เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรม ผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ นาที
คุณสมบัติทั่วไปของโลหะอะลูมิเนียม ผู้สอน: บรรยาย
อะลูมิเนียมจัดเป็นโลหะที่มีน ้าหนักเบา มี ผู้เรียน: ฟังและจดบันทึก
ความต้านทานต้อการเป็นสนิม มีความแข็งแรงอยู่ใน
เกณฑ์ปานกลาง แต่มีความเหนียวสูง สามารถน าไปใช้
งานได้กว้างขวางแทนเหล็ก และทองแดงได้ในหลาย
ๆ ด้านของงานวิศวกรรมและอุตสาหกรรม อะลูมิเนียม
มีคุณสมบัติทางด้านหล่อหลอมที่ดี โดยมีอุณหภูมิ
หลอมเหลวต ่า สามารถรวมตัวกับโลหะอื่น ๆ เป็น
โลหะผสมได้ง่าย มีความสามารถในการไหลอยู่ใน
เกณฑ์สูง สามารถหล่อหลอมได้ ข้อเสียของ
อะลูมิเนียมมีอยู่บ้างเหมือนกัน โดยเฉพาะอะลูมิเนียมมี
ขอบเขตการยืดหยุ่น 9Elastic limit ) ต ่า ท าให้การใช้
งานถูกจ ากัดขอบเขตไปมาก
การใช้งานโลหะอะลูมิเนียม
เนื่องจากโลหะอะลูมิเนียม มีความต้านทานต่อ ผู้สอน: บรรยาย
การเป็นสนิม อันเนื่องมาจากฟิล์มของ Al O ที่เกิด ผู้เรียน: ฟังและจดบันทึก A(294) 10(20)
2 3
จากการรวมตัวของอะลูมิเนียมกับออกวิเจน มีความ
หนาแน่นทึบมากช่วยป้ องกันมิให้ออกซิเจนสามารถ
แทรกซึมลงไปท าปฏิกิริยากับอะลูมิเนียม ใต้ฟิล์มของ
Al O ได้ ท าให้โลหะอะลูมิเนียมเกิดภูมิต้านทานต่อ
2 3
การเป็นสนิมได้ด้วยตัวเอง และคุณสมบัติที่ยืดตัวได้
ง่ายของอะลูมิเนียมจึงท าให้สามารถขึ้นรูปได้ง่าย ด้วย
การรีดเป็นแผ่น หรืออัดขึ้นรูปให้มีรูปร่างได้สะดวก
ท าให้การใช้งานอะลูมิเนียมมีขอบเขตกว้างขวางมาก
เช่น ใช้ท ากรอบประตูหน้าต่าง ท าท่อ ท าเป็นเส้นลวด
แทนลวดทองแดง เนื่องจากมีคุณสมบัติเป็นตัวน า
ไฟฟ้าที่ดี ปกติอะลูมิเนียมที่ใช้กันถึงแม้จะอยู่ใน
ประเภทบริสุทธิ์ก็ตาม แต่ในทางปฏิบัติจะยอมให้ที
โลหะเจือปนได้บ้าง โดยเฉพาะธาตุเหล็ก ซิลิคอน
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรม ผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ นาที
การจ าแนกประเภทของโลหะอะลูมิเนียม
โลหะอะลูมิเนียมสามารถผสมโลหะอื่น ๆ ได้ ผู้สอน: บรรยาย
หลายชนิด เช่น โลหะผสมอะลูมิเนียมทองแดง ผู้เรียน: ฟังและจดบันทึก
อะลูมิเนียม-ซิลิคอน อะลูมิเนียม-แมกนีเซียม
อะลูมิเนียมสังกะสี หรืออาจจะมีโลหะผสมอะลูมิเนียม
กับหลาย ๆ ธาตุร่วมกัน ดังเช่น อะลูมิเนียม-ทองแดง-
ซิลิคอน และแมกนีเซียม ซึ่งโลหะผสมแต่ละประเภท
จะมีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน สามารถเลือกใช้งานได้
อย่างกว้างขวาง โลหะผสมอะลูมิเนียมจ าแนกออกได้
เป็น 2 ประเภทที่ส าคัญคือ
- โลหะผสมประเภทขึ้นรูปเย็น(Wrought)
เป็นโลหะผสมที่จะผ่านการขึ้นรูปด้วยการรีด การอัด
ขึ้นรูปออกมาเป็นแผ่น หรือเป็นแท่ง ซึ่งจะมีทั้งที่
สามารถอบชุบแข็งตัวด้วยความร้อนได้ และที่อบชุบ
แข็งไม่ได้ ส่วนใหญ่จะมีทองแดง ซิลิคอน และ A(294) 10(30)
แมกนีเซียมเป็นธาตุผสม
- โลหะผสมประเภทหล่อหลอม (Castable)
เป็นโลหะที่มีคุณสมบัติพิเศษมีความสามารถในการ
ไหลดี ช่วยให้การหล่อรูปพรรณกระท าได้ง่าย ส่วน
ใหญ่ของโลหะผสมประเภทนี้สามารถอบชุบด้วยความ
ร้อนได้ โลหะผสมที่ส าคัญได้แก่ ซิลิคอนประมาณ
10-12% โดยมีชื่อทางการค้าว่า Silumin
2. แมกนีเซียม ผู้สอน: บรรยาย
แมกนีเวียมเป้ นธาตุที่พบกระจัดกระจายทั่วไป
ผู้เรียน: ฟังและจดบันทึก
บนผิวโลกในปริมาณไม่สูงมากนัก แหล่งที่ส าคัญ
ได้แก่ น ้าทะเลซึ่งจะมีปริมาณของแมกนีเซียมคลอไรด์
ตามเกณฑ์เฉลี่ยประมาณ 0.3% ซึ่งถ้าคิดรวมน ้าหนัก
ของแมกนีเซียมที่มีอยู่ในน ้าทะเลทั้งหมดจะได้ปริมาณ
15
ของแมกนีเซียมถึง 1.85x10 ตัน
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรม ผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ นาที
มีหลายประเทศ เช่น สหรัฐอเมริกา นอร์เวย์ และ
อังกฤษ ผลิตโลหะแมกนีเซียมจากน ้าทะเล เนื่องจากมี
ปริมาณของแมกนีเซียมในน ้าทะเลต ่า ท าให้ราคาของ ผู้สอน: บรรยาย
แมกนีเซียมที่ได้ราคาแพง แร่แมกนีเซียมที่ส าคัญ ผู้เรียน: ฟังและจดบันทึก
นอกจากที่พบในน ้าทะเลแล้วจะมีแหล่งแร่ที่ส าคัญ
เช่น โดโลไมต์(CaCO MgCO ) แมกนีไซด์ (MgCO )
3
3
3
และคาร์นัลไลต์ (KCI.MGCI )
2
โดโลไมต์ (Dolomite) พบมากใน
สหรัฐอเมริกา และในอีกหลายประเทศ
แมกนีไซต์ (Magnesite) พบมากในประเทศ
ออสเตรีย ออสเตรเลีย เชคโกสโลวาเกีย อิตาลี รัสเซีย
และสหรัฐอเมริกา
คาร์นัลไลต์ (Carnallite) ที่พบมากจะเป็นใน
สหภาพรัสเซีย และเยอรมนี
A(295) 20(50)
ส าหรับประเทศไทยพบแร่โดโลไมต์บริเวณ
จังหวัดกาญจนบุรี และชลบุรี จากรายงานกรม
ทรัพยากรธรณี ในปี 1981 ผลิตโดโลไมต์ได้ 27,890
ตัน ส่วนแมกนีไซต์พบบริเวณจังหวัดจันทบุรี แต่
ปริมาณที่พบไม่แน่นอน ไม่มีรายงานการผลิตแมกนี
ไซด์ และแร่คาร์นัลไลต์ที่ใดจากรายงานของกรม
ทรัพยากรธรณี
การถลุงแร่แมกนีเซียม มีกรรมวีที่ส าคัญ 2 ลักษณะ ผู้สอน: บรรยาย
