งแรง มั่นคง ก็ควรที่จะท าการลดความเครียด

ตกค้างเช่นเดียวกัน
การอบอ่อนเพื่อขจัดความเครียดเหลือค้าง(Strain – B,D 15(50)
relief Annealing)
ให้ความร้อนแก่เหล็กที่อุณหภูมิต ่ากว่าเส้น AC
1
นั้นคือ 500 –650 Cอบแช่ (Holding) ประมาณ 1 –2

ชม.จากนั้นปล่อยให้เย็นตัวในอากาศ (ดูแผนภาพที่ ผู้สอน : การอบอ่อนเพื่อ
3) ช่วงที่การอบชุบแช่กลุมอะตอมองเหล็กที่ไม่อยู่ ขจัดความเครียดเหลือค้าง
ในสภาวะสมดุลย์ก็ค่อยๆกลับคืนสู่สภาพปกติหรือ ใช้อุณหภูมิเท่าใด

ตัวกันให้เกรนใหมช่ที่ปราศจากความเครียด โดยที่ ผู้เรียน : ตอบค าถาม
โครงสร้างส่วนใหญ่ไม่เปลี่ยนแปลงเพราะอุณหภูมิ เฉลย : อุณหภูมิต ่ากว่าเส้น
ไม่สูงจนถึงอุณหภูมิออสเทนไนท์ (Austenite AC นั้นคือ 500 – 650 C

temperature) 1

เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา

กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)

2. การท านอร์มาลไลซ์หรือการอบปกติเพื่อปรับปรุง ผู้สอน : บรรยายเนื้อหา

คุณสมบัติ(Normalizing) ประกอบแผ่นใส
เป็นกรรมวิธีที่ใช้ท ากับงานสร้างชิ้นส่วนเครื่องจัก ผู้เรียน : ฟังบรรยายและ

กลโดยทั่วไปเช่น เพลา เฟือง สลักเกลียวเป็นต้น ไม่ จดสาระส าคัญ ซักถาม
ว่าจะเป็นงานที่ผ่านการขึ้นรูปเช่นการรีด (Hot
rolling) หรือการตีขึ้นรูป (Hot forging) เหล็กจะถูก

เผาที่อุณหภูมิค่อนข้างสูงได้เหล็กที่มีเกรนโต
คุณสมบัติเชิงกลที่ดีจะเสียไป เช่น การทนแรงดึง

และทนแรงกระแทรกได้น้อย สูญเสียความเหนียว
เป็นต้นงานที่ผ่านการหล่อก็เช่นเดียวกัน จะมีเกรนที่
แตกต่างกันและไม่ส ่าเสมอ โดยเฉพาะการหล่อที

อุณหภูมิที่สูงเกรนยิ่งโต สิ่งที่ไม่ดีเหล่านี้สามารถท า
ให้หมดไปและปรับปรุงให้ดีขึ้น โดยเฉพาะขนาด
ของเกรนของเนื้อเหล็ก จะท าให้เกรนละเอียด

สม ่าเสมอได้ด้วยการท านอร์มาลไลซ์ซิง ซิ่งจะเน้น
ในการปรับปรุงโครงสร้างมากที่สุด B,D 15(65)


จุดประสงค์

1. เพื่อปรับปรุงคุณเชิงกลให้ดีขึ้น
- ความแข็งแรง(Strength)

- ความเหนียว(Ductility)
- ความแกร่ง(Toughness) ผู้สอน : การท ามอร์มาล
2. เพื่อปรับปรุงโครงสร้างให้เล็กละเอียดและ ไลซ์ซิงจะให้เหล็กเย็นตัว
สม ่าเสมอ ด้วยอะไร

3. เพื่อจัดความเครียดภายในให้หมดไป ผู้เรียน : ตอบค าถาม
การท านอร์มาลไลซ์หรือการอบปกติเพื่อปรับปรุง เฉลย : ปล่อยให้เย็น

คุณสมบัติ(Normalizing)
ให้ความร้อนแก่เหล็กจนถึงอุณหภูมิสูงกว่าเส้น ตัวในอากาศ
AC ประมาณ 30 – 50 Cส าหรับเหล็กไฮโปรยูเตด
3
ตอยย์ ส่วนเหล็กไฮเปอร์ยูเตคตอยย์อุณหภูมิสูงกว่า
ACMประมาณ 30- 50 Cอบแช่(Holding)ประมาณ

30 – 60 นาที /ความหนา25มม.จากนั้นปล่อยให้เย็น

เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา

กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)

ตัวในอากาศนิ่งอัตราการเย็นตัวประมาณ 1- 5 C/ ผู้สอน : บรรยายเนื้อหา

วินาที ถ้าเป็นการเป่ าอากาศอัตราการเย็นตัวจะ ประกอบแผ่นใส
เพิ่มขึ้นเป็น 10 C/นาที ดูแผนภาพที่4 ผู้เรียน : ฟังบรรยายและ

Holding 30 – 60 / นาที /ความหนา/ จดสาระส าคัญ ซักถาม
25มม.


723ซ. 35-50 ซ.



Time
แผนภาพที่ 4 TTT.diagramการท านอร์มาลไลซ์หรือ
การอบปกติเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติ (Normalizing)

3. การชุบแข็ง(Hardening)
การชุบแข็งคือการให้ความร้อนแก่เหล็ก เพื่อให้

เหล็กเปลี่ยนโครงสร้างเป็นออสเทนไนท์ จากการ
นั้นอบแช่(Holding) ไว้ระยะหนึ่งเพื่อให้เหล็กมี B,D 15(80)
โครงสร้างเป็นออสเทนไนท์ทั้งบริเวณผิวและใจ

กลางชิ้นงาน แล้วท าการจุ่มใสสารจุ่มชุบต่างๆ เช่น
น ้า น ้าเกลือ น ้ามัน เป็นต้น เพื่อให้โครงสร้างของออ

สเทนไนท์เปลี่ยนไปเป็นโครงสร้างมาเทนไซท์หรือ
เบนไนท์ ซึ่งโครงสร้างที่ได้ก็จะแตกต่างกันออกไป
ขึ้นอยู่กับสารชุบ และธาตุที่ผสมในเหล็ก
ก่อนที่จะน าเหล็กไปใช้งานควรจะน าชิ้นงานไป

ผ่านกรรมวิธีการอบคนตัว(Tempering) เสียก่อน เพื่อ
ลดความเครียดภายในเนื้อโลหะ

องค์ประกอบของการท าให้ความแข็งมากขึ้นน้อยอยู่ ผู้สอน : ในการชุบแข็ง
กับ เพื่อให้ได้ผลดีเหล็กควรมี
คาร์บอนผสมอยู่เท่าใด
1. ปริมาณของคาร์บอน ควรมีคาร์บอนมากกว่า

0.3%C ผู้เรียน : ตอบค าถาม
2. อัตราการเย็นตัว(Cooling rate) เฉลย : มากกว่า 0.3%C

3. อุณหภูมิที่ใช้
4. ตัวกลางที่ใช้ในการชุบแข็ง(Quenching)

เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา

หนังสือ (นาที)
กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน

3. ปริมาณชิ้นงานหรือความหนาของชิ้นงาน ผู้สอน : บรรยายเนื้อหา
การชุบแข็ง(Hardening) ประกอบแผ่นใส

ให้ความร้อนแก่เหล็กอุณหภูมิสูงกว่าเส้น A ผู้เรียน : ฟังบรรยายและ
C3
ประมาณ 30 50 C ส าเหล็กไฮโปรยูเตคตอย์ ส่วน จดสาระส าคัญ ซักถาม
เหล็กไฮโปรยูเตคตอย์อุณหภูมิสูงกว่าเส้น A C1

ประมาณ 30 – 50 Cท าการอบแช่ (Holding) 60 นาที
/ความหนา 25 มม. จากนั้นท าให้เย็นตัวอย่างรวดเร็ว

โดยจุ่มลงไปในสารจุ่มชุบ(Quenching) จนเย็นตัวถึง
อุณหภูมิห้องดูแผนภาพที่5








แผนที่ 5 แสดงTTS.diagram ของการชุบแข็ง
(Hardening) ผู้สอน : ท าไมจึงเหล็กที่ B,D 10(90)

4. การอบคืนตัว(Tempering) ท าการอุบชุบแข็งแล้วมา
เหล็กที่ผ่านชุบแข็งโครงสร้างส่วนใหญ่จะประกอบ ท าการอบคืนตัว
ไปด้วยมาร์เทนไซท์(Marten site) และออสเทนไนท์ (Tempering)
เหลือค้าง (Residual Austenite) ถ้าเป็ นเหล็กที่ ผู้เรียน : ตอบค าถาม

คาร์บอนสูง จะมีโปรยูเทคตอยย์ซีเมนไตท์หรือเซค เฉลย : เพื่อปรับปรุง
กันดารีซีเมนไตร์ (Secondary Cemnetite) กระจัด คุณสมบัติให้ความเค้น

กระจายอยู่ทั่วไป นอกจากนั้นนั้นจะเกิดความเครียด ความเครียดภายในและ
ภายในเหล็กอันเนื่องมาจากการเย็นตัวที่รวดเร็วจาก ความเปราะลดลง และเพิ่ม
อุณหภูมิสูง คุณสมบัติของเหล็กดังกล่าวจะมีความ ความยึดหยุ่น

แข็งสูง แต่จะขาดคุณสมบัติทางด้านความเหนียวไม่
ทนต่อแรงกระแทรก (Poor impact strength) และ

ความเครียดภายในจะท าให้ชิ้นงานบิดงอ อาจเกิด
การแตกร้าวขณะใช้งานได้ ด้วยเหตุนี้จึงไม่เหมาะที่
จะน าไปใช้งาน
ดังนั้นเหล็กที่ผ่านการอบชุบจ าเป็นจะต้องน ามา

ผ่านกรรมวิธีการลดความเครียดโดยการอบคืนตัว

เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา

หนังสือ (นาที)
กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน

(Tempering) เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติให้ความเค้น ผู้สอน : บรรยายเนื้อหา
ความเครียดภายในและความเปราะลดลง และเพิ่ม ประกอบแผ่นใส

ความยึดหยุ่น ผู้เรียน : ฟังบรรยายและ
จดสาระส าคัญ ซักถาม
วัตถุประสงค์

1. ลดความเครียดภายในตกค้างในเนื้อโลหะ

2. เพิ่มความเหนียว(Toughness) ทนทานต่อแรง
กระแทรกและแรงบิด
3. ปรับปรุงโครงสร้างมาร์เทนไซท์เป็นกึ่งสมดุล

(Tempered Marten site)
วิธีการอบคนตัว(Tempering)
ให้ความร้อนแก่เหล็กที่อุณหภูมิที่ต ่ากว่าเส้น A
C1
ท าการอบแช่ (Holding) ประมาณ 1 –2 ชั่วโมง
จากนั้ นปล่อยให้เย็นตัวช้าๆภายในเตาจนถึง

อุณหภูมิห้อง โดยอุณหภูมิการอบคืนตัวในทาง
ปฏิบัติแบ่งเป็น 3 ช่วง
1. การอบคืนตัวที่อุณหภูมิต ่า( 150- 250 C) B,D 10(100)

มีวัตถุประสงค์คือ เพื่อลดความเครียดภายใน
และปรับปรุงคุณสมบัติทางด้านความเหนียวโดย ผู้สอน : อุณหภูมิช่วงใด
พยามยารักษาระดับความแข็งไว้ให้ใกล้เคียงกับ ของการท าการอบคืนตัว

ความแข็งที่ให้ไกล้เคียงกับความแข็งที่ได้ภายหลัง (Tempering) ที่ให้เหล็กมี
2. การอบคืนตัวที่อุณหภูมิปานกลลาง(350 – 450 C) ความยืดหยุ่นมากที่สุด
มีวัตถุประสงค์เพื่อ ให้เหล็กมีความเหนียวสูง ผู้เรียน : ตอบค าถาม

และมีคุณสมบัติทางด้านยืดหยุ่นสูง ส่วนใหญ่ใช้ เฉลย : การอบคืนตัวที่
ส าหรับท าแหบสปริง โครงสร้างของเหล็กจะ อุณหภูมิ (500- 650)

ใกล้เคียงกับเบนไนท์หรือทรูสไ ตท์(Beanie or
Trusties)
5. การอบคืนตัวที่อุณหภูมิสูง(500 – 650 C)

มีวัตถุประสงค์เพื่อต้องการท าลายความเครียด
ภายในให้หมดไปและเพื่อให้เหล็กมีคุณสมบัติ
ทางด้านความมเหนียวสูง โดยมีความแข็งอยู่ใน

เกณฑ์สูงด้วย โครงสร้างของเหล็กจะมีลักษณะเป็น

เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา

กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)

เพิร์ลไรท์ละเอียด(Fine Pearlite) ใกล้เคียงกับ ผู้สอน : บรรยายเนื้อหา

โครงส ร้างซ อร์ ไบท์ (Sorbite) ก ารอ บ คื น ประกอบแผ่นใส
(Tempering) ในช่วงอุณหภูมิทั้ง 3 ดูในแผนภาพที่ ผู้เรียน : ฟังบรรยายและ

6,7,8 จดสาระส าคัญ ซักถาม









แผนภาพที่แสดง TTS.diagram ของการอบคืนตัวที่

อุณหภูมิสูง (500- 650)


B,D

15(115)




แผนภามที่ 7 แสดง TTS.diagramของการอบคืนตัวที่

อุณหภูมิสูงปานกลาง









แผนภามที่ 8 แสดง TTS.diagramของการอบ

คืนตัวที่อุณหภูมิต ่า(150 – 250 ) ผู้สอน : สรุปเนื้อหา

สรุป ผู้เรียน : ช่วยอาจาย์สรุป 5(120)
เนื้อหา

สรุปเนื้อหา

กรรมวิธรทางความร้อน(Heat treatment)
กรรมวิธรทางความร้อน(Heat treatment) เป็นขบวนการปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของโลหะให้ได้ตามที่ต้องการ

โดยให้ความร้อนแก่จนถึงอุณหภูมิที่ต้องการระยะหนึ่ง แล้วท าให้เย็นตัวลงในช่วงทีก าหนด
1. การอบอ่อนหรือการให้อ่อนตัวสูง(Annealing)
มีความมุ่งหมายเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของเหล็กที่ผ่านการขึ้นรูปด้วยกรรมวิธีต่างๆ เช่น การขึ้นรูปเย็น(Cold

work) การขึ้นรูปร้อน (Hot work Forging) การเชื่อม (Welding) การหล่อ (Casting) เป็นต้น
1.1การอบอ่อนอย่างสมบูรณ์(Full Annealing)

วัตถุประสงค์
1.เพื่อให้เหล็กมีความอ่อนตัวสูง
2.เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติด้านการกลึงการใสหรือการตัด(Machine)

3.เพื่อขจัดความเครียดภายใน
4. เพื่อให้เหล็กมีคุณสมบัติด้านไฟฟ้าและแม่เหล็กสม ่าเสมอ

5. ท าให้ผลึกที่มีขนาดสม ่าเสมอ
กรรมวิธีนี้เหล็กผ่านการขึ้นรูปร้อน หรือกับงานที่ผ่านการหล่อเพื่อให้ได้ขนาดเม็ดเกรนที่เหมาะสม อันจะเป็น
เหล็กที่มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าและแม่เหล็กเป็นอย่างดี และเหมาะแก่การท า Machine อีกด้วย