คือ วิธีใช้ความร้อน (Thermal Techniques) กับวิธีแยก ผู้เรียน: ฟังและจดบันทึก
ด้วยกระแสไฟฟ้า (Electrolysis)
1. วิธีใช้ความร้อน จะเริ่มจากการน าเอาแร่ซึ่ง
อยู่ในรูปของ MgCO ไปเผาเพื่อเปลี่ยนเป็น
3
แมกนีเซียมออกไซด์ จากนั้นจะน าไปผสมกับถ่านโค้ก
ที่ท ามาจากน ้ามันดิบ แล้วอัดเป็นก้อนแข็งน าเอาบริเกต
ที่ได้ไปเผาในเตาที่อุณหภูมิ 2500ºC
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรม ผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ นาที
ภายในบรรยากาศของแก๊สไฮโดรเจน ธาตุคาร์บอนจาก ผู้สอน: บรรยาย
ถ่านโค้กจะท าปฏิกิริยาดึงออกซิเจนจากแมกนีเซียม ผู้เรียน: ฟังและจดบันทึก
ออกไซด์จะได้แมกนีเซียมในสภาพเป็นไอกับแก๊ส
คาร์บอนมอนนอกไซด์ ดังปฏิกิริยา
MgO + C Mg + CO
ปล่อยให้แก๊สและไอของ Mg ออกจากเตาเผา
ท าให้เย็นลงอย่างรวดเร็วเร็วจนถึงอุณหภูมิ 120ºC เพื่อ
ป้ องกันการรวมตัวของ Mg และ CO กลับไปเป็น
ออกไซด์ใหม่ แมกนีเซียมจะกลั่นตัวกลายเป็นผงของ
โลหะแมกนีเซียม ซึ่งจะต้องน าไปหลอมตัวในเตา
สุญญากาศ เพื่อจะได้โลหะแมกนีเซียม
วิธีการใช้ความร้อนอีกวิธีหนึ่งใช้ธาตุซิลิคอน
เป็นตัวรีดิวเซอร์ เรียกวิธรการนี้ว่า ซิลิโกเทอร์มอล
เทคนิคหรือ Pidgeon process จะใช้แร่โดโลไมต์เป็น
A(296) 10(60)
วัตถุดิบ โดยการเผาให้กลายสภาพเป็น MgO กับ CaO
ที่อุณหภูมิ 1000 ºC-1100 ºC จากนั้นน ามาผสมรวมกับ
ผงเฟอร์โรซิลิคอนในอัตรา 5 : 1 แล้วอัดให้เป็นก้อน
แข็งเช่นเดียวกับวิธีคาร์บอนเทอร์มอลเทคนิค น าบริเกต
ที่ได้ไปเผาในภาชนะปิดด้วยเหล็กนิกเกิล-โครเมียม ด้วย
แก๊สหรือกระแสไฟฟ้าที่อุณหภูมิ 1160-2500º C จะ
เกิดปฏิกิริยารีดักชันได้ Mg Fe และ Ca SiO 4 ดัง
2
ปฏิกิริยา ผู้สอน: บรรยาย
ผู้เรียน: ฟังและจดบันทึก
2 MgO 2 CaO Si( Fe ) Ca 2 SiO 2 Mg Fe
4
แมกนีเซียมจากปฏิกิริยาจะอยู่ในสภาพเป็นไอ
ร้อนจะถูกน าออกจาเตาท าให้เย็นเพื่อให้กลั่นตัวเป็น
โลหะแมกนีเซียมภายในคอนเดนเซอร์ส่วน Ca SiO กับ
2
Fe จะตกค้างอยู่ในเตา ผงโลหะแมกนีเวียมจะถูกน ามา
หลอมภายในเตาสุญญากาศอีกครั้งหนึ่ง
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรม ผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ นาที
2. วิธีการแยกด้วยกระแสไฟฟ้า หลังจากแยก
โลหะแมกนีเซียมด้วยกระแสไฟฟ้ามีหลักการคล้ายคลึง ผู้สอน: บรรยาย
กับการแยกโลหะอะลูมิเนียมด้วยกระแสไฟฟ้า
ผู้เรียน: ฟังและจดบันทึก
กล่าวคือ ต้องประกอบด้วยอิเล็กโทรไลต์และวัตถุดิบ
หรือสารประกอบของแมกนีเซียมที่จะน ามาแยกเอา
โลหะแมกนีเซียม
จะกล่าวถึงวัตถดิบหรืออิเล็กโทรไลต์ที่ใช้
แยกแมกนีเวียมก่อน ซึ่งเป้ นแมกนีเวียมคลอไรต์จะ
ได้มาจาก 2 แหล่งที่ส าคัญ คือ จากน ้าทะเล และจาก
แร่ที่เรียกว่าคาร์นัลไลต์ ซึ่งเป็นแร่ที่มีองค์ประกอบของ
แมกนีเซียมคลอไรต์ แต่แหล่งแมกนีเซียมคลอไรต์ทั้ง
สองยังมีความเข้มข้นไม่เพียงพอ ต้องมีกรรมวิธีที่
จะต้องสกัดให้ได้แมกนีเซียมคลอไรต์มีเปอร์เซ็นต์สูง
จึงจะน ามาแยกด้วยกระแสไฟฟ้า
คุณสมบัติทั่วไปของโลหะแมกนีเซียม
คุณสมบัติทีส าคัญประการหนึ่งของ ผู้สอน: บรรยาย A(297) 10(70)
แมกนีเซียม คือ เป็นโลหะเบาสามารถตัดเจาะได้ง่าย ผู้เรียน: ฟังและจดบันทึก
และมีความแข็งแรงเมื่อเทียบกับน ้าหนัก อยู่ในเกณฑ์
สูงเปรียบเทียบเมื่อปริมาตรเท่ากัน อะลูมิเนียมจะหนัก
กว่า 1 เท่า เหล็กจะหนักมากกว่า 4 เท่า และทองแดง
หรือนิกเกิลจะหนักเป็น 5 เท่าของแมกนีเซียม
คุณสมบัติที่ส าคัญอีกประการหนึ่งของแมกนีเซียม
คือ คุณสมบัติที่แมกนีเซียมมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนเป็น
บวกที่ค่อนข้างแรง ดังนั้นจึงมีแนวโน้มที่จะรวมตัว
ให้สารประกอบได้มากกว่าที่จะอยู่ในรูปของ
สารละลายของแข็ง หรือไม่ก็ให้อัตราการละลายของ
ธาตุที่จะมาผสมเป็นสารละลายของแข็งที่เปอร์เซ็นต์
ต ่า ดังจะแสดงอธิบายต่อไปในเรื่องโลหะผสม
แมกนีเซียม
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรม ผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ นาที
โลหะผสมแมกนีเซียม ผู้สอน: บรรยาย
คล้ายคลึงกับโลหะผสมอะลูมิเนียมโดย ผู้เรียน: ฟังและจดบันทึก
แบ่งเป็น 2 กลุ่มใหญ่ คือ ประเภทที่ขึ้นรูปเย็น โดย
การรีดหรือตีขึ้นรูปและประเภทเหมาะส าหรับงานหล่อ
โลหะผสมที่ส าคัญ ของแมกนีเซียมและน ามาใช้งาน
ด้านวิศวกรรมมากคือ โลหะผสมแมกนีเซียม-
อะลูมิเนียม แมกนีเซียม-สังกะสี และแมกนีเซียม-
ทอเรียม ซึ่งโลหะผสมทั้งสามประเภทนี้สามารถ
ปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลได้ด้วยการชุบแข็งในลักษณะ
เอาจริง
3. ทองแดง
ทองแดงเป็นธาตุที่พบปริมาณน้อยบนผิวโลก ผู้สอน: บรรยาย
แต่เป็นธาตุหนึ่งในจ านวนสามธาตุที่ปรากฏพบใน ผู้เรียน: ฟังและจดบันทึก
สภาพบริสุทธิ์โดยธรรมชาติ เรียกว่า พบในสภาพที่
เป็นโลหะ หรือในสภาพซึ่งปรากฏพบกระจัดกระจาย
ตามแหล่งต่าง ๆ A(298) 10(80)
แร่ทองแดงที่ปรากฏพบมีมากมายหลายชนิดมี
ทั้งที่อยู่ในฟอร์มของซัลไฟด์ ออกไซด์คาร์บอเนต
ซัลเฟต ซิลิเกต และที่อยู่ในลักษณะผสมกันและปนอยู่
กับแร่อื่น ๆ เช่น แร่นิกเกิล เงิน พลวง และบิสมัท
ปริมาณของทองแดงในแร่จะอยู่ในช่วงไม่เกิน 10% แร่
ทองแดงที่จัดว่ามีความส าคัญในเชิงอุตสาหกรรมผลิต
โลหะทองแดง ส่วนมากจะเป็นแร่ประเภทซัลไฟด์ซึ่งมี
อยู่สองชนิดที่ส าคัย คือแร่ทองแดง คาลโคไซด์ เป็น
แร่มีสีเทา-ด า มีความถ่วงจ าเพาะ 5.5-5.8 มีปริมาณ
ทองแดง 79.9% แกชนิดหนึ่งคือแร่คาลโคไพไรต์ เป็น
แร่มีสีเหลืองความถ่วงจ าเพาะประมาณ 4 มีปริมาณ
ทองแดงประมาณ 35%
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรม ผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ นาที
การถลุงแร่ทองแดง ผู้สอน: บรรยาย
การถลุงแร่ทองแดงในอุตสาหกรรมประมาณ ผู้เรียน: ฟังและจดบันทึก
90% ของโลหะทองแดงที่ผลิตได้จะเป็นการถลุงโดย
กรรมวิธีใช้ความร้อนจากแร่ทองแดงซัลไฟด์ ส่วน
กรรมวิธีอื่น เช่น Hydrometallurgy จะใช้ในกรณีที่เป็น
แร่ออกไซด์หรือคาร์บอเนตประเภทเกรดต ่า
การถลุงโดยกรรมวิธีความร้อนจะเริ่มตั้งแต่น า
แร่ทองแดงมาแต่งสกัดเอาสารเจือปนออกเพื่อให้แร่มี
ความเข้มข้นสูง อาจจะใช้วีบดแร่ให้ละเอียดล้างเอาสิ่ง
ที่เจือปนออกและสุดท้ายจะสกัดหัวแร่ด้วยวิธีการลอย
แร่ เมื่อได้แร่มีปริมาณทองแดงซัลไฟด์สูงแล้วจะผ่าน
ไปผ่านกรรมวิธีย่างเพื่อเปลี่ยนจากแร่ทองแดงซัลไฟด์
ไปเป้นทองแดงออกไซด์ หรืออาจจะเป็นการลด
ปริมาณของก ามะถันให้น้อยลง อุณหภูมิที่ใช้ในการท า
Roasting จะอยู่ในช่วง 500-750 C เชื้อเพลิงที่ใช้จะ A(299) 10(90)
เป็นถ่านหินบด น ้ามัน หรือแก๊สธรรมชาติ
แร่ทองแดงหลังจากผ่านกรรมวิธีย่างหรือ Roasting
แล้วจะน ามาถลุงหรือหลอมละลายภายในเตาหลอม ผู้สอน: บรรยาย
ประเภทเตาสูงหรือเตากระทะแร่ทองแดงที่น ามาหลอม ผู้เรียน: ฟังและจดบันทึก
จะเป็นแร่ผสมระหว่าง Cu S และ CuFeS ปนกันเมื่อ
2
2
ถูกเผาในเตาจะหลอมละลายปนกันเรียกว่า Matte มี
การควบคุมปริมาณของก ามะถันไม่ให้สูงมากโดยการ
เติมแร่ทองแดงชนิดออกไซด์ลงไปเพื่อปรับส่วนผสม
ของ Matte เพื่อให้สามารถน าไปสกัดโลหะทองแดง
ได้ดีในกรรมวิธีขั้นต่อไปในเตา Converter
หลังจากสกัดโลหะทองแดงจาก matte จะเป็น
ดังนี้ ขณะที่พ่นลมเข้าไปภายในเตาออกซิเจนจะเข้าท า
ปฏิกิริยากับเหล็กซัลไฟดืจะเปลี่ยนเป็นเหล็กออกไซด์
กับแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์หนีไป
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรม ผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ นาที
คุณสมบัติทั่วไปของโลหะทองแดง ผู้สอน: บรรยาย
ทองแดงจัดว่าเป็นโลหะที่มีความแข็งแรงอยู่ใน ผู้เรียน: ฟังและจดบันทึก
เกณฑ์ต ่า แม้จะมีความเหนียวสูงก็ตามการใช้งานของ
ทองแดงจึงมีขอบเขตจ ากัดอยู่เฉพาะกรณีเท่านั้น การ
ปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลของทองแดงกระท าได้หลาย
วิธี ดังเช่นการขึ้นรูปเย็น การเพิ่มความแข็งด้วยวิธี
จัดการเรียงตัวของอะตอมการเพิ่มความแข็งด้วย
กรรมวิธีตกผลึก และการท าสารละลายของแข็ง ซึ่งแต่
ละวิธีสามารถเพิ่มความแข็งแรงให้กับทองแดงจะมาก
หรือน้อยขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีเฉพาะและการผสมธาตุ
ต่าง ๆ แต่วิธีท าสารละลายของแข็งโดยการผสมธาตุต่าง
ๆ ลงไปในทองแดงเป็นวิธีที่นิยมใช้ในอุตสาหกรรม
เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีอื่น ๆ เช่นการขึ้นรูปเย็น ดังนั้น
จึงเกิดโลหะผสมทองแดงหลายชนิดและมีคุณสมบัติ
เชิงกลแตกต่างกันออกไปท าให้สามารถเลือกใช้งานได้ A(301) 10(100)
ตามความเหมาะสมของลักษณะงาน มีการจัดกลุ่มของ
โลหะสมทองแดงออกเป็น 4 กลุ่ม และบางกลุ่มยัง
แยกกลุ่มย่อยออกไปอีก ดังนี้
กลุ่มที่ 1 ได้แก่ โลหะผสมระหว่างทองแดง
กับสังกะสี ซึ่งเรียกชื่อว่าทองเหลืองแบ่งกลุ่มย่อย
ออกไปตามลักษณะโครงสร้างจุลภาค ดังนี้ ผู้สอน: บรรยาย
ก. ทองเหลืองแอลฟา ( -Brass) ผสม ผู้เรียน: ฟังและจดบันทึก
สังกะสีสูงถึง 36% แบ่งออกเป้ นกลุ่มย่อย 2 กลุ่ม
1. ทองเหลือง Yellow alpha ผสมสังกะสี 20-
36%
2. ทองเหลือง Red brass ผสมสังกะสี 5-20%
ข. ทองเหลืองแอลฟา บีต้า ( ) ผสม
สังกะสี 38-46%
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรม ผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ นาที
กลุ่มที่ 2 ได้แก่โลหะผสมระหว่างทองแดงกับธาตุอื่น
ๆ เช่น ดีบุก ซิลิคอน อะลูมิเนียมและเบริลเลียม แบ่ง ผู้สอน: บรรยาย
ออกเป้ นหลายประเภทขึ้นอยู่กับชนิดของธาตุผสม เช่น
ผู้เรียน: ฟังและจดบันทึก
ก. บรอนซ์ดีบุก
ข. บรอนซ์อะลูมิเนียม
ค. บรอนซ์ซิลิคอน
ง. บรอนซ์เบริลเลียม