1.2 การอบอ่อนในขบวนการผลิต(Process Annealing)
ในระหว่างกรรมวิธีกรรมผลิตโดยเฉพาะการรีดเย็น(Cold work) เมื่อรีดไปมากๆ ชิ้นงานจะเกิดความแข็ง
เพิ่มขึ้น (Strain hardening) ท าให้รีดต่อไปด้วยความยากล าบากต้องใช้แรงมากขึ้นในการท าให้ชิ้นงานเสียหายได้

กรรมวิธีนี้ส่วนมากจะใช้กับเหล็กทีคาร์บอนต ่าที่รีดเป็นแผ่นหรือลวด ดังนั้นเพื่อที่จะลดความเค้นภายในที่เกิดจาก
การขึ้นรูปให้น้อยลงหรือให้หมดไปอันเป็นผลให้เหล็กอ่อนและมีความเหนียวเพิ่มขึ้นจึงต้องน ามาอบอ่อน

1.3 การอบอ่อนเพื่อขจัดความเครียดเหลือค้าง(Strain – relief Annealing)
เป็นการอบอ่อนเพื่อมุ่งท าลายความเครียดภายในแท่งเหล็กที่ผ่านการขึ้นรูป(Cold work) เช่น การรีดหรือการดึง
การปั๊มขึ้นขึ้นรูปเป็นต้น หรือกรรมวิธีการขึ้นรูปอื่นๆ เช่นการเชื่อม การหล่อเป็นต้น ซึ่งเหล็กที่ผ่านการขึ้นรูปเย็น

(Cold work) อะตอมของเหล็กจะอยู่ในสภาพบิดเบี้ยว (Lattice distortion) ท าให้เหล็กมีความแข็งเพิ่มขึ้นและ
สูญเสียความเหนียวไม่เหมาะที่จะน าไปใช้งานหรือขึ้นรูปต่อไปจะต้องอบอ่อนก าจัดความเครียดภายในเสียก่อน
2. การท านอร์มาลไลซ์หรือการอบปกติเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติ(Normalizing)

เป็นกรรมวิธีที่ใช้ท ากับงานสร้างชิ้นส่วนเครื่องจักกลโดยทั่วไปเช่น เพลา เฟือง สลักเกลียวเป็นต้น ไม่ว่าจะเป็น
งานที่ผ่านการขึ้นรูปเช่นการรีด (Hot rolling) หรือการตีขึ้นรูป (Hot forging) เหล็กจะถูกเผาที่อุณหภูมิค่อนข้างสูง

ได้เหล็กที่มีเกรนโตคุณสมบัติเชิงกลที่ดีจะเสียไป เช่น การทนแรงดึงและทนแรงกระแทรกได้น้อย สูญเสียความ
เหนียวเป็นต้นงานที่ผ่านการหล่อก็เช่นเดียวกัน จะมีเกรนที่แตกต่างกันและไม่ส ่าเสมอ
3. การชุบแข็ง(Hardening)

การชุบแข็งคือการให้ความร้อนแก่เหล็ก เพื่อให้เหล็กเปลี่ยนโครงสร้างเป็นออสเทนไนท์ จากการนั้นอบแช่
(Holding) ไว้ระยะหนึ่งเพื่อให้เหล็กมีโครงสร้างเป็นออสเทนไนท์ทั้งบริเวณผิวและใจกลางชิ้นงาน แล้วท าการจุ่ม
ใสสารจุ่มชุบต่างๆ เช่น น ้า น ้าเกลือ น ้ามัน เป็นต้น

4. การอบคืนตัว(Tempering)

เหล็กที่ผ่านชุบแข็งโครงสร้างส่วนใหญ่จะประกอบไปด้วยมาร์เทนไซท์(Marten site) และออสเทนไนท์เหลือค้าง
(Residual Austenite) ถ้าเป็นเหล็กที่คาร์บอนสูง จะมีโปรยูเทคตอยย์ซีเมนไตท์หรือเซคกันดารีซีเมนไตร์
(Secondary Cemnetite) กระจัดกระจายอยู่ทั่วไป นอกจากนั้นนั้นจะเกิดความเครียดภายในเหล็กอันเนื่องมาจาก

การเย็นตัวที่รวดเร็วจากอุณหภูมิสูง คุณสมบัติของเหล็กดังกล่าวจะมีความแข็งสูง แต่จะขาดคุณสมบัติทางด้าน
ความเหนียวไม่ทนต่อแรงกระแทรก (Poor impact strength) และความเครียดภายในจะท าให้ชิ้นงานบิงอ อาจเกิด
การแตกร้าวขณะใช้งานได้ ด้วยเหตุนี้จึงไม่เหมาะที่จะน าไปใช้งาน

ดังนั้นเหล็กที่ผ่านการอบชุบจ าเป็นจะต้องน ามาผ่านกรรมวิธีการลดความเครียดโดยการอบคืนตัว(Tempering)
เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติให้ความเค้นความเครียดภายในและความเปราะลดลง และเพิ่มความยึดหยุ่น

ข้อสังเกตในการสอน
1.สังเกตความสนใจของผู้เรียน

2.สังเกตการตอบค าถามหรือการซักถามของผู้เรียน
เครื่องมือและอุปกรณ์ช่วยสอน

1.เครื่องฉายข้ามศีรษะ
2.กระดานไวท์บอร์ด

3.เครื่องเขียน
พิสัยการเรียนรู้

พุทธิพิสัย(Cognitive Domain)
1. ความรู้ความจ า(Knowledge)
2. ความเข้าใจ(Comprehension)

3. การน าไปใช้งาน(Application)
4. การวิเคราะห์(Analysis)

ข้อทดสอบ
1. อุณหภูมิช่วงใดของการท าการอบคืนตัว (Tempering) ที่ให้เหล็กมีความยืดหยุ่นมากที่สุด

ตอบ การอบคืนตัวที่อุณหภูมิ (500- 650)
2. ท าไมจึงเหล็กที่ท าการอุบชุบแข็งแล้วมาท าการอบคืนตัว (Tempering)

ตอบ เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติให้ความเค้นความเครียดภายในและความเปราะลดลง และเพิ่มความยึดหยุ่น
เอกสารอ้างอิง

1.. ไพโรจน์ ฐานวิเศษ.โลหะวิทยาพิมพ์ครั้งที่2.สถาบันเทคโนโลยีราชมงคล วิทยาเขตภาคตะวันออกเฉียงเหนือ
นครราชสีมา,2540 รหัส B

3. บัณฑิต ใจชื่น.โลหะวิทยากายภาพ1.กรุงเทพฯ:มปท. รหัส C
4. มนัส สถิรจินดา. วิศกรรมการอบชุบโลหะกรุงเทพฯ : จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย,2540 รหัส D

หน่วยเตรียมการสอน (UNIT LESSON PREPARATION)

วิชา วัสดุและโลหะวิทยา เวลา 12.30 – 17.30 น.
วันที่ - การสอนครั้งที่ 6

หัวข้อเรื่อง – หัวข้อย่อย วัตถุประสงค์เชิงพฤติกรรม

ลักษณะโครงสร้างและส่วนต่างๆของรอยเชื่อม เมื่อเรียนจบหน่วยนี้แล้วผู้เรียนสามารถ:

1.เขตอิทธิพลความร้อน(Heat – affected zone) 1.อธิบายเขตความร้อน (Heat – affected zone)
2.อิทธิพลความร้อนจากการเชื่อมที่มีต่อโลหะ 2.บอกถึงอิทธิพลความร้อนจากการเชื่อมที่มี

3.การเพิ่มความแข็งแรงของรอยเชื่อม(Weld ต่อโลหะ

hardening) 3.อธิบายการเพิ่มความแข็งแรงของรอยเชื่อม
4. การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของการเชื่อมด้วย (Weld hardening)

แก๊สออกซเจน – อะเซทลีน(Oxy Acetylene 4.อธิบายเขต. การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของ

welding) การเชื่อมด้วยแก๊สออกซเจน – อะเซทลีน(Oxy
5.การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของการเชื่อมอาร์ค Acetylene welding)

ไฟฟ้า (Electric Arc Welding) 5. อธิบายการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของการ

เชื่อมอาคร์ไฟฟ้า (Electric Arc Welding)

เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา

กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)

บทน า
เมื่อนักศึกษาเชื่อมเหล็กโครงสร้างที่เกิดในรอยเชื่อมมี

อิทธิพลโดยตรงต่อวัสดุทั้งทางด้านคุณสมบัติทางกลและ ผู้สอน : กล่าวน าเข้าเนื้อ
ฟิสิกส์ จึงจ าเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องทราบอิทธิพลของความ เรื่อง
ร้อนจากการเชื่อม ซึ่งจะท าให้เกิดการเปลี่ยนแปลง ผู้เรียน : ฟังบรรยายและ

โครงสร้างในบริเวณที่อยู่ติดกับรอยเชื่อม และบริเวณที่ จดสาระส าคัญ
ได้รับผลกระทบจากความร้อน และปรับปรุงข้อบกพร่อง A,E 5(5)
ต่าง ๆให้ดีขึ้น

โดยอาศัยหลักเคมีโลหะวิทยาการอบชุบ และคุณสมบัติ
ของเหล็กกล้าจะสามารถหาองศ์ประกอบที่มีคุณภาพของ
รอยเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอน และเหล็กกล้าผสมต ่าได้

ปกติแล้วรอยเชื่อมแบ่งออกเป็น 2 บริเวณคือ
- เขตอิทธิพลความร้อน (Heat – affected zone)

- รอยเชื่อม (Weld Metal)

เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
หนังสือ (นาที)
กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน

1. เขตอิทธิพลความร้อน(Heat – affected zone) ผู้สอน : กล่าวน าเข้าเนื้อ

หมายถึงส่วนของโลหะงานที่อยู่ถัดจากรอยเชื่อม ซึ่ง เรื่อง
ไม่หลอมละลายแต่ได้รับผลกระทบจากความร้อนขณะ ผู้เรียน : ฟังบรรยายและ
เชื่อม คุณสมบัติบริเวณนี้ขึ้นอยู่กับส่วนผสมของโลหะ จดสาระส าคัญ

งาน ความร้อนและอัตราการเย็นตัวขณะเชื่อม หรือการ
ชุบอบหลังจากการเชื่อม
2.รอยเชื่อม(Weld Metal)

หมายถึงส่วนที่หลอมเหลวขณะเชื่อมซึ่งได้จากลวด
เชื่อมและเนื้อโลหะงานบางส่วน คุณสมบัติขึ้นอยู่กับ

ส่วนผสมทางเคมี ปริมาณแก๊สและกลวิธีในการเชื่อม
ตามปกติแล้วรอยเชื่อมต้องสมบูรณ์ปราศจากรอยแตกร้าว
และพรุน

3.เขตอิทธิพลความร้อน(Heat – affected zone) ในรอย ผู้สอน : เขตอิทธิพลความ
เชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอน ร้ อ น (Heat – affected

HAZในรอยเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอน และเหล็กกล้า zone) หมายถึงอะไร A,E 15(20)
ผสมนับว่ามีความส าคัญ และสัมพันธ์กับคุณสมบัติของ ผู้เรียน : ตอบค าถาม
รอยเชื่อม บริเวณHAZนี้เป็นเนื้อของโลหะงานที่ได้รับ เฉลย : ส่วนของโลหะ

ความร้อนจากอุณหภูมิอยู่ในช่วง 649 Cหรือต ่ากว่าเส้นA งานที่เชื่อม ซึ่งไม่หลอม
1
จะเกิดการเปลี่ยนแปลงเป็นออสเทนไนต์ใน HAZจะเกิด ละลายแต่ได้รับผลกระทบ

การเปลี่ยนแปลง ซึ่งรายละเอียดจากแผนที่ 1แสดง จากความร้อนขณะเชื่อม
อุณหภูมิที่ต าแหน่งต่างๆดังนี้

















แผนภาพที่ 1 แสดงโครงสร้างที่เดขึ้นจากอิทธิพลของ
ความร้อนจากรอยเชื่อมองเหล็กกล้าคาร์บอน

เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)

จุดที่1 คือบริเวณที่มีการหลอมละลายไม่สมบูรณ์ มี ผู้สอน : กล่าวน าเข้าเนื้อ

อุณหภูมิเหนือปฏิกิริยาเพอริเทคติก(Paratactic reaction) เรื่อง
เป็นบริเวณรอยต่อระหว่างโลหะเชื่อม (Weld Metal) กับ ผู้เรียน : ฟังบรรยายและ
ชิ้นงาน (Base metal) ซึ่งบริเวณนี้เป็นบริเวณจุดอ่อนของ จดสาระส าคัญ

รอยเชื่อม เมื่อน าไปใช้งานอาจแตกหักได้ง่ายที่สุด
จุดที่2 มีอุณหภูมิสูงกว่า 1316 C ไปจนถึงอุณหภูมิ

ปฏิกิริยาเพอริเทคติก (Paratactic reaction1492 C) เป็น
บริเวณที่ได้รับความร้อนเกิน (Over Heat) ออสเทนไนต์ที่
เกิดขึ้นจะมีเกรนหยาบ (ร้อนเกินไป)

จุดที่3 มีอุณหภูมิสูงประมาณ 982 Cหรือสูงกว่าเส้น A
3
ขึ้นไปเพียงเล็กน้อย จะท าให้ออสเทนไนต์ที่สมบูรณ์

ขนาดเกรนไม่หยาบและเมื่อเย็นตัวลงจะได้เกรนที่
ละเอียดเหมือนกับการอบปกติ (Normalizing) ซึ่งจะท าให้
มีคุณสมบัติที่ดีกว่าโลหะชิ้นงานเดิม
จุดที่4 มีอุณหภูมิอยู่ในช่วงเส้น A จนถึงเส้น A หรือสูง
3
1
กว่าเล็กน้อย ออสเทนไนต์ที่เกิดขึ้นไม่ค่อยสม ่าเสมอคือมี ผู้สอน : บริเวณใดของ
ทั้งออสเทนไนต์และเฟอร์ไรท์จึงอาจกล่าวได้ว่าเป็นช่วงที่ รอยเชื่อม เมื่อน าไปใช้งาน A,E 20(40)

เกิดการเปลี่ยนแปลงไม่สมบูรณ์ จะเกิดการแตกหักง่าย
จุดที่5 มีอุณหภูมิต ่ากว่าเส้น A จนถึง 600 Cเป็นอุณหภูมิ ที่สุด
1
ส าหรับอบคลายความเครียดเหลือค้าง(Stress – Relief ผู้เรียน : ตอบค าถาม

Annealing) ซึ่งจะท าให้ความเครียดภายในลดลงเกรนมี เฉลย : บริเวณที่มีการ
ความสม ่าเสมอมากขึ้น หลอมละลายไม่สมบูรณ์

จุดที่6 มีอุณหภูมิต ่า 500 C ซึ่งเนื้อโลหะไม่เกิดการ เป็ น รอ ยเชื่ อ ม (Weld
เปลี่ยนแปลง metal) กับโลหะชิ้นงาน
4.รอยเชื่อม(Weld Metal) ของเหล็กกล้าคาร์บอน (Base metal)

เป็นบริเวณที่เหล็กหลอมละลายเป็นของเหลวหมดจน
อุณหภูมิสูงกว่าเส้น Liquidsดูแผนภาพสมอดุลย์เหล็ก

คาร์บอน (Fe – C diagram) ประกอบซึ่งเป็นการหลอม
ละลายเข้ากันระหว่างเนื้อโลหะชิ้นงานและลวดเชื่อมหรือ
ลวดเติม การเปลี่ยนแปลงต่างๆจะเป็นไปตามกฎทาง

ฟิสิกส์ – เคมี เมื่อมีการเย็นตัวลงเหล็กจะเริ่มแข็งเป็นผลึก
(Crystal) โดยจะมีการเรียงตัวแตกต่างไปจากโลหะ

เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา

กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)

ชิ้นงานลักษณะการเรียงตัวของโครงสร้างจะเป็นแบบ ผู้สอน : กล่าวน าเข้าเนื้อ
เหล็กหล่อ คือเป็นเส้นจากขอบสู่แกนกลางของรอยเชื่อม เรื่อง

ซึ่งจะมีลักษณะเป็นแท่ง (Columnar Grain) ดูแผนที่ 1 ผู้เรียน : ฟังบรรยายและ
ข้างบน จดสาระส าคัญ
5.อิทธิพลความร้อนจากการเชื่อมที่มีผลต่อโลหะ

ความร้อนจากการเชื่อมมีทั้งผลดีและผลเสียแก่บริเวณ
ใกล้เคียงกับรอยเชื่อม โดยจะได้รับความร้อนขณะการ
เชื่อมและการเย็นตัวลงเปรียบเสมือนการชุบตัว บริเวณ

ดังกล่าวอาจแข็งเปราะหรือแตกร้าวขณะเย็นตัว ขณะที่
บริเวณอื่นอาจจะอ่อนตัวลง เนื้อโลหะงานที่ใกล้เคียงกับ
รอยเชื่อมอาจเสียหายเนื่องจากการเชื่อม ขณะเชื่อมนั้น

งานจะได้รับความร้อนและเย็นตัวคล้ายกับการชุบ
สามารถน ามาใช้กับงานเชื่อมได้เช่นเดียวกัน ถ้าเชื่อมถูก ผู้สอน : การป้ องกันรอย

วิธี(อาจจะต้องอุ่นงานก็เชื่อม ควบคุมให้งานเชื่อมเย็นตัว เชื่อมไม่ให้ความแข็ง
ช้าและอุ่นงานหลังเชื่อม)จะมาสารถป้องกันหรือลดต าหนิ เปราะท าได้อย่างไร
ของโลหะทางโลหะวิทยาที่เกิดขึ้นกับโลหะได้แก่ ผู้เรียน : ตอบค าถาม A,E 20(60)

การศึกษาผลการเชื่อมโลหะวิทยาของการเชื่อมโลหะ เฉลย : ต้องงานก่อนเชื่อม
ได้แก่การศึกษาผลการเชื่อมโลหะการก าหนดวิธีเชื่อม ควบคุมให้งานเย็นตัวและ

และการเลือกลวดเชื่อมให้เหมาะที่สารถป้ องกันปัญหา อุ่นหลังเชื่อเป็นต้น
ดังกล่าวได้
การเชื่อมที่โลหะงานเกิดการหลอมเหลวหรือโลหะงาน
อาจจะไม่หลอมแต่อาจจะได้รับความร้อนสูงพอ มักให้

เกรนเปลี่ยนขนาดเสมอบริเวณที่ใกล้เคียงกับรอยเชื่อมจะ
มีเกรนหยาบกว่าบริเวณที่ห่างออกไป เนื้อโลหะที่มีเกรน

หยาบจะมีคุณสมบัติเชิงกลด้อยกว่าส่วนที่มีเกรนละเอียด
และหากโลหะงานสามรถชุบแข็งได้ คือมีคาร์บอนตั้งแต่
0.3 %ขึ้นไปหรือมีธาตุที่เพิ่มความสามารถในการชุบแข็ง

ผสมอยู่ในปริมาณมากพอ ดังนั้นบริเวณเกรนหยาบจะมี
ความสามรถในการชุบแข็งสูงกว่าจึงมีโอกาสที่จะเกิด
โครงสร้างมาร์เทนไซท์มากกว่าและและอาจจะเกิดการ

แตกร้าวหลังเชื่อม
โดยทั่วไปแล้ว การชุบจะให้วัสดุเพิ่มความแข็งแรง
ความแข็ง และสูญเสียความเหนียวบางส่วน มาร์เทนไซท์

เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา

กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)

ที่เกิดขึ้นครั้งแรกนั้นจะแข็งและเปราะเมื่อน าไปอบคืนตัว ผู้สอน : กล่าวน าเข้าเนื้อ
(Tempering) มาร์เทนไซท์จึงจะมีความเหนียวลดลง เรื่อง

เพิ่มขึ้น เมื่อเชื่อมเหล็กกล้าต้องพยายามการเกิดมาร์เทน ผู้เรียน : ฟังบรรยายและ
ไซร์ (Marten site) แต่ให้เกิดโครงสร้างเฟอร์ไรท์ จดสาระส าคัญ
(Ferrite)และเพิร์ลไลท์(Pearling) ซึ่งอ่อนและเหนียวกว่า

การชุบที่เกิดจากการเชื่อมไม่ควรท าให้รอยเชื่อมหรือ
บริเวณที่ใกล้เคียงแข็งและเปราะมากเกินไป
โดยทั่วไปแล้วโลหะที่ชุบได้มักจะเชื่อมไม่ดี เหล็กที่มี

ความสามรถในการชุบแข็ง(Hardness ability) จะเกิดมาร์
เทนไซท์ได้ แม้ว่าการเย็นตัวจะต ่าดังนั้นจึงต้องเชื่อมด้วย
ความระมัดระวังเป็นพิเศษ เพื่อป้ องการแตกร้าวและ

ต าหนิอื่นๆ
การเย็นตัวของรอยเชื่อมขึ้นอยู่กับองค์ประกอบต่างๆ

ได้แก่อัตราการให้ความร้อนขณะเชื่อม ความหนาแน่น
ของแผ่นงาน อุณหภูมิแผ่นงาน ความสามารถในการน า ผู้สอน : การเย็นตัวของ
ความร้อนผ่านแผ่นงาน และลักษณะของรอยเชื่อมทั้งสิ้น รอ ย เชื่ อ ม ขึ้ น อ ยู่กั บ

อัตราการเย็นตัวของรอยเชื่อมจะลดลงหากงานได้รับ องค์ประกอบอะไรบ้าง A,E 20(80)
ความร้อนสู ง แผ่นงานบางจะเย็นตัวเร็ว งานมี ผู้เรียน : ตอบค าถาม
ความสามารถในการน าความร้อนต ่าจะเย็นตัวช้า การ เฉลย : อัตราการให้ความ

เชื่อมแบบต่อชนจะเย็นตัวช้ากว่าการเชื่อมฟิลเล็ทหรือ ร้อนขณ ะเชื่อมความ
เตรียมรอยเชื่อมแบบต่อชนในลักษณะอื่นทีมีโลหะ หนาแน่นของแผ่นงาน
ล้อมรอบมากกว่า ซึ่งสมารถระบายความร้อนออกจาก อุ ณ ห ภู มิ แ ผ่ น ง า น

รอยเชื่อมได้มากกว่าจึงเย็นตัวเร็วกว่า ความสามารถน าความ
6.การเพิ่มความแข็งแรงรอยเชื่อม(Weld hardening) ร้อนผ่านแผ่นงานเป็นต้น

ต้องจ าไว้ว่ามาร์เทนไซท์เกิดขึ้นที่อุณหภูมิค่อนข้างต ่า
ในช่วงอุณหภูมิมาร์เทนไซร์เริ่มต้น(MS)และมาร์เทนไซร์
สิ้นสุด(MF)การป้ องกันมาร์เทนไซร์ ท าได้โดยการให้

ความร้อนแก่รอยเชื่อมสูงกว่าปกติซึ่งเป็นการอุ่นงาน โดย
จะลดอุณหภูมิแตกต่างระหว่างโลหะเชื่อมและโลหะงาน
ท าให้อัดตราเย็นตัวลดลง ออสเทนไนท์สามรถ

เปลี่ยนเป็นเพิร์ลหรือเพิร์ลไลท์ ก่อนเย็นตัวลงถึงช่วงมาร์
เทนไซร์เริ่มต้น แสดงในภาพที่ 2

เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา

กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)

โลหะงานที่มีธาตุผสมอยู่ด้วยจะมีความสามารถชุบแข็ง ผู้สอน : กล่าวน าเข้าเนื้อ
สูงและเชื่อมยากขึ้น ในกรณีหลีกเลี่ยงการเกิดมาร์เทน เรื่อง

ไซร์ท าได้อยากเหล็กกล้ามีความสามารถในการชุบแข็ง ผู้เรียน : ฟังบรรยายและ
สูง เมื่อไม่ได้รับการอุ่นงานจะได้รับความแข็งเพิ่มขึ้นแต่ จดสาระส าคัญ
เปราะแตกหักง่าย












รูปที่ 2 แสดงแผนภูมิการเย็นตัวอย่างต่อเนื่องของรอย

เชื่อมเหล็ก 1038
7.การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของการเชื่อมด้วยแก๊ส ผู้สอน : ระหว่างการเชื่อม

ออกซิเจนอะเซทิลีน(Oxy – Acetylene welding) ด้วยแก๊สกับการเชื่อม A,E 20(100)
7.1 ในบริเวณที่หลอมละลายเมื่อเย็นตัวจะมีอัตราการ อาร์คไฟฟ้ าบริเวณHAZ
เย็นตัวอยู่ในระหว่าง 350 – 400 C/ นาที ซึ่งอยู่ในช่วง ของการเชื่อมใดกว้างที่สุด

Maximum quenching rangจะท าให้บริเวณหลอมละลาย ผู้เรียน : ตอบค าถาม
แข็งตัวกว่าบริเวณอื่นๆและเกิดการสูญธาตุผสมบางตัว เฉลย : การเชื่อมแก๊ส

เช่น คาร์บอน แมงกานีส และซิลิกอนเป็นต้น เพราะมีการกระจายตัว
7.2 ในบริเวณ HAZที่ห่างจากจุดกลางแนวเชื่อมเพียง ของความร้อนมากกว่า
เล็กน้อยจะเป็นบริเวณที่ได้รับความร้อนสูงมากประมาณ
1100 – 1500 C และจะเกิดการเย็นตัวอย่างรวดเร็วใน

อัตรา 200 –300 C/ นาที จึงท าให้ได้เกรนที่หยาบมาก
ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของโลหะด้วยแต่ในจุดนี้จะไม่มีการ

เปลี่ยนแปลงทางเคมี
7.3ในเขตความร้อนที่มีอุณหภูมิทีสูงกว่า 900°C โลหะ
ชิ้นงานมีแนวโน้มจะเกิดเกรนที่ละเอียดแต่ไม่สมบูรณ์

เพราะมีอัตราการเย็นตัวอยู่ในช่วงที่สูงซึ่งอยู่ในระหว่าง
170 – 200°C

เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา

กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)

7.4 ในเขตที่มีอุณหภูมิระหว่าง A และA จะเกิดการ ผู้สอน : กล่าวน าเข้าเนื้อ
3
1
เปลี่ยนแปลงในรูปแบบต่างๆโดยเฉพาะจ าพวก เรื่อง
Lamellar Pearlieจะมีแนวโน้มเกิด Modularize Pearlie ผู้เรียน : ฟังบรรยายและ
7.5 ส่วนที่อุณหภูมิต ่ากว่าเส้น A จนถึง 600 Cเป็ น จดสาระส าคัญ
1
อุณหภูมิส าหรับอบคลายความเครียดเหลือค้าง(Sterss-

Relief Annealing)ซึ่งจะท าให้ความเครียดภายในลดลง
โดยเฉพาะเหล็กที่ผ่านการรีดมาจะมีความสม ่าเสมอมาก
ขึ้น ผู้สอน : ระหว่างการเชื่อม

8.การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของการเชื่อมไฟฟ้ า ด้วยแก๊สกับการเชื่อม
(Electric Are Welding) อาร์คไฟฟ้ าบริเวณHAZ
ในการเชื่อมอาคร์ด้วยไฟฟ้า(Electric Are Welding) จะ ของการเชื่อมใดกว้างที่สุด A,E,H 10(110)

มีการเปลี่ยนแปลงของบริเวณที่ได้รับความร้อนน้อย ผู้เรียน : ตอบค าถาม
กว่า การเชื่อมด้วยแก๊สออกซิเจน – อะเซทิลีน(Oxy – เฉลย : การเชื่ออาคร์ด้วย

Acetylene Welding)ดังนั้นจึงท าให้เกรนของโครงสร้าง ไ ฟ ฟ้ า ( Electric Are
ที่ละเอียดมากกว่า ถ้ามีการเชื่อมหลายแนวจะมีผล Welding) เนื่องจากมีการ
เกี่ยวกับความร้อนท าให้เกิด Normalize Structure เปลี่ยนแปลงของบริเวณที่

อุณหภูมิที่เกิดขึ้นในเขตต่างๆของรอยเชื่อมจะท าให้ ได้รับความร้อนน้อยกว่า
โครงสร้างเกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องจากมีอัตรา
การเย็นตัวทีรวดเร็วกับการชุบแข็งตลอดแนวเชื่อม

ในทางปฏิบัติเขต HAZจะมีบริเวณที่แคบมาก ซึ่งจะเกิด
ขอบรอยเชื่อมแต่ละข้าง 1 เซนติเมตร ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับ
องค์ประอื่นๆ ด้วยเช่นความหนาของชิ้นงาน ขนาดลวด

เชื่อม และ Heat input เป็นต้น


สรุป
ผู้สอน : สรุปเนื้อหา
ผู้เรียน : ช่วยผู้สอนสรุป
เนื้อหา
10(120)

สรุปเนื้อหา

1. เขตอิทธิพลความร้อน(Heat – affected zone)
หมายถึงส่วนของโลหะงานที่อยู่ถัดจากรอยเชื่อม ซึ่งไม่หลอมละลายแต่ได้รับผลกระทบจากความร้อนขณะ
เชื่อม

2.รอยเชื่อม(Weld Metal)
หมายถึงส่วนที่หลอมเหลวขณะเชื่อมซึ่งได้จากลวดเชื่อมและเนื้อโลหะงานบางส่วน คุณสมบัติขึ้นอยู่กับ

ส่วนผสมทางเคมี ปริมาณแก๊สและกลวิธีในการเชื่อม ตามปกติแล้วรอยเชื่อมต้องสมบูรณ์ปราศจากรอยแตกร้าว
และพรุน
3. เขตอิทธิพลความร้อน(Heat – affected zone) ในรอยเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอน

จุดที่1 คือบริเวณที่มีการหลอมละลายไม่สมบูรณ์ มีอุณหภูมิเหนือปฏิกิริยาเพอริเทคติก(Paratactic reaction) เป็น
บริเวณรอยต่อระหว่างโลหะเชื่อม (Weld Metal) กับชิ้นงาน (Base metal) ซึ่งบริเวณนี้เป็นบริเวณจุดอ่อนของรอย
เชื่อม เมื่อน าไปใช้งานอาจแตกหักได้ง่ายที่สุด

จุดที่2 มีอุณหภูมิสูงกว่า 1316 C ไปจนถึงอุณหภูมิปฏิกิริยาเพอริเทคติก (Paratactic reaction1492 C) เป็นบริเวณ
ที่ได้รับความร้อนเกิน (Over Heat) ออสเทนไนต์ที่เกิดขึ้นจะมีเกรนหยาบ (ร้อนเกินไป)

จุดที่3 มีอุณหภูมิสูงประมาณ 982 Cหรือสูงกว่าเส้น A ขึ้นไปเพียงเล็กน้อย จะท าให้ออสเทนไนต์ที่สมบูรณ์
3
ขนาดเกรนไม่หยาบและเมื่อเย็นตัวลงจะได้เกรนที่ละเอียดเหมือนกับการอบปกติ (Normalizing) ซึ่งจะท าให้มี
คุณสมบัติที่ดีกว่าโลหะชิ้นงานเดิม