A(302) 5(105)
กลุ่มที่ 3 ได้แก่ โลหะผสมระหว่างทองแดง
กับนิกเกิล เรียกชื่อโลหะผสมกลุ่มนี้ว่า Cupro-Nickels
กลุ่มที่ 4 ได้แก่ โลหะผสมระหว่างทองแดง
นิกเกิล และสังกะสี เรียกชื่อโลหะผสมนี้ว่า Nickel
Silver หรือ German Silver
สรุป ผู้สอน: บรรยาย
ผู้เรียน: ฟังและจดบันทึก 15(120)
สรุปเนื้อหาวิชา
อะลูมิเนียม
อะลูมิเนียมจัดเป็นธาตุที่พบมากชนิดหนึ่งบนผิวโลกประมาณ8%จะพบกระจัดกระจายอยู่ทั่วไป ส่วน
ใหญ่จะอยู่ในรูปของออกไซด์ ซึ่งจะปะปนอยู่กับออกไซด์ของซิลิคอน และเหล็ก แร่อะลูมิเนียมที่สามารถ
น ามาถลุงเพื่อผลิตโลหะอะลูมิเนียมจะเป็นแร่ที่มีปริมาณคอนออกไซด์ต ่า
แมกนีเซียม
แมกนีเวียมเป้ นธาตุที่พบกระจัดกระจายทั่วไปบนผิวโลกในปริมาณไม่สูงมากนัก แหล่งที่ส าคัญ
ได้แก่ น ้าทะเลซึ่งจะมีปริมาณของแมกนีเซียมคลอไรด์ ตามเกณฑ์เฉลี่ยประมาณ 0.3% ซึ่งถ้าคิดรวมน ้าหนัก
15
ของแมกนีเซียมที่มีอยู่ในน ้าทะเลทั้งหมดจะได้ปริมาณของแมกนีเซียมถึง 1.85x10 ตัน
ทองแดง
ทองแดงเป็นธาตุที่พบปริมาณน้อยบนผิวโลก แต่เป็นธาตุหนึ่งในจ านวนสามธาตุที่ปรากฏพบใน
สภาพบริสุทธิ์โดยธรรมชาติ เรียกว่า พบในสภาพที่เป็นโลหะ หรือในสภาพซึ่งปรากฏพบกระจัดกระจาย
ตามแหล่งต่าง ๆ
ข้อสังเกตการสอน
ก่อนสอน
- นักเรียนมีความพร้อมในการเรียนความพร้อมของห้องเรียนและความสนใจของผู้เรียนเช่น
อุปกรณ์
การเรียน การแต่งกาย เป็นต้น
ระหว่างสอน
- ผู้สอน สอนบรรยาย
- ความสนใจในการฟัง การตอบสนองต่างๆ เช่น การตอบค าถาม สามารถท างานตามได้
หลังสอน
- การท าทดสอบผู้เรียนด้วยแบบทดสอบที่เตรียมไว้
หมายเหตุ : อุปกรณ์ช่วยสอน
1. เครื่องฉายแผ่นใสข้ามศีรษะ
2. กระดานไวท์บอร์ดด า + แปรงลบกระดาน
3. ปากกาเขียนไวท์บอร์ด
หนังสืออ้างอิง
A: ไตรภพ อินทุใส. โลหะวิทยาเบื้องต้น. ส านักพิมพ์ฟิสิกส์เซ็นเตอร์. 2547
หน่วยเตรียมการสอน (UNILESSIN PREPARATION)
วันที่ - เวลา 12.30 – 17.30 น.
วิชา วัสดุและโลหะวิทยา การสอนครั้งที่ 11
หัวข้อเรื่อง – หัวข้อย่อย วัตถุประสงค์เชิงพฤติกรรม
ล าดับการเชื่อม เมื่อนักศึกษาเรียนจบหน่วยนี้แล้วจะสามารถ
1.การเชื่อมหลายเที่ยวเชื่อมและอุณหภูมิระหว่าง 1.อธิบายผลของการเชื่อมหลายเที่ยวเชื่อม
เที่ยวเชื่อม (Multi Layer Welding and Interpass และอุณหภูมิระหว่างเที่ยวเชื่อมได้อย่าง
Temperature) ถูกต้อง
2.เทคนิคและวิธีล าดับการเชื่อม 2.อธิบายเทคนิคและวิธีล าดับการเชื่อมได้
เหมาะสมและถูกต้อง
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน / ผู้สอน หนังสือ (นาที)
ล าดับการเชื่อม ผู้สอน : บรรยายประกอบ
1. การเชื่อมหลายเที่ยวเชื่อมและอุณหภูมิระหว่างเที่ยว แผ่นใส
เชื่ อ ม (Multi Layer Welding and Interpass ผู้เรียน : ฟังและจดบันทึก
Temperature) ถามเมื่อสงสัย
การให้ความร้อนก่อนเชื่อม (Preheating) มีความจ าเป็น
ในการควบคุมสภาวะในการเชื่อม อุณหภูมิของรอยเชื่อม
และรอบๆ บริเวณแนวเชื่อมต่างมีความส าคัญ รวมถึง
อุณหภูมิที่เหมาะสมระหว่างเที่ยวเชื่อมควรมีการก าหนด
ตามอุณหภูมิระหว่างเที่ยวเชื่อมขั้นต ่าสุดต้องสัมพันธ์กับ
อุณหภูมิต ่าสุดของการให้ความร้อนก่อนเชื่อม เช่น A 5(5)
รอยต่อของเหล็กกล้าผสมอาจให้ความร้อนก่อนเชื่อม
ประมาณ 200 องศาฟาเรนไฮต์ เพราะแนวเชื่อมแนว
แรกหรือแนวเชื่อมซึมลึกเชื่อมด้วยกระบวนการเชื่อมทิก
(TIG) และเติมรอยต่อให้เต็มด้วยการเชื่อมไฟฟ้ าหุ้ม
ฟลักซ์ E – 7010 พิจารณาการเกิดการดึงเนื่องจากการ
เย็นตัวของแนวเชื่อม เชื่อมจนเต็มร่องและการเชื่อมลวด
เชื่อมหุ้มฟลักซ์ชนิดไฮโดรเจนต ่า ควรก าหนดอุณหภูมิ
ระหว่าเที่ยวเชื่อมประมาณ 300 – 600 องศาฟาเรนไฮต์
คุณสมบัติความสามารถเชื่อมของเหล็กที่น ามาเชื่อมและ
ชนิดของรอยจะเป็นตัวบอกอุณหภูมิระหว่างเที่ยวเชื่อม
ควรจะต ่าหรือสูงเท่าไร
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน / ผู้สอน หนังสือ (นาที)
อุณหภูมิระหว่างเที่ยวเชื่อมส่งผลต่อความไวในการ ผู้สอน : บรรยายประกอบ
เกิดการแตกร้าวของเหล็กที่มีความสามารถในการเพิ่ม แผ่นใส
ความแข็ง (Hardenable) ความเค้นตกค้าง การเสียรูป ผู้เรียน : ฟังและจดบันทึก
(Distorsion) และขน าดของเกรน (Grain Size) มี ถามเมื่อสงสัย
ความส าคัญมากในการใช้งานของผลิตภัณฑ์ที่มาการ
เชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอน
จากภาพ แนวเชื่อมเที่ยวที่ 1 เย็นตัวลงถึงอุณหภูมิ
ปกติก่อนท าการเชื่อม แนวเชื่อมเที่ยวที่ 2 จะเห็นว่ามี
เฉพาะบางส่วนของแนวเชื่อมเที่ยวที่ 1 เป็นเกรนขนาด
ละเอียด เนื่องจากผลความร้อนจากแนวเชื่อมเที่ยวที่ 2
A 10(15)
จากภาพ เป็นการเชื่อมแนวเชื่อมเที่ยวที่ 2 ขณะ
แนวเชื่อมเที่ยวที่ 1 มีอุณหภูมิประมาณ 1000 องศาฟา
เรนไฮต์ ผลคือแนวเชื่อมเที่ยวที่ 1 ได้รับความร้อนจาก
แนวเชื่อมเที่ยวที่ 2 มากกว่า ในรูป (ก) ท าให้ขนาดของ