จุดที่4 มีอุณหภูมิอยู่ในช่วงเส้น A จนถึงเส้น A หรือสูงกว่าเล็กน้อย ออสเทนไนต์ที่เกิดขึ้นไม่ค่อยสม ่าเสมอคือ
1
3
มีทั้งออสเทนไนต์และเฟอร์ไรท์จึงอาจกล่าวได้ว่าเป็นช่วงที่เกิดการเปลี่ยนแปลงไม่สมบูรณ์
จุดที่5 มีอุณหภูมิต ่ากว่าเส้น A จนถึง 600 Cเป็นอุณหภูมิส าหรับอบคลายความเครียดเหลือค้าง(Stress – Relief
1
Annealing) ซึ่งจะท าให้ความเครียดภายในลดลงเกรนมีความสม ่าเสมอมากขึ้น
จุดที่6 มีอุณหภูมิต ่า 500 C ซึ่งเนื้อโลหะไม่เกิดการเปลี่ยนแปลง

5.อิทธิพลความร้อนจากการเชื่อมที่มีผลต่อโลหะ
ความร้อนจากการเชื่อมมีทั้งผลดีและผลเสียแก่บริเวณใกล้เคียงกับรอยเชื่อม โดยจะได้รับความร้อนขณะการ
เชื่อมและการเย็นตัวลงเปรียบเสมือนการชุบตัว บริเวณดังกล่าวอาจแข็งเปราะหรือแตกร้าวขณะเย็นตัว

6.การเพิ่มความแข็งแรงรอยเชื่อม(Weld hardening)
ต้องจ าไว้ว่ามาร์เทนไซท์เกิดขึ้นที่อุณหภูมิค่อนข้างต ่าในช่วงอุณหภูมิมารเทนไซร์เริ่มต้น(MS) และมารเทนไซร์

สิ้นสุด (MF) การป้องกันมารเทนไซร์ ท าได้โดยการให้ความร้อนแก่รอยเชื่อมสูงกว่าปกติซึ่งเป็นการอุ่นงาน
7.การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของการเชื่อมด้วยแก๊สออกซิเจนอะเซทิลีน(Oxy – Acetylene welding)
ในการเชื่อมอาคร์ด้วยไฟฟ้า(Electric Are Welding) จะมีการเปลี่ยนแปลงของบริเวณที่ได้รับความร้อนน้อยกว่า

การเชื่อมด้วยแก๊สออกซิเจน – อะเซทิลีน (Oxy – Acetylene Welding) ดังนั้นจึงท าให้เกรนของโครงสร้างที่
ละเอียดมากกว่า ถ้ามีการเชื่อมหลายแนวจะมีผลเกี่ยวกับความร้อนท าให้เกิด Normalize Structure

ข้อสังเกตในการสอน

1.สังเกตความสนใจของผู้เรียน
2.สังเกตการตอบค าถามหรือการซักถามของผู้เรียน


เครื่องมือและอุปกรณ์ช่วยสอน
1.เครื่องฉายข้ามศีรษะ

2.กระดานไวท์บอร์ด
3.เครื่องเขียน


พิสัยการเรียนรู้
พุทธิพิสัย (Cognitive Domain)
1. ความรู้ความจ า (Knowledge)

2. ความเข้าใจ (Comprehension)
3. การน าไปใช้งาน (Application)
4. การวิเคราะห์ (Analysis)


ข้อทดสอบ

1.ระหว่างการเชื่อมด้วยแก๊สกับการเชื่อมอาร์คไฟฟ้าบริเวณHAZ ของการเชื่อมใดกว้างที่สุด
เฉลย การเชื่อมแก๊สเพราะมีการกระจายตัวของความร้อนมากกว่า
2.การเย็นตัวของรอยเชื่อมขึ้นอยู่กับองค์ประกอบอะไรบ้าง

เฉลย อัตราการให้ความร้อนขณะเชื่อมความหนาแน่นของแผ่นงาน อุณหภูมิแผ่นงาน ความสามารถน าความร้อน
ผ่านแผ่นงานเป็นต้น


เอกสารอ้างอิง

1. เชิดเชลง ชิดชวนกิจและคณะ.วิศวกรรมการเชื่อม.กรุงเทพฯ: ครุสภาลาดพร้าว, 2524. รหัส A
2. อดิศักดิ์ วรรณะวัลย์.วิศวกรรมการเชื่อม.พิมพ์ครั้งที่3.กรุงเทพฯ: ประกอบเมไตร, 2524. รหัส E

3. สมบูรณ์ เต็งหงส์ และบัณฑิต ใจชื่น.การตรวจสอบงานเชื่อมโลหะ.พิมพ์ครั้งที่2.กรุงเทพฯ: เล็บพลายแอน
คอนชั่นทิง รหัส H

หน่วยเตรียมการสอน (UNIT LESSON PREPARATION)

วิชา วัสดุและโลหะวิทยา เวลา 12.30 – 17.30 น.
วันที่ - การสอนครั้งที่ 7

หัวข้อเรื่อง – หัวข้อย่อย วัตถุประสงค์เชิงพฤติกรรม

การกระจายความร้อนขณะเชื่อม เมื่อเรียนจบหน่วยนี้แล้วผู้เรียนสามารถ

1. เปรียบเทียบผลความร้อนของกระบวนการเชื่อม 1.อธิบายอิทธิพลจากความร้อนของ
ต่างๆ กระบวนการเชื่อมต่างๆได้

2.ความแตกต่างของการกระจายความร้อนในการ 2.อธิบายการเปลี่ยนแปลงมิติเมื่อโลหะงาน

เชื่อมแก๊สและเชื่อมอารค์ไฟฟ้า ได้รับความร้อนได้
3.การเปลี่ยนแปลงมิติเมื่อโลหะงานได้รับความร้อน 3.อธิบายการความแตกต่างของกระจาย

หรือเย็น ความร้อนในการเชื่อมแก๊สและเชื่อมอารค์

4.การก าจัดความเค้นตกค้าง ไฟฟ้าได้

5.การเชื่อมซ้อนรอยเชื่อม 4.บอกวิธีการก าจัดความเค้นตกค้างได้

6.ต าหนิในรอยเชื่อม 5.อธิบายผลลัพธ์ของการเชื่อมซ้อนรอย
เชื่อมได้

6.อธิบายต าหนิในรอยเชื่อมได้
วิธีการสอน รหัส เวลา
เนื้อหา
กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)


บทน า ผู้สอน : กล่าวน าเข้าเนื้อ
ในการเชื่อมนั้นจะเกิดความร้อนที่กระตัวออกไปทุก เรื่อง
ทิศทาง ซึ่งการกระตัวของความร้อนจะแตกต่างกันออกไป ผู้เรียน : ฟังบรรยายและ

โดยสังเกตุเห็นได้เด่นชัดคือการเชื่อมอาร์ไฟฟ้ากับการเชื่อม จดสาระส าคัญ
แก๊ส ลักษณะการกระจายตัวดังกล่าวจะส่งผลต่อคุณสมบัติ

ของรอยเชื่อม ดังนั้นนักศึกษาควรจะเข้าใจพฤติกรรม
ดังกล่าว เพื่อให้สามารถควบคุมคุณภาพของรอยเชื่อมได้
1. การกระจายตัวความร้อนขณะเชื่อม A,G 10(10)

ความร้อนจากการเชื่อมอาร์คเกิดขึ้นเป็นบริเวณแคบ และ
อุณหภูมิแตกต่างกันมากท าให้ลวดเชื่อมโลหะงานบางส่วน

หลอมรวมกันเรียกว่า Weld metal
ถ้าอาร์คต าแหน่งเดิมเป็นเวลานานไม่ต้องเดินเชื่อม ความ
ร้อนจะแผ่กระจายสม ่าเสมอเป็นวงกลม แต่เมื่อเดินเชื่อมไป

ข้างหน้า เช่น การเชื่อมงานโดยทั่วไปโดยความร้อน

วิธีการสอน รหัส เวลา
เนื้อหา
กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)

จะเห็นได้ว่าการเชื่อมแบบหลอมละลาย ท าให้โลหะงาน ผู้สอน : บรรยายเนื้อหา
ที่ใกล้กับเรื่อยเชื่อมได้รับความร้อน ในกรณีการเชื่อมอาร์ค ประกอบแผ่นใส
โลหะงานจะได้รับความร้อนอย่างยิ่งยวด และความร้อนจะ ผู้เรียน : ฟังบรรยายและ

ถ่ายเทให้แก่งานโลหะมากน้อยแค่ไหน ขึ้นอยู่กับขบวนการ จดสาระส าคัญ
เชื่อม อัตราความร้อนขณะเชื่อม และความสามารถน าความ

ร้อนของโลหะงานใกล้เคียงจะได้ลดหลั่นลงมา ดังแผนภาพ
ที่ 1 ถ้าหากรอยเชื่อมมี Heat input ต ่า แต่โลหะงาน บริเวณ
รอยเชื่อมจะได้รับความร้อนระดับเดียวกับเมื่อใช้ Heat input
สูง แต่โลหะงานที่ใกล้เคียงกับรอยเชื่อมจะได้รับความร้อน

แตกต่างกัน และรอยเชื่อมอาร์คโลหะที่สามารถนความร้อน
ได้สูง เช่น ทองแดงจะเกิดอุณหภูมิแตกต่างน้อยกว่าการ

เชื่อมเหล็กกล้า
ขบวนการเชื่อมอื่นๆจะมีผลแตกต่งกันออกไป เช่น การ
เชื่อมแก๊สจะเกอดความร้อนต ่ากว่าการเชื่อมอาร์ค โลหะงาน

เชื่อมที่เสร็จจะได้รับความร้อนบริเวณกว้างกว่า และ A,E,G 15(25)
อุณหภูมิแตกต่างจะน้อยกว่าด้วย ผู้สอน : ระหว่างการเชื่อม

2.เปรียบเทียบผลความร้อนของกระบวนการเชื่อมต่างๆ แก๊สกับการเชื่อมอาร์ค
ขบวนการเชื่อมต่างๆ มีผลงานต่อโลหะงานต่างกัน ถ้า ไฟฟ้าการเชื่อมแบบใดเย็น
ต้องการเปรียบเทียบของกระบวนการต่างๆต้องพิจรณาควม ตัวเร็วกว่ากัน
ร้อนที่เกิดจากขบวนการเชื่อมนั้นๆเมื่อรู้อัตราความร้อนและ ผู้เรียน : ตอบค าถาม

อุณหภูมิสูงสุดและอัตราการเย็นตัว จะสามารถประเมินผล เฉลย : การเชื่อมอาร์ค
ของการเชื่อมที่มีต่อโลหะงานได้ ไฟฟ้าเย็นตัวเร็วกว่า

การเชื่อมแบบความต้านทานจะให้ความร้อนเฉพาะที่
บริเวณแคบด้วยความเร็วสูงและเย็นตัว จึงมีผลต่อโลหะงาน
รุนแรงกว่าการเชื่อมแก๊ส ซึ่งการเชื่อมแก๊สจะให้ความร้อน

แก่งานเป็นบริเวณกว้าง งานจะไม่ร้อยจัดและเย็นตัวช้า
นอกจากนี้ยังมีอุณหภูมิแตกต่างต ่ากว่าการเชื่อมอาร์คและ

เชื่อมความต้านทาน และการเย็นตัวทีช้าจะมีผลเสียต่องาน
น้อยที่สุด ดังนั้นการเชื่อมแก๊สจะมีโอกาศการเกิดมาร์เทน
ไซท์น้อยมาก

วิธีการสอน รหัส เวลา
เนื้อหา
กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)

3.ความแตกต่างของกระบวนการจายความร้อนในการเชื่อม ผู้สอน : บรรยายเนื้อหา
แก๊สและอาร์คไฟฟ้ า ประกอบแผ่นใส
ความร้อนในการเชื่อมแก๊ส(Oxy – Acetylene welding) ผู้เรียน : ฟังบรรยายและ

จะน้อยกว่าการเชื่อมอาร์คไฟฟ้า (Electric Are welding) แต่ จดสาระส าคัญ
การเชื่อมแก๊สจะมีช่องกว้างความร้อนมากกว่า















A,E,G 10(35)






















โดยทั่วไปเกรนของโลหะหลังจากการเชื่อมแก๊สจะหยาบ

แต่มีเกรนลักษณะเป็นเส้นน้อยกว่า ทั้งนี้เพราะมีการเย็นตัว
ช้าและโอกาศที่บางส่วนของเนื้อโลหะจะได้รับอุณภูมิไม่ถึง

คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา

กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)

จุดหลอมละลายมีสูงกว่าการเชื่อมอาร์คไฟฟ้า ซึ่งอาจจะท า ผู้สอน : บรรยายเนื้อหา
ให้เกิดการประสานไม่สมบูรณ์ได้ นอกจากนี้ในการเชื่อแก๊ส ประกอบแผ่นใส

โอกาศที่จะเกิดเกรนหยาบข้างแนวเชื่อมเนื่องจากความร้อย ผู้เรียน : ฟังบรรยายและ
เกิน(Over heat) จะมีมากว่าการเชื่อมอาร์คไฟฟ้า ทั้งนี้เพราะ จดสาระส าคัญ

เปลวไฟจะให้ความร้อนกลับโลหะชิ้นงานเป็นบริเวณกว้าง
ซึ่งท าให้มีความร้อนคงเหลือมากและท าให้การเย็นตัวของ
ชิ้นงานช้า แต่จุดบกพร่องที่เกิดจากการเพิ่มความแข็งแรง

จากการเชื่อมแก๊สจะมีน้อยกว่า ในแผนภาพที่ 32 จะแสดง
ถึงอุณหภูมิที่จุดต่างๆที่ถัดจากรอยเชื่อม และการกระจาย
ความร้อนของการเชื่อมแก๊สและเชื่อมอาร์คไฟฟ้า

4.การเปลี่ยนแปลงมิติเมื่อโลหะงานได้รับความร้อนเหมือน
หรือเย็น

การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติอย่างกะทันหันขณะการเชื่อม
นอกจากจะมีผลทางโลหะวิทยาแล้วยังท าให้เกิดความเค้น
และการบิดงอ เพราะบริเวณต่างๆในรอยเชื่อมได้รัยความ A,E,G 15(50)

ร้อนด้วยอัตราที่ความร้อนไม่เท่ากันลอุณหภูมิที่ต่างกัน ท า
ให้การขยายตัวและการหดตัวไม่เท่ากัน และเกิดความเค้นที่
เรียกว่า Thermal Stress ซึ่งความรุงแรงจะท าให้งานบิดงอ

และเกิดการแตกร้างได้
4.1 การเปลี่ยนแปลงมิติ

เมื่อโลหะได้รับความร้อนหรือเย็นจะมีการเปลี่ยนแปลง ผู้สอน : เมื่อเหล็กได้รับ
มิติอยู่ 3 ลักษณะ ความร้อนปริมาณจะ
1. Thermal Expansion เป็ นการขยายตัวเมื่อโลหะได้รับ เปลี่ยนแปลงหรือไม่

ความร้อนระดับการขยายตัวขึ้นอยู่กับอุณหภุมิและการ ผู้เรียน : ตอบค าถาม
แสดงอยู่ในรูปของสัมประสัมทธิ์ของ Thermal Expansion เฉลย : ปริมาณจะ

โดยปกติโลหะเกือบทุกชนิดมีการขยายตัวเมื่อได้รับความ เปลี่ยนแปลงไปจากเดิมจะ
ร้อน มีการขยายตัวละหดตัว
2. Volume Expansion เป็นการเปลี่ยนแปลงปริมาณของ ตามพฤติกรรมนั้น

โลหะเมื่อได้รับความร้อนและเย็นตัวลง ปกติอธิบายเป็น
เส้นตรงซึ่งวัดได้ง่าย

คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวล

กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนัง า

สือ (นา
ที)

ปริมาณการขยายตัวลง การขยายตัวข องโลหะขึ้นอยู่กับ ผู้สอน : บรรยายเนื้อหาประกอบ

ขนาดเดิม สัมประสิทธิ์การขยายตัว และช่วงอุณหภูมิ แผ่นใส
ขยายตัว ผู้เรียน : ฟังบรรยายและจด
3. Phase Transformation เป็นโลหะประกอบด้วยอะตอม สาระส าคัญ

เรียงตัวกันเป็นระเรียบแน่นนอน และอาจจะมีรูปร่าง
ต่างกันที่อุณหภูมิต่างกันถ้าโลหะเปลี่ยนรูปเฟสรูปแบบ

การเรียงตัว (โครงสร้าง) จะเปลี่ยนแปลงท าให้ดลหะมีปิ
มาตรและความหนานานเปลี่ยนแปลงด้วย โลหะบางชนิด
จะหดตัวเมื่อได้รับความร้อน จนอุณหภูมิวิกฤติและ

ขยายตัวเมื่อโลหะเมื่ออุณหภูมิเย็นตัวขึ้นอยู่กับการจัดเรียง
ตัวโครงสร้างผลึก เช่นไทเทเนี่ยม โคบอลท์

4.2 ความเค้นจากการเชื่อม
ตามปกติแล้ว โลหะมักจะมีการขัดขืนขณะเชื่อม แม้แต่
การเชื่อมธรรมดา โลหะงานต้านทานต่อการขยายตัวและ

หดตัวลองพิจารรารอยเชื่อมต่อชนโดยใช้แผ่นงานค่อนข่าง ผู้สอน : เมื่อเหล็กได้รับความร้อน A,E, 15(
เล็กจะเกิดความเค้นตกค้างตามแนวยาวค่อนข้างสูง ปริมาณจะเปลี่ยนแปลงหรือไม่ G 65)
หลังจากเชื่อมบางส่วนแล้วเนื้อดลหะที่มีอยู่ก่อนแล้วนั้นจะ ผู้เรียน : ตอบค าถาม

ขัดขวางการหดตัวตามแขวขวางของรอยเชื่อม จึงเกิดความ เฉลย : เป็นการใช้ค้อนเคาะหรือ
เค้นตกค้างค่อนค้างหนา ความเค้นที่เกิดขึ้นจะตั้งฉากผิว พ่นเม็ดเหล็กตามผิวรอยเชื่อม เพื่อ
โลหะ เปลี่ยนรูปหรือปรับสภาพผิวหรือ

5.การจ ากัดความเค้นตกค้าง ความเค้นจะคลายออกไป
5.1 Preening เป็นการใช้ค้อนเคาะหรือพ่นเม็ดเหล็กตาม

ผิวรอยเชื่อม เพื่อเปลี่ยนรูปหรือปรับปรุงสภาพผิวซึ่งความ
เค้นจะคลายออกไปรอยเชื่อมที่ความเค้นตกค้าง เมื่อใช้
ค้อนเคาะหรือพ่นเม็ดเหล็กที่ม้วนอยู่จะเหยียดตรง การใช้

ค้อนเคาะเพื่อคลายความเค้นนี้ควบคุมได้ยาก และเป็น
สาเหตุของการบิดงอได้ง่าย
5.2 การอบคลายความเค้น เป็นการคลายความเค้นที่นิยม

ความเค้นทั้งหลายจะหมดไป การออกแบบนี้มีชื่อเรียกว่า
“Stress Relief Heat Treatment ” การอบคลายความเป็นเค้

เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา

กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)

6.การเชื่อมซ้อนรอยเชื่อม(Multiphase welding) ผู้สอน : บรรยายเนื้อหา
ในกรณีงานหนา ถ้าหากเชื่อมเพียงรอยเดียวอาจจะไม่พอ ประกอบแผ่นใส

จึงต้องเชื่อมหลายรอยช้อนกันทับกันเพื่อให้รอยเชื่อมหนา ผู้เรียน : ฟังบรรยายและ
และมีคุณสมบัติที่ต้องการ รอยเชื่อมแต่ละรอยเชื่อมที่ทับลง จดสาระส าคัญ
ไป ผลต่อรอยเชื่อมเดิม หรือรอยเชื่อมที่เชื่อมลงไปก่อน

เสมอ ถ้าหากอุณหภูมิสูงกว่าวิกฤติ โครงสร้างกิ่งไม้เดิมซึ่ง
หยาบและละเอียดและส่วนที่ได้รับความร้อนซ ่าอีกในระดับ

ต ่ากว่าอุณหภมิต ่ากว่าวิกฤติ จะเกิดการอบคืนไฟใน
ขณะเดียวกัน ถ้าต้องการควบคุมผลของความร้อนที่มีต่อ
รอยเชื่อมนั้นๆต้องควบคุมขนาดและต าแหน่งแต่ละรอย

เชื่อมให้เหมาะสม เพราะบริเวณ HAZ โดยรอบรอยเชื่อม
แต่ละรอยนั้นมีขอบเขต HAZจ ากัด

7. ต าหนิรอยเชื่อม
แนวเชื่อมที่สมบรูณ์ไม่มีต าหนินั้น กระท าได้ยากมาก
ความไม่สมบรูณ์บางชนิด บางครั้งสารอโลหะฝังตัวอยู่ใน

แนวเชื่อม ซึ่งเรียกสิ่งเหล่านี้ว่า จุดบกพร่อง หรือต าหนิใน ผู้สอน : รูพรุนมีสาเหตุมา A,E,G 10(75)
งานเชื่อม ซึ่งจะท าให้เกิดความเสียหายต่อคุณสมบัติการใช้ จากอะไรบ้าง
งานในโลหะแนวเชื่อม ผู้เรียน : ตอบค าถาม

7.1 คุณสมบัติบกพร่องทางสภาพเนื้อโลหะขาดตอน เฉลย : เกิดจาก
7.1.1 รูพรุน หลุมหรือรูว่างเปล่าที่มีกาซอยู่ภายในโดย - ปฏิกิริยาทางเคมี
ไม่สารหรือของแข็งใดๆเจืออปนอยู่ - เทคนิคการเชื่อม

เกิดจาก ไม่ถูกต้อง
- ปฏิกิริยาทางเคมี - การใช้ก๊าซชคลุม

- เทคนิคการเชื่อมไม่ถูกต้อง ไม่ถูกต้อง
- การใช้ก๊าชคลุมไม่ถูกต้อง


รูพรุนมี 3 ลักษณะ

1. รูพรุนในลักษณะการกระจัดกระจายเฉลี่ย รูพรุนจะ
กระจายทั่วไปแนวเชื่อมด้วยระยะเฉลี่ยเกือบเท่ากันหรือ
ขนาดเดียวกัน

เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา

กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)

2.รูพรุนลักษณะกลุ่มก้อนเป็นกลุ่มหรือก้อนห่างกันเพียง ผู้สอน : บรรยายเนื้อหา
เล็กน้อย ประกอบแผ่นใส
3.รูพรุนลักษณะแนวเกดที่ฐานแนวเชื่อม(Root Pass) และ ผู้เรียน : ฟังบรรยายและ

จะระบุถึงกรณีการซึ่มลึกไม่พอ จดสาระส าคัญ
7.1.2สารอะโลหะฝังใน(Slag Inclusion) ออกไซด์และ

การแข็งตัวของโลหะที่ฝังอยู่ในแนวเชื่อมระหว่างการเติม
ลวด และขบวนการแข็งตัว(ปฏิกิริยาที่เกดระหว่างลวดเชื่อม
+ เนื้อโลหะที่เติม)ต าหนิที่ถูกผลักดันให้ฝังอยู่ในโลหะ

หลอมละลาย โดยแรงผลักดันของการอาร์คที่เกิดขึ้นโดย
ปฏิกิริยาทางเคมี จะมีลักษณะเป็นเม็ดกลมๆต าหนินี้สามาถ
รป้ องกันได้โดยการเตรียมร้อยต่อในในการเชื่อมให้

เหมาะสม ปรับแต่งความสูงตาเพื่อการซึมลึกของการอาร์ค
จะสมบูรณ์ เผาหรืออบงานก่อนเชื่อมหรือให้ความร้อนใน
การเชื่อมให้สูงขึ้น

การแก้ไข
1. สกัดหรือเจียระไนออก A,E,G 10(85)

2. ท าความสะอาดก่อนเชื่อม
7.1.3 ต าหนิในบริเวณแนวเชื่อม(Slag in the root area) เกิด ผู้สอน : ต าหนิในบริเวณ
จากากรใช้ลวดเชื่อมโตเกินไป การอาร์คเริ่มต้นโดยการ แนวเชื่อมเกิดขึ้ นจาก

อาร์คด้านข้างแทนการอาร์คที่ตรงกลางของรอยเชื่อม และ สาเหตุอะไรบ้าง
การเตรียมงานเพื่อเชื่อมให้สมบูรณ์ แนวแรกไม่จ าเป็นต้อง ผู้เรียน : ตอบค าถาม

เชื่อมให้ซึมลึกสมบูรณ์ทะลุฐาน โลหะที่มีอะไรปกปิ ด เฉลย : เกิดจากการใช้
ปราศจากการป้ องกัน ต าหนิอาจจะสัมผัสกับออกซิเจน หรือ ลวดเชื่อมโตเกินไป การ
โผล่ออกมาจากการเชื่อมโลหะ อาร์คเริ่มต้นโดยการอาร์ค

7.1.4 ต าหนิชนิดแนวตัด (Bond Line slag) ในการขจัด ด้านข้างแทนการอาร์คที่
ต าหนิเพื่อเตรียมงานส าหรับการเชื่อมเป็นแนวต่อๆไป ส่วน ตรงกลางของรอยเชือม
ของต าหนิอาจจะยังมีอยู่หลงเหลืออยู่ในระหว่างแนวเชื่อม

และผิวรอยต่อ โดยปกติแล้วในกรรีตัวไปต าหนิจะละลาย
และรอยตัวขึ้นบนผิวของรอยเชื่อม ถ้ายังมีเหลือยู่มันก็จะติด
เรียงกันเป็นพรืด

เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา

กิจกรรมผู้เรียน/ หนังสือ (นาที)
ผู้สอน

7.1.5 เศษต าหนิทังสเตน(Tungsten Inclusion) การเชื่อมด้วย ผู้สอน : บรรยาย
GTAW หรือการเชื่อม (TIG) การไม่ละลายของหัวทังสเตนเพื่อจะ เนื้อหาประกอบ

สร้างการอาร์คระหว่างหัวทังสเทนกับชิ้นงาน อาจจะเป็นการเติม แผ่นใส
เนื้อลวดเชื่อมเหลื่อไม่ก็ได้ โอกาสที่หัวทังสเตนจะสัมผัสกับชิ้นงาน ผู้เรียน : ฟัง

หรือน ้าโลหะที่หลอมละลายจะมีมากถ้าช่างเชื่อมเมื่อยล้า เศษ บรรยายและจด
ทังสเตนนี้จะไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าส่วนมากมากจะ สาระส าคัญ
มองเห็นได้ด้วยการตรวจสอบด้วยรังสี เนื่องจากมีคุณลักษณะใน

การสูดดูมซึมได้มากกว่าท าให้ทังสเตนมีสีขาวบนฟิล์ฟเอ็กเรย์
เศษต าหนิทังสเตนอาจจะลดลงได้โดยใช้หัวทังสเตนธาตุเธอร์

เรียมหรือหัวทังสเตนธาตุผสมโครเมี่ยมแทนการใช้หัวทังสเตนบริ
สุทธ์ การช ากระแสความถี่สูงๆในจุดเริ่มต้นการอาร์คมีแนวโน้มที่
จะลดเศษทังสเตนในแนวเชื่อม


7.2 การประสานไม่สมบูรณ์

การประสานไม่สมบูรณ์อาจเป็นสาเหตุของคงวามบกพร่องใน A,E,G 10(95)
การเพิ่มความร้อนให้กับชิ้นงานหรือมีรอยเชื่อมอื่นๆอยู่แล้วให้ถึง

จุดหลอมละลาย หรือความปกพร่องในการละลายของสารพอกหุ้ม ผู้สอน : การแก้ไข
หรือสิ่งสกปรกอื่นๆที่อยู่หน้าร่องรอยเชื่อม รอยเชื่อมขอบมี
วิธีการที่ดีที่สุดเพื่อหลีกเลี่ยงการประสานไม่สมบูรณ์ โดยการ วิ ธี ก า ร เชื่ อ ม

ปฏิติบัติงานที่แน่นนอน พื้นผิวที่จะเชื่อมจะต้องปราศจากสิ่ง อย่างไร
สกปรก และช่างเชื่อมได้ผ่านการกทดสอบสามรถในการเชื่อม ผู้ เรี ย น : ต อ บ
มาแล้ว ค าถาม

เฉลย : แก้ไขโย
7.3 การเชื่อมลึกไม่เพียงพอในรอยเชื่อม การเจียระไนออก
หมายถึงต าหนิของโลหะเติมและชิ้นงานเท่านั้น ถ้าม่มีโลหะเติม แล้วเชื่อมทับ

เข้ามาเกี่ยวข้องอาจจะเป็นสาเหตุจากการบกพร่องของผิวฐานบาก
ของรอยต่อ ที่จะได้รับอุณหภูมิประสานถึงความลึกของรอยต่อ
หรือความบกพร่องของโลหะที่เติม

เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา

กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)

จะซึมลึกรากของรอยต่อ(ในกรณีรอยต่อ)และเกิดช่อว่างที่ ผู้สอน : บรรยายเนื้อหา
โลหะเติมจะประสานชิ้นงานทั้งหมดไม่ได้ ประกอบแผ่นใส

สาเหตุของชนิดนี้เนื่องจากการออกแบบร่องรอยต่อที่ไม่ ผู้เรียน : ฟังบรรยายและ
เหมาะสมกับกระบวนการเชื่อม การซึมลึกไม่เพียงพอ อาจ จดสาระส าคัญ
เกิดการใช้ลวดเชื่อมขนาดโตเกินไป หรือกระแสไฟฟ้าอ่อน

เกินไป
การซึมลึกไม่เพียงพอเป็นส่วนที่ไม่พึงประสงค์ ถ้าแนว

เชื่อมอยู่ในสภาวะการใช้งานที่ต้องรับแรงดึงโดยตรง หรือ
แรงบิดเฉือน
7.4 รอยกัดขอบ(Under cut)

การกัดขอบรอยเชื่อมเป็นต าหนิที่ผิว เกิดขึ้นระหว่าง ผู้สอน : การแก้ไขรอยกัด
รอยต่อของรอยเชื่อมกับเนื้อชิ้นงาน มีลักษณะกินลึกเข้าไป ขอบมีวิธีการอย่างไร

ในเนื้อเกิดเป็น Notch พื้นที่หน้าตัดบริเวณนั้นลดลง ต าหนิ ผู้เรียน : ตอบค าถาม
ชนิดนี้เกิดขึ้นเนื่องจากเทคนิคการเชื่อม การเชื่อมด้วย เฉลย : แก้ไขโดยการเจียร A,E,G 10(105)
กระแสและระยะอาร์คสูงมีแนวโน้มที่จะเกิดการกักกร่อน นัยออกแล้วจึงเชื่อมทับ
เพิ่มขึ้น การกัดขอบทีเกิดขึ้นระหว่างชั้นของรอยเชื่อม