เกรนส่วนที่ได้รับความร้อนสูงที่มีขนาดหยาบและ
โครงสร้างเสาเข็ม (Columnar) บางส่ วนหายไป
เนื่องจากความร้อนของแนวเชื่อมที่ 2 และความร้อน
ระหว่างเที่ยวเชื่อม
จากภาพ เป็นการเชื่อมแนวเชื่อมเที่ยวที่ 2 ทันที
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน / ผู้สอน หนัง (นา
สือ ที)
ที่เชื่อมแนวเชื่อมเที่ยวที่ 1 เสร็จอุณหภูมิยังสูงกว่า ผู้สอน : บรรยายประกอบ แผ่นใส
อุณหภูมิวิกฤต ขนาดเกรนแนวเชื่อมเที่ยว ผู้เรียน : ฟังและจดบันทึก ถามเมื่อ
ที่ 1 มีลักษณะหยาบ เนื่องจากจากการเชื่อมเที่ยวที่ 2 สงสัย
เข้าไปท าให้อุณหภูมิสูงเกินกว่าอุณหภูมิวิกฤต
เวลาระหว่างการเชื่อมแต่ละเที่ยวเชื่อมเป็นผลต่อ
ขนาดของเกรนเชื่อมทับแนวเที่ยวแรก เกิดเกรนหยาบ
และการปล่อยให้แนวเชื่อมเที่ยวแรกเย็นตัวลงถึง
อุณหภูมิปกติแล้วเชื่อมแนวเชื่อมเที่ยวที่ 2 ส่งผลให้
เกรนละเอียดเฉพาะบางส่วนเป็นโครงสร้างเสาเข็ม ผล
ของการที่แนวเชื่อมมีเกรนละเอียดคือแนวเชื่อมมี
คุณสมบัติทนต่อแรงกระแทก (Impact) ได้ดีและผลดีต่อ
ความแข็งแรงในการรับแรงดึงโดยเฉพาะอย่างยิ่งใช้งาน
ที่อุณหภูมิต ่า
ถ้าเปรียบเทียบการเชื่อม โดยใช้ลวดเชื่อม
อิเล็คโทรดชนิดไม่มีสารพอกหุ้ม พบว่า ลวดเชื่อมชนิด
ไม่มีสารพอกหุ้มจะใช้แรงเคลื่อนส าหรับการอาร์คต ่า A 10(2
กว่าลวดเชื่อมที่มีสารพอกหุ้ม (กระแส x แรงเคลื่อน 5)
โดยปกติแรงเคลื่อนส าหรับการอาร์คประมาณ 18
โวลต์ ส าหรับลวดเชื่อมไม่มีสารพอกหุ้มและประมาณ
25 – 35 โวลต์ ส าหรับลวดที่มีสารพอกหุ้ม) ผลคือ
แนวเชื่อมที่เชื่อมด้วยลวดเชื่อมที่มีสารพอกหุ้มจะมี
บริเวณผลกระทบร้อน (Heat Affected Zone) กว้างกว่า
แนวเชื่อมที่เชื่อมด้วยลวดเชื่อมไม่มีสารพอกหุ้ม กว่านั้น
แสลคที่เกิดจากการเชื่อมลวดเชื่อมหุ้ม ฟลักซ์ ท าให้
อัตราการเย็นตัวแนวเชื่อมช้าลง ท าให้อุณหภูมิระหว่าง
เที่ยวเชื่อมสูงกว่าแนวเชื่อม จากการเชื่อมด้วยลวดไม่มี
สารพอกหุ้ม เมื่อต้องเชื่อมแนวเชื่อมเที่ยว 2 ทับลงไป
นอกนี้เนื้อโลหะแนวเชื่อมลวดเชื่อมไม่มีสารพอกหุ้มจะ
มีคาร์บอนและแมงกานีส ผสมอยู่ต ่ากว่าเนื้อโลหะแนว
เชื่อมจากลวดเชื่อมสารพอกหุ้ม การที่มีอุณหภูมิวัตถุที่
สูงกว่ารวมกับมีธาตุคาร์บอนและแมงกานีสต ่ากว่าและมี
ขนาดบริเวณกระทบร้อน (HAZ) ที่แคบกว่า
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน / ผู้สอน หนังสือ (นาที)
และแม้ว่าจะมีไนโตรเจนผสมอยู่สูงกว่า (0.10 – 0.15 %) ผู้สอน : บรรยายประกอบ
ค่อนข้างมีผลแตกต่างกัน ความแตกต่างของแนวเชื่อมทั้ง แผ่นใส
สองแบบเป็นผลต่อช่วงวิกฤติการเกิดนิวเคลียสของการ ผู้เรียน : ฟังและจดบันทึก
เกิดผลึกใหม่ ถามเมื่อสงสัย
พลังแรงเฉื่อยต ่า มีผลต่อขนาดของเกรนท าให้
ขนาดเกรนเล็กละเอียดหลังให้ความร้อนสูงกว่าอุณหภูมิ
วิกฤตและเย็นตัวลงต ่ากว่าอุณหภูมิวิกฤตอีกครั้งเพราะ
แนวเชื่อมขนาดเล็กจะเกิดโครงสร้างเดนไดร์ท (Dendrite)
ที่มีขนาดเล็กกว่าแนวเชื่อมใหญ่เพราะว่าโครงสร้างเดน
ไดร์ทไม่สามารถเติบโตได้เต็มที่ในแนวเชื่อมขนาดเล็ก
แนวเชื่อมขนาดเล็กมีการเย็นตัวเร็วกว่า เห็นผลที่เกิด
นิวเคลียร์ที่อุณหภูมิต ่ากว่าอุณหภูมิสมดุลของการแข็งตัว
(Under - cool) ดังนั้น แนวเชื่อมขนาดเล็กจึงมีเกรน
ละเอียดกว่า แนวเชื่อมขนาดเล็กเย็นตัวเร็วกว่าแนวเชื่อม
ขนาดใหญ่และอุณหภูมิระหว่างเที่ยวเชื่อมอาจจะไม่สูง
เมื่อท าการเชื่อมเที่ยวที่ 2 A 15(35)
ขอบเขตของบริเวณกระทบร้อนที่เกิดโดยแนวเชื่อมเที่ยว
สุดท้าย
ในการเชื่อมหลายเที่ยวเชื่อม (Multi layer)
ต้องการให้เกิดโครงสร้างหรือเกรนละเอียดที่โลหะงาน
(Base Metal) จากภาพหลังจากเชื่อมแนวที่ 1 – 6
โครงสร้างจุลภาคบริเวณใกล้ 5 และ 6 จะหยาบสมมติ
แนวเชื่อมทั้ง 6 มีอุณหภูมิสูงท าให้เกิดโครงสร้างเกรน
หยาบคือ อุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิช่วงวิกฤตและแนว
เชื่อมที่ 7 เป็นแนวสุดท้ายแล้วอุณหภูมิของรอยต่อ
ทั้งหมดเท่ากับข้อจ ากัดของอุณหภูมิวิกฤตหรือสูงกว่า
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน / ผู้สอน หนังสือ (นาที)
เชื่อมแนวที่ 7 โครงสร้างเกรนหยาบที่แนวเชื่อมที่ 5 ผู้สอน : บรรยายประกอบ
และ 6 จะไม่กลับเป็นโครงสร้างละเอียดและรอยต่อจะ แผ่นใส
รับแรงกระแทกสูงไม่ได้เพราะโครงสร้างที่มีเกรนหยาบ ผู้เรียน : ฟังและจดบันทึก
บริเวณที่เหมือนรอยบาก (Notch) คือตรงที่เป็นขอบของ ถามเมื่อสงสัย
แนวเชื่อม ดังนั้นแนวเชื่อมสุดท้ายเที่ยวที่ 7 ควรมีพลัง ผู้สอน : บรรยาย, ถาม
ความร้อนเพียงพอ (ได้จากความร้อนก่อนเชื่อม) เพื่อ
พลังงานความร้อนจะแผ่ไปยังบริเวณวิกฤติ BB ลักษณะ ค าถาม : แนวเชื่อมสุดท้าย
ทั่วไปของเนื้อโลหะเชื่อมที่มีคาร์บอนผสมต ่า จะไม่เกิด ของการเชื่อมหลายแนวเชื่อม
โครงสร้างเกรนหยาบแต่จะเกิดโครงสร้างเข็ม เรียกว่า จะมีโครงสร้างที่เรียกว่า
“Widmanstatent” อย่างไร?