สามารถแก้ไขได้โดยการจียระนัยออกแล้วจึงเชื่อมทับ ส่วน
ที่เกิดจ านวนมากบนผิวงานไม่สามารถยอมรับได้ในการ

ตรวจสอบเนื่องจากรอยเชื่อมต่อมีความแข็งแรงลดลง
โดยเฉพาะเมื่อเกิดความล้า







สรุป ผู้สอน : สรุปเนื้อหา

ผู้เรียน : ช่วยผู้สอนสรุป
เนื้อหา
15(120)

สรุปเนื้อหา

1.การกระจายความร้อนขณะเชื่อม
ความร้อนจากการเชื่อมอาร์คเกิดขึ้นเป็นบริเวณแคบถ้าอาร์คต ่าแหน่งเดิมเป็นเวลานานไม่ต้องเดินเชื่อม ความ
ร้อนจะแผ่กระจายสม ่าเสมอเป็นวงกลม แต่เมื่อเดินเชื่อมไปข้าหน้า เช่น การเชื่อมงานโดยทั่วไปโดยความร้อนจะ
กระจาบเป็นวงรี

2.เปรียบเทียบผลความร้อนของกระบวนการเชื่อมต่างๆ
ขบวนการเชื่อมต่างๆ มีผลงานต่อโลหะงานต่างกัน ถ้าต้องการเปรียบเทียบของกระบวนการต่างๆต้องพิ

จรณาควมร้อนที่เกิดจากขบวนการเชื่อมนั้นๆเมื่อรู้อัตราความร้อนและอุณหภูมิสูงสุดและอัตราการเย็นตัว จะ
สามารถประเมินผลของการเชื่อมที่มีต่อโลหะงานได้
3.ความแตกต่างของกระบวนการจายความร้อนในการเชื่อมแก๊สและอาร์คไฟฟ้ า

ความร้อนในการเชื่อมแก๊ส(Oxy – Acetylene welding) จะน้อยกว่าการเชื่อมอาร์คไฟฟ้า (Electric Are welding)
แต่การเชื่อมแก๊สจะมีช่องกว้างความร้อนมากกว่า โดยทั่วไปเกรนของโลหะหลังจากการเชื่อมแก๊สจะหยาบ

4.การเปลี่ยนแปลงมิติเมื่อโลหะงานได้รับความร้อนเหมือนหรือเย็น
การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติอย่างกะทันหันขณะการเชื่อม นอกจากจะมีผลทางโลหะวิทยาแล้วยังท าให้เกิดความ
เค้น และการบิดงอ เพราะบริเวณต่างๆในรอยเชื่อมได้รัยความร้อนด้วยอัตราที่ความร้อนไม่เท่ากันลอุณหภูมิที่

ต่างกัน ท าให้การขยายตัวและการหดตัวไม่เท่ากัน และเกิดความเค้นที่เรียกว่า Thermal Stress ซึ่งความรุงแรงจะ
ท าให้งานบิดงอและเกิดการแตกร้างได้

5.การจ ากัดความเค้นตกค้าง
5.1 Preening เป็นการใช้ค้อนเคาะหรือพ่นเม็ดเหล็กตามผิวรอยเชื่อม
5.2 การอบคลายความเค้น เป็นการคลายความเค้นที่นิยมความเค้นทั้งหลายจะหมดไป การออกแบบนี้มีชื่อ

เรียกว่า “Stress Relief Heat Treatment ”
6.การเชื่อมซ้อนรอยเชื่อม(Multiphase welding)

ในกรณีงานหนา ถ้าหากเชื่อมเพียงรอยเดียวอาจจะไม่พอ จึงต้องเชื่อมหลายรอยช้อนกันทับกันเพื่อให้รอยเชื่อม
หนาและมีคุณสมบัติที่ต้องการ รอยเชื่อมแต่ละรอยเชื่อมที่ทับลงไป ผลต่อรอยเชื่อมเดิม หรือรอยเชื่อมที่เชื่อมลง
ไปก่อนเสมอ ถ้าหากอุณหภูมิสูงกว่าวิกฤติ โครงสร้างกิ่งไม้เดิมซึ่งหยาบและละเอียดและส่วนที่ได้รับความร้อน

ซ ่าอีกในระดับต ่ากว่าอุณหภมิต ่ากว่าวิกฤติ จะเกิดการอบคืนไฟ
7.ต าหนิรอยเชื่อม
แนวเชื่อมที่สมบูรณ์ไม่มีต าหนินั้นกระท าได้ยากมาก ความไม่สมบูรณ์บางชนิดบางครั้งสารอโลหะฝังอยู่ใน

แนวเชื่อมซึ่งเรียกสิ่งเหล่านี้ว่า จุดบกพร่องหรือรอยต าหนิในงานเชื่อม ซึ่งจะท าให้เกิดความเสียหายต่อคุณสมบัติ
การใช้งานในโลหะแนวเชื่อม

7.1 คุณสมบัติบกพร่องทางสภาพเนื้อโลหะขาดตอน
7.1.1 รูพรุน
7.1.2สารอะโลหะฝังใน(Slag Inclusion)

สรุปเนื้อหา (ต่อ)

7.1.3 ต าหนิในบริเวณแนวเชื่อม(Slag in the root area)
7.1.4 ต าหนิชนิดแนวตัด (Bond Line slag)
7.1.5 เศษต าหนิทังสเตน(Tungsten Inclusion)

7.2 การประสานไม่สมบูรณ์
7.3การเชื่อมลึกไม่เพียงพอในรอยเชื่อม
7.4รอยกัดขอบ(Under cut)

ข้อสังเกตในการสอน
1.สังเกตความสนใจของผู้เรียน
2.สังเกตการตอบค าถามหรือการซักถามของผู้เรียน

เครื่องมือและอุปกรณ์ช่วยสอน
1.เครื่องฉายข้ามศีรษะ

2.กระดานไวท์บอร์ด
3.เครื่องเขียน

พิสัยการเรียนรู้
พุทธิพิสัย(Cognitive Domain)
1. ความรู้ความจ า(Knowledge)

2. ความเข้าใจ(Comprehension)
3. การน าไปใช้งาน(Application)
4. การวิเคราะห์(Analysis)

5 การสังเคราะห์ (Synthesis)
6.การประเมินผล(Evaluation)

ข้อทดสอบ
1. การแก้ไขรอยกัดขอบมีวิธีการอย่างไร
ตอบ แก้ไขโดยการเจียร นัยออกแล้วจึงเชื่อมทับ

2. ต าหนิในบริเวณแนวเชื่อมเกิดขึ้นจากสาเหตุอะไรบ้าง
ตอบ เกิดจากการใช้ลวดเชื่อมโตเกินไป การอาร์คเริ่มต้นโดยการอาร์คด้านข้างแทนการอาร์คที่ตรงกลางของรอย

เชือม
เอกสารอ้างอิง
1. เชิดเชลง ชิดชวนกิจและคณะ.วิศกรรมการเชื่อม.กรุงเทพฯ: ครุสภาลาดพร้าว, 2524. รหัส A

2. อดิศักดิ์ วรรณะวัลย์.วิศกรรมการเชื่อม.พิมพ์ครั้งที่3.กรุงเทพฯ: ประกอบเมไตร, 2524. รหัส E
3. สมบูรณ์ เต็งหงส์ และบัณฑิต ใจชื่น.การตรวจสอบงานเชื่อมโลหะ.พิมพ์ครั้งที่2.กรุงเทพฯ: เล็บพลายแอน

คอนชั่นทิง รหัส G

หน่วยเตรียมการสอน (UNIT LESSON PREPARATION)

วิชา วัสดุและโลหะวิทยา เวลา 12.30 – 17.30 น.
วันที่ - การสอนครั้งที่ 8

หัวข้อเรื่อง – หัวข้อย่อย วัตถุประสงค์เชิงพฤติกรรม

การเปลี่ยนรูป(Deformation) เมื่อเรียนจบหน่วยนี้แล้วผู้เรียนสามารถ

1.การผลิตชิ้นงานโดยการใช้แรงกระท า 1.อ ธิบ ายจุด ต่ าง ๆ ที่ เกิ ด ใน ก ราฟ
2.ความสัมพันธ์ของ Stress – Strain ความสัมพันธ์ของ Stress – Strain

3.การเปลี่ยนรูปแบบอีลาสติก (Elastic Deformation) 2.อธิบายความแตกต่างของการเปลี่ยนแปลง

4.การเปลี่ยนรูปแบบพลาสติก(Plastic Deformation) รูปแบบอีลาสติก และพลาสติกได้
- การเลื่อน (Slip) 3.อธิบายสาเหตุของการเลื่อน และการได้

- การบิด (Twin) 4.อธิบายความแตกต่างของการเลื่อนและ

การบิดได้

เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา

กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)
ผู้สอน : กล่าวน าเข้าเนื้อ
บทน า
เรื่อง
กระบวนการผลิตที่นิยมกันส่วนใหญ่มีอยู่หลายวิธี ผู้เรียน : ฟังบรรยายและ
ด้วยกัน ตัวอย่างเช่น จดสาระส าคัญ
1. การหล่อ คือการน าเอาโลหะมาผ่านกระบวนการ

หลอมละลายแล้วน าไปเทลงแบบ แล้วบังคับให้เย็นตัวไป
ในลักษณะที่ต้องการ
2.การขึ้นรูปโลหะหรือการแปรรูป คือการใช้แรง C 5(5)

กระท ากับแท่งวัตถุบังคับให้เนื้อโลหะนั้นเปลี่ยนรูปทรง
และมีขนาดตามที่ต้องการ เช่น การตีขึ้นรูป การรีดขึ้นรูป

การอัดการดึงขึ้นรูป
3.การเชื่อม คือการประสานโลหะให้ติดกันเพื่อให้ได้
งานตามที่ต้องการ

1.การผลิตงานโดยใช้แรงกระท า(Deformation Proces)มี
วัตถุประสงค์ 2 ประการได้แก่
1.1.ท าให้ชิ้นงานมีขนาดและรูปทรงตามที่ต้องการ

1.2.ปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของโลหะให้ดีขึ้น

เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา

กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)

ผู้สอน : บรรยายเนื้อหา
ประกอบแผ่นใส
ผู้เรียน : ฟังบรรยายและ

จดสาระส าคัญ













ผู้สอน : การผลิตงานโดย
ใ ช้ แ ร ง ก ร ะ ท า มี
รูปที่ 1 แสดงกรรมวิธีการผลิตต่างๆ วัตถุประสงค์คือ C 15(20)

ผู้เรียน : ตอบค าถาม
2. สามารถจ าแนกชิ้นโลหะตามแรงที่กระท าได้ดังนี้ เฉลย : 1.ท าให้ชิ้นงานมี
2.1 วิธีการใช้แรงอัดโดยตรง ขึ้นงานโลหะจะมีรูปร่าง ขนาดและรูปร่ างทรง
และขนาดเป็นการขึ้นรูปโดยที่ชิ้นงานได้รับแรงและทิศทาง ตามที่ต้องการ
ตั้งฉากกับพื้นที่หน้าตัดของชื้นงาน ได้ แก่ การตีขึ้นรูป การ 2.ปรับปรุงคุณสมบัติทาง

รีด เป็นต้น กลของโลหะให้ดีขึ้น
2.2 วิธีการใช้แรงอัดกึ่งอัดกึ่งโดยตรง เป็นวิธีการที่ใช้แรงดึง
ในขั้นต้นเพื่อให้ชิ้นงานผ่านการพิมพ์ จะให้เกิดการอัดท าให้

ชิ้นงานมีนรูปร่างและขนาด ได้แก่ การอัดขึ้นรูป และการดึง
ขึ้นรูป เป็นต้น
2.3 วิธีการใช้แรงดึงขึ้นรูป เป็นวิธีการใช้โลหะเกิดความเค้น

ดึงและความเครียดดึง จนกระทั่งโลหะเปลี่ยนรูปตามที่

ต้องการ เช่น การดันขึ้นรูป เป็นต้น
2.4 วิธีการใช้แรงดัดโค้งขึ้นรูป เป็นวิธีการใช้แรงแม่พิมพ์กด
อัดชิ้นงานทั้ง 2 ด้านให้โค้งงอตามรูปร่างของแม่พิมพ์

เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา

กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)

2.5 วิธีการใช้แรนงเฉือน เป็นการใช้แรงกระท ากับชิ้นงาน ผู้สอน : บรรยายเนื้อหา
โลหะให้เกิดเป็นรู หรือช่องว่าง เช่น การตัดผ่านกลม การ ประกอบแผ่นใส
เจาะชิ้นงาน หรือการตัดขอบเป็นต้น ผู้เรียน : ฟังบรรยายและ


3.ความสัมพันธ์ของ Stress – Strain จดสาระส าคัญ














ผู้สอน : การดึงในช่วงอีลา

สติกจะเกิดอะไรขึ้นกับ C 15(35)
ชิ้นงาน
รูปที่ 2 Stress – Strain curve
ผู้เรียน : ตอบค าถาม
เฉลย : สามารถหดตัวคืน
Stress – Strain curve มีจุดส าคัญดังต่อไปนี้ สู่สภาพเดิมได้เพราะอยู่
1.จาก o-a กราฟเป็นเส้นตรง แสดงว่าเป็นแรงปฏิภาคกับ ในช่วง Elastic limit ยังไม่
เส้นโดยตรงกับส่วนที่ยืดออก

2.จุด a เรียกว่า proportional limit หรือ limit of ถึงจุด Yield point
proportionality เป็นจุดสุดท้ายที่กราฟเป็นเส้นตรง หลังจาก
จุดนี้แล้ว Stress ไม่เป็นปฏิภาคกับ Strain

3.จุด b เรียกว่า Elastic limit เป็นจุดสุดท้ายที่ความยาวของ
วัตถุจะกับมายาวเท่าเดิมได้เมื่อปล่อยแรง
4.จุด c เรียกว่า Yield point เป็นจุดที่วัสดุยืดออกโดยไม่ต้อง

เพิ่มแรง ส าหรับ mild steel แต่วัสดุอื่นไม่มี Yield point
ประกอบด้วย upper Yield point และ lower Yield point

5.จากจุด c-e เป็นการเปลี่ยนรูปแบบ Plastic คือวัสดุจะยืด
ตัวออกอย่างถาวร ถ้าปล่อยแรงจะไม่หดกลับ

เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา

กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)

6. จาก c-d การยืดเกิดขึ้นทุกส่วนตลอด ผู้สอน : บรรยายเนื้อหา
7. จาก d-e การยืดเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วโดยเฉพาะ ที่หัก ประกอบแผ่นใส
หรือขาดจะเกิดคอคอดเกิดขึ้น ผู้เรียน : ฟังบรรยายและ

8. จุด d เป็นจุดที่มี stress สูงสุด เรียกว่า tensile Stress หรือ จดสาระส าคัญ
ultimate tensile strength
9. จุด e เรียกว่า rupture point หรือ breaking Point เป็นจุดที่

วัสดุขาดออกจากกัน










C 10(45)


































รูปที่ 3 Stress – Strain curve ของวัสดุที่มีคุณสมบัติเชิงกลที่

แตกต่างกัน

คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา

กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)

4. การเปลี่ยนรูป (Deformation) ผู้สอน : บรรยายเนื้อหา

การเปลี่ยนรูป คือการที่วัสดุได้รับแรงกระท าจาก ประกอบแผ่นใส
ภายนอก เช่นการขึ้นรูปต่างๆ ในกรรมวิธีการผลิต เป็นต้น ผู้เรียน : ฟังบรรยายและ

ท าให้เกิดรูปทรงของวัตถุนั้นเปลี่ยนไป ซึ่งมองจากภายนอก จดสาระส าคัญ
จะสังเกตได้เช่น การยืดตัวออก หรือการหดตัวลงเป็นต้น
การเปลี่ยนรูปแบ่งออกได้เป็น 2 แบบคือ


4.1 การเปลี่ยนรูปแบบอีลาสติก (Elastic deformation)

เป็นการเปลี่ยนรูปเมื่อให้แรงกระท าต่อวัตถุน้อย และ
น้อยกว่า จุดยืดตัว Yield point ลักษณะการเปลี่ยนรูปแบบนี้
จะเป็นไปเพียงชั่วคราว เมื่อเลิกให้แรงกับวัตถุนั้นจะกลับคืน

สู่รูปร่างเดิม ก่อนการให้แรงเปรียบเสมือนวัตถุนั้นมีการ
ยืดหยุ่น ผู้ ส อ น : ก ารเป ลี่ ย น
การเปลี่ยนรูปแบบอีลาสติกนี้มีความส าคัญน้อยในแง่ รูปแบบอีลาสติกนี้ส าคัญ

ของกระบวนการผลิตต่างๆเพราะวัสดุยังไม่ถึงจุดช่วงที่ อย่างไรต่อการน าโลหะ
เปลี่ยนรูป แต่ถ้ามองถึงการใช้งานในด้านความแข็งแรง เช่น ไปใชชงานงานอย่างไร C 20(65)
น าไปท าเสา ท าโครงสร้างสะพาน โครงสร้างอาคาร การ ผู้เรียน : ตอบค าถาม

เปลี่ยนรูปแบบอีลาสติกจะส าคัญมาก เฉลย : ส าคัญตรงที่เมื่อ
เราออกแบบโครงสร้าง

2. การเปลี่ยนรูปแบบพลาสติก (Plastic deformation) ต่างๆจะต้องค านึงถึงช่วง
การเปลี่ยนรูปแบบพลาสติกนั้นจัดเป็นการเปลี่ยนรูป Elastic limitซึ่งต้องแน่ใจ
อย่างถาวร วัสดุไม่สามารถคืนรูปได้เมื่อปล่อยแรงที่กระท า ว่าโลห ะชิ้นงานห รื อ

การเปลี่ยนรูปแบบพลาสติกเกิดขึ้นต่อเนื่องจากการเปลี่ยน โครงสร้างได้ไม่เกินช่วง
รูปแบบอีลาสติก จนวัสดุพังลงปกติเมื่อวัสดุได้รับแรงแล้ว Elastic limit ถ้าเกินกว่านี้
เกิดความเค้นจนเกินจุดอีลาสติก ถ้าวัสดุนั้นเป็นวัสดุที่มี จะเกิดความเสียหายต่อ

ความเหนียว ช่วงพลาสติกจะยาวกว่าช่วงอีลาสติกแต่ถ้าวัสดุ โครงสร้างต่างๆ
ทีมีความเปราะจะมีช่วงพลาสติกสั้นกว่า เนื่องจากวัสดุไม่
สามารถทนต่อการยืดตัวได้ดี ท าให้พังหรือขาดโดยมีการยืด

ตัวน้อยที่สุด

คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา

กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)

การเปลี่ยนรูปแบบพลาสติกมีสาเหตุอยู่ 2 ประการ ผู้สอน : บรรยายเนื้อหา
1.การเปลี่ยนรูปโดยการเลื่อน(Deformation by Slipping) ประกอบแผ่นใส

คือการที่อะตอมในผลึกเคลื่อนที่จากต าแหน่งเดิมไป ผู้เรียน : ฟังบรรยายและ
ต าแหน่งใหม่ โดยการเคลื่อนที่ไปในระนาบหนึ่งคล้ายการ จดสาระส าคัญ

เลื่อน
การเปลี่ยนรูปของโลหะโดยการเลื่อน หมายถึงโลหะ
เมื่อถูกแรงกระท าเกินขีดพิกัด ความยืดหยุ่น จะเกิดการ
เปลี่ยนรูปอย่างถาวร โดยอะตอมในผลึกเลื่อนผ่านอะตอม

อีกอะตอมหนึ่ง แนวที่อะตอมผ่านเรียกว่า ระนาบ (Slip
plane) และทิศทางที่อะตอมเลื่อนผ่านกันเรียกว่า ทิศทางการ

เลื่อน (Slip direction) การเลื่อนนั้นมีลักษณะการเรียงตัว
ของอะตอมก่อนและหลังไม่เหมือนกัน ถ้าเป็นลูกบาศก์ก็ยัง
เป็นลูกบาศก์อยู่เพียงในอะตอม เคลื่อนจากต าแหน่งเดิมและ

การสลับในโลหะต้องเคลื่อนที่ไปอย่างน้อยเท่าระยะห่าง
ระหว่างอะตอม และจะเลื่อนไปเป็นจ านวน 2-3 เท่าของ ผู้สอน : การเลื่อนของ C 15(80)

ระยะห่างระหว่างอะตอมในผลึกเสมอการเลื่อนอาจจะ อะตอมคล้ายกับการ
เกิดขึ้นพร้อมกันหลายระนาบ และในแต่ละระนาบอาจมี เคลื่อนของอะไร
อะตอมเคลื่อนที่ไปในระยะทางที่ไม่เท่ากัน บางครั้งเกิดการ ผู้เรียน : ตอบค าถาม

เลื่อนซ้อนกันจนมองเห็นเป็นรูปขั้นบันได โดยการส่องดู เฉลย : คล้ายกับตัวหนอน
จากกล้องจุลทรรศน์















รูปที่ 4 การเปรียบการเลื่อนของอะตอมกับการการเคลื่อน

ของตัวหนอน

คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา

กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)

ผู้สอน : บรรยายเนื้อหา
องค์ประกอบของการเกิดการเลื่อน
ประกอบแผ่นใส
1. ความหนาแน่นของอะตอมในระนาบ ระนาบใดที่มีความ ผู้เรียน : ฟังบรรยายและ
หนาแน่นหรือการอัดตัวแน่นที่สุดจะเกิดการเลื่อนได้ง่าย จดสาระส าคัญ

2.ระยะห่างระหว่างระนาบ ระนาบที่มีระยะห่างกันจะท าให้
ระยะของอะตอมมากขึ้น ท าให้เกิดการยึดเหนี่ยวของ

อะตอมน้อยลง ก็จะท าให้เกิดการเลื่อนได้ง่าย
3. ลักษณะการยึดเหนี่ยวของอะตอมโลหะที่มียึดเหนียวของ
อะตอมเป็นพันธะโลหะ จะท าให้เกิดการเลื่อนได้ง่ายกว่า

โลหะที่มีการยึดเหนี่ยวแบบไอโอนิก และโควาเลนท์
4. ความเค้น (Stress) และความเครียด (Shear stress) มี

บทบาทต่อการเลื่อนมากที่สุดเมื่อโลหะถูกแรงกระท า ผู้สอน : การเลื่อนของ
ระนาบได้รับแรงเฉื่อน จะมีความเค้นเฉือนสูงถึงวิกฤติ อะตอมคล้ายกับการ
2.การเปลี่ยนรูปโดยการบิด(Deformation by twining) เคลื่อนของอะไร

คือการเปลี่ยนของอะตอมเช่นเดียวกับการเลื่อน แต่การ ผู้เรียน : ตอบค าถาม
ของอะตอมจะเคลื่อนที่ไปได้น้อยกว่าการบิดจะเกิดช่วงการ เฉลย : 1. ความหนาของ C 15(95)
ทวิน(Twining region) ลักษณะโครงสร้างในผลึกในช่วง หนาแน่นของอะตอมใน

ทวินจะไม่เหมือน มีการสูญเสียรูปทรงไปจากเดิมเป็นการ ระนาบ
บิดเป็นการเปลี่ยนรูปโดยการเคลื่อนที่ของระนาบอะตอมใน 2.ระยะห่างระหว่าง
ผลึกแนวขนานกับระนาบบิดเหมือนกับการเกิดเงาของ ระนาบ

อะตอมในฟากของระนาบบิดและนาบไม่บิด 3.ลักษณะการยึดเหนี่ยว
การบิดมีอยู่ 2 ประเภท ของอะตอมโลหะ

1.การบิ ดเนื่ อ งจาก การเปลี่ ยน รู ป ห รื อ ท างก ล 4.ความเค้น(Stress) และ
(Deformationor mechanical) คือการบิดจากแรงกระท า ความความเฉือน (Shear
ภายนอก เช่นวัสดุถูกกดหรือดึง มักเกิดมากที่สุดใน stress)

โครงสร้างผลึกแบบ CPH เช่น แมงกานิส, สังกะสี, และ
โครงสร้างแบบBCC เช่นทังสเตน
2.การบิดจากการคืนตัวของโลหะ (Recovery or Annealing

twin) คือเกิดในโลหะที่มีการขึ้นรูปงานเย็น (cold work)
และผ่านการอบคืนตัว (Annealing)

คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา

กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)

บางส่วนจะพบในโครงสร้างแบบ FCC เช่น อลูมิเนียม ผู้สอน : บรรยายเนื้อหา
ทองแดง ทองเหลือง การบิดนี้เนื่องจากกลไกการเกิดผลึก ประกอบแผ่นใส

แล้วท าให้โครงสร้างผลึกเปลี่ยนไป ผู้เรียน : ฟังบรรยายและ
ความแตกต่างของการบิดและการเลื่อน จดสาระส าคัญ

1.จ านวนการเคลื่อนย้าย
- ใน Slip อะตอมจะเคลื่อนย้ายไปทั้งหมด
เต็มจ านวนของช่องระหว่างอะตอม ผู้ สอน : การบิดอยู่ 2

- ใน Twin อะตอมจะเคลื่อนตามสัดส่วน ประเภทคือ
ตามจ านวนขึ้นอยู่กับระยะทางและ ผู้เรียน : ตอบค าถาม
ระนาบการบิด เฉลย : 1. การบิด

2.ภาพที่ปรากฏบนกล้องจุลทรรศน์ เนื่องจากการคืนตัว
- ใน Slip จะเกิดเป็นเส้นบางๆ (Recovery or Annealing
- ในTwin จะเกิดเป็นเส้นหนา twin) ของโลหะ C 15(110)

3. การหักเห 2.การบิดเนื่องจากการ
- ใน Slip จะมีการหักเหของผลึกเล็ก เปลี่ยนรูป หรือทางกล

น้อยซึ่งมองเห็นเฉพาะผิวนอกของ
ผลึกเท่านั้น แต่ถ้าขัดส่วนที่เกยออก
จะมองไม่เห็นรอย

- ใน Twin จะเกิดการหักเหตลอด แม้
ว่าจะขัดส่วนที่เกยออกไม่สามารถลบ

รอยที่เกิดขึ้นได้




สรุป ผู้สอน : สรุปเนื้อหา
ผู้เรียน : สรุ ปร่ วมกับ

ผู้สอน

10(120)

คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี



สรุปเนื้อหา

การผลิตงานด้วยโดยใช้แรงกระท า(Deformation Process)
มีวัตถุประสงค์ 2 ประการได้แก่
1.ท าให้ชิ้นงานมีขนาดและรูปทรงตามที่ต้องการ

2.ปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของโลหะให้ดีขึ้น
สามารถจ าแนกชิ้นโลหะตามแรงที่กระท าได้ดังนี้
2.1 วิธีการใช้แรงอัดโดยตรงโดยที่ชิ้นงานได้รับแรงและทิศทางตั้งฉากกับพื้นที่หน้าตัดของชื้นงาน

2.2 วิธีการใช้แรงอัดกึ่งอัดกึ่งโดยตรง เป็นวิธีการที่ใช้แรงดึงในขั้นต้นเพื่อให้ชิ้นงานผ่านการพิมพ์ จะให้เกิดการ
อัดท าให้ชิ้นงานมีนรูปร่างและขนาด

2.3 วิธีการใช้แรงดึงขึ้นรูป เป็นวิธีการใช้โลหะเกิดความเค้นดึงและความเครียดดึง จนกระทั่งโลหะเปลี่ยนรูป
ตามที่ต้องการ เช่น การดันขึ้นรูป เป็นต้น
2.4 วิธีการใช้แรงดัดโค้งขึ้นรูป เป็นวิธีการใช้แรงแม่พิมพ์กดอัดชิ้นงานทั้ง 2 ด้านให้โค้งงอตามรูปร่างของ

แม่พิมพ์
วิธีการใช้แรนงเฉือน เป็นการใช้แรงกระท ากับชิ้นงานโลหะให้เกิดเป็นรู หรือช่องว่าง เช่น การตัดผ่านกลม การ
เจาะชิ้นงาน หรือการตัดขอบเป็นต้น

การเปลี่ยนรูป (Deformation)
การเปลี่ยนรูป คือการที่วัสดุได้รับแรงกระท าจากภายนอกท าให้เกิดรูปทรงของวัตถุนั้นเปลี่ยนไป
การเปลี่ยนรูปแบ่งออกได้เป็น 2 แบบคือ

1 การเปลี่ยนรูปแบบอีลาสติก (Elastic deformation)
เป็นการเปลี่ยนรูปเมื่อให้แรงกระท าต่อวัตถุน้อย และน้อยกว่า จุดยืดตัว Yield point ลักษณะการเปลี่ยนรูปแบบ

นี้จะเป็นไปเพียงชั่วคราว เมื่อเลิกให้แรงกับวัตถุนั้นจะกลับคืนสู่รูปร่างเดิม
2. การเปลี่ยนรูปแบบพลาสติก (Plastic deformation)
การเปลี่ยนรูปแบบพลาสติกนั้นจัดเป็นการเปลี่ยนรูปอย่างถาวร วัสดุไม่สามารถคืนรูปได้เมื่อปล่อยแรงที่กระท า

การเปลี่ยนรูปแบบพลาสติกมีสาเหตุอยู่ 2 ประการ
1.การเลื่อน(Deformation by Slipping) คือการที่อะตอมในผลึกเคลื่อนที่จากต าแหน่งเดิมไปต าแหน่งใหม่ โดย

การเคลื่อนที่ไปในระนาบหนึ่งคล้ายการเลื่อน
2.การเคลื่อนแบบทวิน(Twin) คือการเคลื่อนทีของอะตอมเช่นเดียวกันกับการการเลื่อน แต่การบิดของอะตอมจะ
เคลื่อนที่ไปได้น้อย กว่าและการบิดจะเกิดช่วงการทวิน (Twin)

การบิดมีอยู่ 2 ประเภท
1.การบิดเนื่องจากการเปลี่ยนรูป หรือทางกล (Deformation or mechanical) คือการบิดจากแรงกระท าภายนอก

2.การบิดจากการคืนตัวของโลหะ (Recovery or Annealing twin) คือเกิดในโลหะที่มีการขึ้นรูปงานเย็น (cold
work) และผ่านการอบคืนตัว (Annealing)

คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี



สรุปเนื้อหา (ต่อ)

ความแตกต่างของการการบิดและการเชื่อม
1. จ านวนการเคลื่อนที่
2. ภาพที่ปรากฏกล้องจุลทรรศน์

3. การหักเห

ข้อสังเกตในการสอน

1.สังเกตความสนใจของผู้เรียน
2.สังเกตการตอบค าถามหรือการซักถามของผู้เรียน


เครื่องมือและอุปกรณ์ช่วยสอน
1.เครื่องฉายข้ามศีรษะ

2.กระดานไวท์บอร์ด
3.เครื่องเขียน


พิสัยการเรียนรู้
พุทธิพิสัย(Cognitive Domain)
1. ความรู้ความจ า(Knowledge)

2. ความเข้าใจ(Comprehension)
3. การน าไปใช้งาน(Application)

4. การวิเคราะห์(Analysis)
5 การสังเคราะห์ (Synthesis)

6.การประเมินผล(Evaluation)

ข้อทดสอบ

1.การเลื่อนของอะตอมคล้ายกับการเลื่อนของอะไร
ตอบ คล้ายกับตัวหนอน
2.การดึงในช่วงอีลาสติกจะเกิดอะไรขึ้นกับชิ้นงาน

ตอบ สามารถหดตัวคืนสู่สภาพเดิมได้เพราะอยู่ในช่วง Elastic limit ยังไม่ถึงจุด Yield point

เอกสารอ้างอิง

1. ไพโรจน์ ฐานวิเศษ.โลหะวิทยาพิมพ์ครั้งที่2.สถาบันเทคโนโลยีราชมงคล วิทยาเขตภาคตะวันออกเฉียงเหนือ
นครราชสีมา,2540 รหัส C

หน่วยเตรียมการสอน (UNIT LESSON PREPARATION)

วิชา วัสดุและโลหะวิทยา เวลา 12.30 – 17.30 น.