โครงสร้างเที่ยวที่ 5 และ 6 ไม่มีความส าคัญต่อ ผู้เรียน : ตอบค าถาม
การเกิดเกรนหยาบ ถ้าการเชื่อมแนวเชื่อมที่ 7 มีขนาด ค า ต อ บ : จ ะ ไ ม่ เกิ ด
ของแนวเชื่อมและพลังงานความร้อนที่มากพอ โครงสร้างเกรนหยาบแต่จะ
เกิดโครงสร้างเข็ม เรียกว่า A 15(45)
พฤติกรรมบางอย่างเกิดขึ้นในการเชื่อมรอยต่อที่ “Widmanstatent”
ต้องเชื่อมหลายๆ เที่ยวเชื่อม เมื่อการท างานเชื่อมต้อง
หยุดชั่วคราว บางครั้งอาจจะข้ามคืน เนื่องจากปัญหาของ
การก าหนดการเกี่ยวกับการทดสอบช่างเชื่อมโลหะหรือ
อื่นๆ เมื่อจะท าการเชื่อมเหล็กหรือแนวเชื่อมต่อปัญหาที่
เกิดขึ้น เช่น จะยอมให้แนวเชื่อมเย็นตัวลงที่อุณหภูมิห้อง
หรือไม่หรือต้องรักษาอุณหภูมิระหว่างเที่ยวเชื่อมไว้ เมื่อ
เหล็กที่น ามาเชื่อมเป็นเหล็กที่ต้องให้ความร้อนหลังเชื่อม
(Post – heat ) ทันทีที่เชื่อมเสร็จ
สมาคมการเชื่อมโลหะแห่งประเทศอเมริกาได้
ประชุมและรายงานเกี่ยวกับความส าคัญที่เกี่ยวกับโลหะ
วิทยาและองค์ประกอบที่ต้องพิจารณาในการให้ความ
ร้อนขณะการประกอบด้วยการเชื่อมเหล็กกล้าที่มี
คุณสมบัติชุบแข็ง โดยเสนอแนะดังนี้
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน / ผู้สอน หนังสือ (นาที)
1. วงจังหวะการให้ความร้อนของการเชื่อม ผู้สอน : บรรยายประกอบ
เหล็กกล้าที่มีส่วนผสมธาตุโครเมียมและ แผ่นใส
โมลิบดีนัม และธาตุโครเมียมต ่ากว่า 2.5 % ผู้เรียน : ฟังและจดบันทึก
สามารถท าการเชื่อมภายใต้สภาวะปกติโดยใช้ ถามเมื่อสงสัย
ลวดเชื่อมชนิดไฮโดรเจนต ่า
2. วงจังหวะการให้ความร้อนของการเชื่อม
เหล็กกล้าที่มีส่วนผสมโครเมียม – โมลิบดีนัม
และธาตุโครเมียมผสมตั้งแต่ 2.5 % ขึ้นไป
และหนาต ่ากว่า 1 นิ้ว สามารถเชื่อมภายใต้
การควบคุมการก าหนดการปฏิบัติการเชื่อม
โดยใช้ลวดเชื่อมชนิดไฮโดรเจนต ่าและถ้างาน
หนามากกว่า 1 นิ้ว ต้องเชื่อมให้เสร็จและให้
ความร้อนหลังเชื่อมและอบคลาย (Tempering)
แนวเชื่อมที่อุณหภูมิ 1,200 – ก่อน
เกิดเหตุการณ์อื่น
3. ส าหรับงานที่มีความหนาต ่ากว่า 1 นิ้ว และ A 15(60)
เกิดเหตุการณ์อื่นสอดขึ้น แนวเชื่อมที่เชื่อมไว้
ก่อนเหตุการณ์สอดขึ้นไม่ควรเกิน 1 / 3 หรือ
ประมาณ 2 เที่ยวเชื่อม
2. เทคนิคและวิธีล าดับการเชื่อม
จากการเชื่อมงานจะเกิดความเค้นต่างๆ ขึ้นใน
ชิ้นงานเชื่อม ทั้งนี้ขึ้นกับองค์ประกอบต่างๆ เช่น ชนิด
ของรอยต่อและกระบวนการเชื่อม รวมทั้งล าดับการเชื่อม
แนวเชื่อมจะมีการเคลื่อนที่ของจุดหลอมละลายหรือจุดที่
อุณหภูมิสูงเคลื่อนที่ไปตลอดทิศทางการเชื่อม การ
เคลื่อนที่ของแอ่งหลอมละลายไม่ว่าจะเป็นการเชื่อมแนว
เดียวหรือหลายแนว ท าให้อุณหภูมิเกิดในชิ้นงานไม่
เท่ากัน จึงมีการหดตัว การเปลี่ยนแปลงรูปร่างและความ
เค้นในชิ้นงานเชื่อม ในกรณีการเชื่อมประกอบหลายแนว
เชื่อมหลายต าแหน่งท่าเชื่อมที่แตกต่างกัน ต้องพิจารณา
ถึงความเค้นที่เกิดขึ้น การเชื่อมที่ไม่ขัดขวางการ
เปลี่ยนแปลงรูปร่าง
คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน / ผู้สอน หนังสือ (นาที)
เช่น เชื่อมจากศูนย์กลางของชิ้นงานออกไปหรือเชื่อม ผู้สอน : บรรยายประกอบ
บริเวณที่จะมีการหดตัวสูงกว่า แล้วจึงเชื่อมแนวเชื่อมที่ แผ่นใส
เกิดการเปลี่ยนแปลงรูปร่างน้อยเป็นล าดับสุดท้าย ใน ผู้เรียน : ฟังและจดบันทึก
กรณีที่แนวเชื่อมต้องตัดหรือขวางกัน แนวเชื่อมที่อยู่ ถามเมื่อสงสัย
ต าแหน่งท่าขนานนอนต้องหยุดก่อนจะถึงรอยต่อจุดตัด
เมื่อท าการเชื่อมในแนวที่ตัดแล้วจึงท าการเชื่อม
แนวขนานนอนให้สมบูรณ์
การเชื่อมโครงสร้างที่สลับซับซ้อน ต้องมีการวาง A 15(75)
แผนการเชื่อม การเขียนล าดับก่อนหลังอย่างไร ต้อง
ค านึงถึงอุณหภูมิของการเชื่อม ความเค้นที่เกิดขึ้นกับ
ชิ้นงานและแนวเชื่อมและอิทธิพลต่างๆ ที่จะเกิดขึ้นจึงลง
มือท าการเชื่อม ล าดับการเชื่อมจะต้องค านึงถึงสิ่งต่างๆ
และข้อควรระวัง ดังนี้
1. งานเชื่อมต้องเชื่อมในต าแหน่งท่าขนานนอนไป
ประชิดในต าแหน่งเชื่อมอื่น เพราะการเชื่อมท่าขนาน
นอนการหดตัวของแนวเชื่อมในท่าขนานนอนนั้นมีผลต่อ
แนวเชื่อมน้อยหรือเกือบไม่มีเลย
คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน / ผู้สอน หนังสือ (นาที)
2. ในงานเชื่อมต่อตัวทีหรือต่อฉากเชื่อมแนวต่อชนเพราะ ผู้สอน : บรรยายประกอบ
การหดตัวในทิศทางตั้งฉาก (ขวาง) แนวเชื่อมจะไม่ แผ่นใส
ขัดขวางหรือมีผลต่อแนวต่อฉาก ผู้เรียน : ฟังและจดบันทึก
ถามเมื่อสงสัย
3. ต้องท าการเชื่อมแนวที่รับภาระการกระท าของแรงสูง
และแนวที่จะเกิดการแตกร้าวก่อนแนวเชื่อมที่รับแรงอัด
จากการหดตัวเพื่อลดความเสี่ยงต่อการเกิดรอยร้าวในแนว
เชื่อม พยายามไม่ให้เกิดความเค้นตามยาวแนวเชื่อมและ
ความเค้นตามขวางแนวเชื่อม จากตัวอย่างการประกอบ
คานในบริเวณสนามของงาน ในกรณีต้องเชื่อมแนวต่อ
ชนแผ่น Cover plate ด้านที่รับแรง 1a ก่อนแล้วจึง
เชื่อมต่อชนแผ่น Cover plate ด้านที่รับแรงกด 1b A 10(85)
จากนั้นจึงเชื่อมแนวต่อชนต าแหน่งท่าตั้ง (2) แล้วจึง
เชื่อมแนวต่อฉาก (3)
4. เพื่อลดความเค้นที่เกิดจากการหดตัวตามยาวของการ
เชื่อมต่อชน ควรเชื่อมเป็นระยะสั้นๆ และเป็นการลดการ
หดตัวตามขวาง การเกิดการบิดตัวเป็นคลื่นของแนวเชื่อม
ในการเชื่อมประกอบจึงมักนิยมการล าดับการเชื่อมโดย
เชื่อมเว้นระยะและการเชื่อมเป็ นระยะเท่าๆ กัน
โดยเฉพาะการเชื่อมด้วยกระบวนการเชื่อมด้วย (SMAW)
โดยให้ระยะห่างระหว่างจุดเชื่อมยึด ประมาณ 25 เท่า
ของความหนาชิ้นงานเชื่อม
คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน / ผู้สอน หนังสือ (นาที)
5. การเชื่อมงานแผ่นวางทับแผ่นเสริมตั้งโดยเชื่อมแบบ ผู้สอน : บรรยายประกอบ
ต่อฉากเป็นแนวยาวตลอดจะท าให้งานที่เกิดความเค้น แผ่นใส
และเปลี่ยนรูปหนีแนว ผู้เรียน : ฟังและจดบันทึก
ถามเมื่อสงสัย
วิธีเชื่อมแบบร่อง
6. การเชื่อมปะหรือเชื่อมปิด ในการเชื่อมจะไม่มีการ
เชื่อมยึดโดยรอบเพื่อให้แผ่นปะสามารถขยายตัวได้ การ
ล าดับการเชื่อมแผ่นปิด มีดังนี้ A 15(100)
แผ่นปิดหรือแผ่นปะรูปแผ่นกลม แบบสมนัย
แผ่นปิดหรือแผ่นปะรูปแผ่นกลมขนาดใหญ่
การเชื่อมชิ้นงานที่มีความหนาของชิ้นงานทั้งสอง
ไม่เท่ากันในงานสร้างเครื่องจักร เมื่อไม่สามารถ
หลีกเลี่ยงได้ ต้องพยายามที่จะไม่ให้เกิดการหดตัว
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน / ผู้สอน หนังสือ (นาที)
7. หรือหดตัวน้อยที่สุด โดยการออกแบบรอยต่อให้มีคอ ผู้สอน : บรรยายประกอบ
หรือช่วง Throat ของชิ้นงานแผ่นหนาให้มีความหนา แผ่นใส
เท่ากันกับแผ่นบาง ดังภาพ ผู้เรียน : ฟังและจดบันทึก
ถามเมื่อสงสัย
A
สรุป ผู้สอน : สรุป
ผู้เรียน : สรุปร่วมกับผู้สอน
20(120)
สรุป
ล าดับการเชื่อม
1. การเชื่อมหลายเที่ยวเชื่อมและอุณหภูมิระหว่างเที่ยวเชื่อม (Multi Layer Welding and Interpass
Temperature)
การให้ความร้อนก่อนเชื่อม (Preheating)อุณหภูมิระหว่างเที่ยวเชื่อมส่งผลต่อความไวในการเกิดการแตกร้าว
ของเหล็กที่มีความสามารถในการเพิ่มความแข็ง (Hardenable) ความเค้นตกค้าง การเสียรูป (Distorsion) และ
ขนาดของเกรน (Grain Size) มีความส าคัญมากในการใช้งานของผลิตภัณฑ์ ลักษณะทั่วไปของเนื้อโลหะที่เชื่อม
เที่ยวเชื่อมสุดท้ายที่มีคาร์บอนผสมต ่า จะไม่เกิดโครงสร้างเกรนหยาบแต่จะเกิดโครงสร้างเข็ม เรียกว่า
“Widmanstatent”
2. เทคนิคและวิธีล าดับการเชื่อม
1. งานเชื่อมต้องเชื่อมในต าแหน่งท่าขนานนอนไปประชิดในต าแหน่งเชื่อมอื่น เชื่อมท่าขนานนอนมีผล
ต่อแนวเชื่อมน้อย
2. งานเชื่อมต่อตัวทีหรือต่อฉากเชื่อมแนวต่อชนเพราะการหดตัวในทิศทางตั้งฉาก (ขวาง) แนวเชื่อมจะไม่
ขัดขวางหรือมีผลต่อแนวต่อฉาก
3. ท าการเชื่อมแนวที่รับภาระการกระท าของแรงสูงและแนวที่จะเกิดการแตกร้าวก่อน
4. เชื่อมเว้นระยะและการเชื่อมเป็นระยะเท่าๆ กัน
5. เชื่อมงานแผ่นวางทับแผ่นเสริมตั้งโดยเชื่อมแบบต่อฉากเป็นแนวยาวตลอดจะท าให้งานที่เกิดความเค้น
และเปลี่ยนรูปหนีแนว
6. เชื่อมปะหรือเชื่อมปิด ในการเชื่อมจะไม่มีการเชื่อมยึด
7. เชื่อมชิ้นงานที่มีความหนาของชิ้นงานทั้งสองไม่เท่ากันในงานสร้างเครื่องจักร เมื่อไม่สามารถหลีกเลี่ยง
ได้ โดยการออกแบบรอยต่อให้มีคอเท่าชิ้นงานบางสุด
ข้อทดสอบ
1. แนวเชื่อมสุดท้ายของการเชื่อมหลายแนวเชื่อมจะมีโครงสร้างที่เรียกว่าอย่างไร?