วันที่ - การสอนครั้งที่ 9
หัวข้อเรื่อง-หัวข้อย่อย วัตถุประสงค์เชิงพฤติกรรม

ชนิดของธาตุต่างๆที่มีผลในงานเชื่อม เมื่อเรียนจบหน่วยนี้แล้วผู้เรียนสามารถ:

ธาตุที่เป็นโลหะ 1.อธิบายความส าคัญและธาตุต่าง ๆในงาน
- Mn - Ni เชื่อมได้

- Cr - P 2.แยกชนิดของธาตุต่าง ๆที่มีอิทธิพลในงาน

- V - W เชื่อมได้
- Mo

- Co

เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา

กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)

บทน า ผู้สอน: กล่าวน าเข้าเรื่อง

ในการเชื่อมเพื่อให้ได้รอยเชื่อมที่มีคุณภาพตามต้องการ ผู้เรียน: ฟังบรรยายและจด

นั้นจะจ าเป็นต้องทราบถึงส่วนผสมทางเคมีของวัสดุนั้นๆ สาระส าคัญ
เพราะธาตุผสมแต่ละชนิดจะให้คุณสมบัติที่แตกต่างออกกัน
ไป บางชนิดช่วยส่งเสริมให้มีคุณสมบัติทางกลที่ดี แต่บาง

ชนิดถ้ามีผสมอยู่ในวัสดุจะท าให้เกิดความเสียหายมากมาย
ตามมา หรือแม้แต่ธาตุส่งเสริมในด้านดีแต่ถ้ามีผสมอยู่ใน

ปริมาณมากกลับกลายเป็นผลเสียต่อวัสดุ ซึ่งธาตุที่เป็นโลหะ

ชนิดของธาตุผสมต่างๆ ที่มีผลในงานเชื่อม A,E 10(10)
1.ธาตุที่เป็นโลหะ

1.1 แมงกานีส (Manganese) Mn
แมงกานี สช่วยเพิ่มคุณ สมบัติทางด้านความแข็ง
(Hardness) และความแข็งแรง (Strength) ให้สูงขึ้น

เหล็กกล้า (Steel) ที่มีแมงกานีสผสมอยู่ 0.20 – 0.30 %
และก ามะถันผสมอยู่มากกว่า จะเชื่อมได้อยากการแตกร้าว
เนื่องจากจะเกิดแมงกานีสซัลไฟด์(Mns) และถ้าเหล็กกล้าที่

แมงกานีสผสมอยู่น้อยกว่า 0.30 % จะมีจุดอ่อนเมื่อท าการ
เชื่อม นั้นคือจะเกิดรูพรุน (porosity) และรอยแตกร้าว
(Crack) ในเนื้อเหล็กได้ง่าย เนื่องจากแมงกานีสจะช่วย

ก าจัดออกซิเจน (Deoxidizer) ในเนื้อเหล็ก

เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)


ข้อดี ผู้สอน: บรรยายประกอบ

1.ท าให้ความเค้นแรงดึงของเหล็กกล้าที่ไม่ผ่าน แผ่นใส
กรรมวิธีทางความร้อนลดลง

2.เพิ่มความสามารถในการชุบแข็ง ผู้เรียน: ฟังบรรยายและ
3.เพิ่มความคงทนต่อการสึกหรอ จดสาระส าคัญ

4.เพิ่มความต้านทานแรงกระแทก
5.ช่วยลดออกซิเจน
6.ไม่ท าให้เกิดรอยร้าวในงานเชื่อม

7.เพิ่มความสามารถในการเชื่อม
ข้อเสีย
1.ลดการปาดหน้า ผู้สอนถาม: ข้อดีของ

2.ลดการแยกตัวของกราไฟต์ นิกเกิลมีอะไรบ้าง
3.ลดการขึ้นรูปขณะเย็น ผู้เรียน: ตอบ
เฉลย: 1. เพิ่มความเหนียว

1.2. โครเมียม (Chromium) Cr 2. เพิ่มความต้านทาน A,E 25(35)
ข้อดี แรงดึง

1.เพิ่มความแข็ง 3.เพิ่มความคงทนต่อ
2.เพิ่มความเค้น การกัดกร่อนเป็นต้น
3.เพิ่มความแข็งแรง

4.เพิ่มความคงทนต่อการกัดกร่อน
5.เพิ่มความคงทนต่อคมตัด

6.ทนต่อแรงกระแทก
7.ทนความร้อน
8.ช่วยท าให้เกิดโครงสร้างเฟอร์ไรท์เป็นพื้นฐาน

ข้อเสีย
1.ลดการยืดตัว
2.ลดการเชื่อมประสาน

3.ขึ้นรูปยาก
4. ลดความสามรถในการเชื่อมประสาน
6.จะเกิดการแตกร้าวได้ง่ายหายากท าการอบคืนตัว

(Tempering) โดยเฉพาะที่อุณหภูมิ 550 เพราะโดยโครเมียม
คาร์ไบด์จะไปรวมตัวกันที่ขอบ (Geain boundary)

เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)


1.3 นิกเกิล (Nickel) Ni ผู้สอน: บรรยายประกอบ

แผ่นใส
ข้อดี

1.เพิ่มความเหนียว ผู้เรียน: ฟังบรรยายและ
2.เพิ่มความต้านทานแรงดึง จดสาระส าคัญ

3.เพิ่มความคงทนต่อการกัดกร่อน
4.เพิ่มความสามารถในการชุบแข็ง

5.เพิ่มความต้านทานไฟฟ้า ผู้สอนถาม: ข้อเสียของ
6.ทนความร้อนได้ดี ทังสเตนมีอะไรบ้างที่อยู่
7.ท าให้เม็ดเกรนละเอียด ในเนื้อเหล็ก

ผู้เรียน: ตอบ
ข้อเสีย
เฉลย: 1.อัตราการยืดตัว
1.ลดการยืดตัว
ลดลง
2.ลดการเชื่อมประสาน 2.ขึ้นรูปยาก
3.ขึ้นรูปยาก
3.ถ้าผสมอยู่ในจ านวน A,E 25(60)
1.4 ไททาเนียม (Titanium) Ti
มากจะท าให้เหล็กเปราะ
แตกง่าย
ข้อดี

1.ช่วยท าให้เกรนละเอียด
2.รวมตัวกับคาร์บอนให้คาร์ไบด์

3.ทนต่อการกัดกร่อน
1.5 ไนโอเบียม (Niobium) Nb


ข้อดี

1.เพิ่มความแข็งแรงที่จุดล้าตัว(Yield point)
2.ใช้ผสมกับเหล็กที่ท าโลหะแผ่น
1.6 อลูมิเนียม (Aluminum) Al


ข้อดี

1.ก าจัดออกซิเจนในเนื้อเหล็ก(Deoxidize)
2.ควบคุมขนาดเกรน

เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)


1.7 โบรอน (Boron) B ผู้สอน: บรรยายประกอบ

ข้อดี แผ่นใส

1.เพิ่มความเค้นให้กับแกนกลางของ
เหล็กกล้าชุบผิวแข็ง ผู้เรียน: ฟังบรรยายและ
2.ท าให้เหล็กมีความแกร่ง(Toughness) ดีโดยที่ความ จดสาระส าคัญ

แข็งแรงยังสูง


ข้อเสีย

1.ในการผสมโบรอนจะได้ผลดีก็ต่อเมื่อต้องท าการชุบ

แข็งแล้วท าการอบคืนตัว(Tempering) เท่านั้น


1.8 ทองแดง (Copper) Cu

ข้อดี
1.ช่วยให้เหล็กมีความต้านทานแรง ดึงสูงขึ้น

2.ป้องกันการเป็นสนิม
A,E 25(75)

1.9 วุลแฟรม
ข้อดี
1.เพิ่มความต้านทานแรงดึง
2.เพิ่มความเค้นคราก

3.เพิ่มความแข็งทนต่อการกัดกร่อน
4.ช่วยให้เกิดคาร์ไบด์

5.เพิ่มความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง
6.ท าให้เม็ดเกรนละเอียด
7.ทนความร้อนได้เพิ่มความเหนียว


ข้อเสีย

1.อัตราการยึดตัวลดลง
2.ขึ้นรูปยาก
3.ถ้าผสมอยู่ในจ านวนมากจะท าให้เหล็กเปราะแตกหัก

ง่าย

เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)


1.10 วานาเดียม (Vanadium) V ผู้สอน: บรรยายประกอบ

ข้อดี แผ่นใส
1.เพิ่มความต้านทานแรงดึง

2.เพิ่มความแข็ง ผู้เรียน: ฟังบรรยายและ
3.ช่วยให้เกิดคาร์ไบด์เพิ่มความคงทนของคมตัด จดสาระส าคัญ

4.เพิ่มความแข็ง
5.ทนความต่อความร้า
6.ความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง



ข้อเสีย
1.ความไวต่อการเผาให้ร้อนจนเกินไป

2.ขึ้นรูปขณะเย็นได้ยาก
A,E 25(100)
1.11 โคบอล(Cobalt) Co


ข้อดี

1.เพิ่มความคงทนให้กับคมตัด
2.เพิ่มความแข็งแรง
3.เพิ่มคุณสมบัติทางแม่เหล็ก

4.ทนความร้อนที่อุณหภูมิสูง

ข้อเสีย
1.ความเหนียวลดลง

2.ไวต่อความร้อนมากไปท าให้ไม่เกิด คาร์ไบด์




สรุป ผู้สอน: สรุป

ผู้ เรียน : ส รุ ปร่ วมกับ 20(120)
ผู้สอน

คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

สรุปเนื้อหา

ชนิดของธาตุต่างๆที่มีผลในงานเชื่อม
โดยเฉพาะในเหล็กกล้าที่มีคาร์บอนต ่า(0.13 –0.3%C) ซึ่งอยู่ในเหล็กที่ใช้กันอย่างกว้างขวาง

1.1. แมงกานีส (Manganese) Mn
แมงกานีสช่วยเพิ่มคุณสมบัติทางด้านความแข็ง(Hardness) และความแข็งแรง (Strength) ให้สูงขึ้นเหล็กกล้า
(Steel) ที่มีแมงกานีสผสมอยู่ 0.20 – 0.30 %และก ามะถันผสมอยู่มากกว่า จะเชื่อมได้อยาก การแตกร้าว เนื่องจาก

จะเกิดแมงกานีสซัลไฟด์(Mns) และถ้าเหล็กกล้าที่แมงกานีสผสมอยู่น้อยกว่า 0.30 % จะมีจุดอ่อนเมื่อท าการเชื่อม
นั้นคือจะเกิดรูพรุน (porosity) และรอยแตกร้าว (Crack) ในเนื้อเหล็กได้ง่าย เนื่องจากแมงกานีสจะช่วยก าจัด
ออกซิเจน (Deoxidize) ในเนื้อเหล็ก

1.2 โครเมียม (Chromium) Cr
1.3 นิกเกิล (Nickel) Ni

ข้อสังเกตในการสอน

1.สังเกตความสนใจของผู้เรียน
2.สังเกตการตอบค าถามหรือการซักถามของผู้เรียน


เครื่องมือและอุปกรณ์ช่วยสอน

1.เครื่องฉายข้ามศีรษะ
2.กระดานไวท์บอร์ด

3.เครื่องเขียน

ข้อทดสอบ
1.ข้อเสียของทังสเตนมีอะไรบ้างที่อยู่ในเนื้อเหล็ก
ตอบ 1.อัตราการยืดตัวลดลง

2.ขึ้นรูปยาก
3.ถ้าผสมอยู่ในจ านวนมากจะท าให้เหล็กเปราะแตกง่าย


เอกสารอ้างอิง
1.เชิดเชลง ชิดชวนกิจและคณะ.วิศวกรรมการเชื่อม.กรุงเทพฯ: ครุสภาลาดพร้าว, 2524. รหัส A

2. อดิศักดิ์ วรรณะวัลย์.วิศวกรรมการเชื่อม.พิมพ์ครั้งที่3.กรุงเทพฯ: ประกอบเมไตร, 2524. รหัส E

เตรียมหน่วยการสอน (UNIT LESSON PREPATION)

วันที่ เวลา 12.30 – 17.30 น.

วิชา วัสดุและโลหะวิทยา การสอนครั้งที่ 10

หัวข้อเรื่องและหัวข้อย่อย วัตถุประสงค์เชิงพฤติกรรม
โลหะนอกกลุ่มเหล็ก เมื่อนักศึกษาเรียนจบบทนี้แล้วจะสามารถ

1. อะลูมิเนียม 1. บอกคุณสมบัติที่ส าคัญบางประการของ

2. แมกนีเซียม โลหะอะลูมิเนียมได้
3. ทองแดง 2. บอกคุณสมบัติทั่วไปของโลหะ

แมกนีเซียมได้

3. บอกคุณสมบัติทั่วไปของโลหะทองแดงได้

4. บอกคุณสมบัติทั่วไปของโลหะสังกะสีได้
5. บอกคุณสมบัติทั่วไปของโลหะนิกเกิลได้

6. บอกคุณสมบัติทั่วไปของโลหะตะกั่วได้


เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา

กิจกรรม ผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ นาที

โลหะนอกกลุ่มเหล็ก ผู้สอน: บรรยาย

โลหะนอกกลุ่มเหล็กถูกจัดประเภทไว้หลาย ผู้เรียน: ฟังและจดบันทึก
ชนิดขึ้นอยู่กับน ้าหนัก ความคงทนต่อการกัดกร่อน

อุณหภูมิหลอมเหลว ปริมาณแหลางแร่และคุณสมบัติ

การแผ่รังสี ยังไม่มีการพัฒนาน ามาใช้ในงานวิศวกรรม

โลหะ เพราะเป็นธาตุที่หายากและมรราคาสูง ที่น ามา
พัฒนาใช้ในงานวิศวกรรมจะมีอยู่ 9 ธาตุ ดังปรากฏ

คุณสมบัติทั้งฟิสิกส์และเชิงกลเพื่อเปรียบเทียบ
A(291) 10(10)
1. อะลูมิเนียม
อะลูมิเนียมจัดเป็นธาตุที่พบมากชนิดหนึ่งบน ผู้สอน: บรรยาย

ผิวโลกประมาณ8%จะพบกระจัดกระจายอยู่ทั่วไป ผู้เรียน: ฟังและจดบันทึก

ส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปของออกไซด์ ซึ่งจะปะปนอยู่กับ
ออกไซด์ของซิลิคอน และเหล็ก แร่อะลูมิเนียมที่

สามารถน ามาถลุงเพื่อผลิตโลหะอะลูมิเนียมจะเป็นแร่ที่

มีปริมาณคอนออกไซด์ต ่า