ตอบ จะไม่เกิดโครงสร้างเกรนหยาบแต่จะเกิดโครงสร้างเข็ม เรียกว่า “Widmanstatent”
ข้อสังเกตการสอน
ก่อนเรียน : ผู้เรียนมีความพร้อมที่จะเรียนหรือไม่
ระหว่างเรียน : ผู้เรียนตั้งใจเรียนและเข้าใจเรื่องที่ก าลังสอนหรือไม่
หลังเรียน : ผู้เรียนมีข้อสงสัยหรือมีค าถามหรือไม่
หนังสืออ้างอิง
A : สมชาย ธ ารงสุข. เอกสารประกอบการสอน การวางแผนงานเชื่อม. วิทยาลัยเทคนิคสมุทรปราการ.
หน้า 49 – 58.
หน่วยเตรียมการสอน (UNIT LESSON PREPARATION)
วิชา วัสดุและโลหะวิทยา เวลา 12.30 – 17.30 น.
วันที่ - การสอนครั้งที่ 12
หัวข้อเรื่อง-หัวข้อย่อย วัตถุประสงค์เชิงพฤติกรรม
การแตกร้าวในงานเชื่อม เมื่อเรียนจบหน่วยนี้แล้วผู้เรียนสามารถ:
1.การแตกตามยาว(Longitudinal cracks) 1.บอกลักษณะการแตกร้าวในงานเชื่อมได้
2.การแตกร้าวตามขวาง(Transverses cracks) 2.บอกลักษณะของจุดพร่องในงานเชื่อมได้
3.การแตกร้าวที่บ่อหลอมละลาย (Granter cracks) 3.บอกสาเหตุและวิธีแก้ไขการแตกร้าวในงาน
4.การแตกร้าวที่คอรอยเชื่อม(Throat cracks) เชื่อมได้
5.การแตกร้าวที่ Toe ของรอยเชื่อม 4.บอกต าแหน่งของจุดบกพร่องได้
6.การแตกร้าวที่Root (Root cracks)
7.การแตกร้าวใต้รอยเชื่อม (Under bead cracks
and Heat affected zone cracks)
8.การแตกขนาดเล็ก (Fissures)
9.Arc strikes
10.Lamination and Delimitation
11.ขนาดจุดบกพร่อง (Size of discontinuities)
12.ต าแหน่งของจุดบกพร่อง(Location of
Discontinuities)
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)
บทน า ผู้สอน : กล่าวน าเร้าความ
การแตกร้าวเป็นข้อบกพร่องที่ร้ายแรงที่สุดในงานเชื่อม ส น ใจ บ รรยายเนื้ อ ห า
เกิดขึ้นเนื้อเชื่อมโลหะงาน เพราะความเค้นที่เกิดขึ้น ประกอบแผ่นใส
เฉพาะค่าที่สูงกว่าความแข็งสูงสุดของวัสดุงาน อัน ผู้เรียน : ฟังบรรยายและจด
เนื่องมาจากต าหนิในรอยเชื่อมและโลหะ , Notch ในรอย สาระส าคัญ A 5(5)
เชื่อม ความเค้นสูงสุด และความเปราะเนื่องจาก
ไฮโดรเจน
การแตกร้าวแบ่งออกได้เป็นการแตกร้าวร้อน (Hot
cracks) และ การแตกเย็น (Cold cracks) การแตกร้าวร้อน
ที่อุณหภูมิเกิดขึ้นที่สูง
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)
การแตกร้าวเย็นเกิดขึ้นหลังจากโลหะเย็นตัวดีแล้ว ผู้ ส อน : บ รรยายเนื้ อห า
ซึ่งบางครั้งเรียกว่า Delayed cracksมีสาเหตุมาจากไอ ประกอบแผ่นใส
โดรเจนและความเค้นตกค้างสูงเกินไป การแตกร้าว ผู้เรียน : ฟังบรรยายและจด
อาจจะเกิดการแตกร้าวผ่านเกรนหรือตามขอบเกรนก็ สาระส าคัญ
ได้
การแตกร้าวเกิดขึ้นหลายลักษณะได้แก่
1.การแตกตามยาว(Longitudinal cracks) จะอยู่ตาม
แนวขนานกับแนวยาวของรอยเชื่อม อาจจะอยู่กลาง
ต าแหน่งรอยเชื่อมหรือ Toe cracksที่ Heat affected
zone cracks) ของโลหะงาน
ผู้สอนถาม :การแตกตามเกรน
ยาวจะเป็นลักษณะอย่างไร
ผู้เรียน : ตอบ
เฉลย : จะอยู่ตามแนวขนานกับ A 25(30)
แนวยาวของรอยเชื่อม
รูปที่ 1 การแตกตามยาว(Longitudinal cracks)
2.การแตกร้าวตามขวาง(Transverses cracks) จะอยู่
ในแนวตั้งฉากกับความยาวของรอยเชื่อมการแตกร้าว
อาจจะเกิดอยู่ในรอยเชื่อม หรือขยายเลยเข้าไปในเขต
Heat affected zoneหรือต่อเข้าไปในงานโลหะ ในบาง
รอยเชื่อมจะเกิดกาแตกร้าวจะอยู่เฉพาะที่Heat affected
zoneและไม่เข้าไปในรอยเชื่อม
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)
3.การแตกร้าวที่บ่อหลอมละลาย ณ ที่จุดสิ้นสุดการ ผู้ ส อน : บ รรยายเนื้ อ ห า
เชื่อม (Granter cracks) จะเกิดเป็นบ่อหลอมละลาย ประกอบแผ่นใส
ปลายสุดของรอยเชื่อม บางมราเรียกว่า Star cracks ผู้เรียน : ฟังบรรยายและจด
ถึงแม้จะการแตกหลายลักษณะCrater cracks คือการ สาระส าคัญ
แตกร้าวร้อนที่เกิดขึ้น
การแตกที่คอรอยเชื่อม(Throat cracks) เป็นการแตกอยู่
บนผิวหน้าและตามแนวความยาวของรอยเชื่อม
การแตกที่ Toe ของรอยเชื่อมโดยตามปกติการแตกเย็น
ซึ่งจะเริ่มจาก Toe ในบริเวณที่การเหนี่ยวรั้งและความ
เค้นสูงสุด โดยการแตกจะเริ่มที่ผิวขอผิวงานโลหะ
ผู้สอนถาม : การแตกตามเกรน F 25(55)
ยาวจะเป็นลักษณะอย่างไร
ผู้เรียน :ตอบ
เฉลย : เป็นการแตกร้าว(Cold
cracks) ที่เริ่มจาก Heat affected
zoneของโลหะงาน การแตกมี
รูปที่ 2การแตกร้าวเย็น (Cold crack) ขนาดสั้น
4.การแตกร้าวที่Root (Root cracks) การแตกร้าวที่เกิด
ตามยาวของรอยเชื่อมที่ Root ของรอยเชื่อมซึ่งจะเกิด
การแตกร้าวร้อน (Hot cracks)
5.การแตกร้าวใต้รอยเชื่อม (Under bead cracks and
Heat affected zone cracks) คือการแตกร้าวเย็น (Cold
cracks)ที่เริ่มจาก Heat affected zone,ของโลหะงาน
คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)
การแตกร้าวมีขนาดสั้น เนื่องจากองค์ประกอบที่เกิดขึ้น ผู้ ส อ น : บรรยายเนื้ อห า
มีดังนี้ ประกอบแผ่นใส
- ไฮโดรเจน ผู้เรียน : ฟังบรรยายและจด
- โครงสร้างเปราะ สาระส าคัญ
- ความเค้นสูงสุด
การแตกร้าวใต้รอยเชื่อมอาจจะเกิดในแนวยาวหรือ
ขวางก็ได้
ผู้สอนถาม :การแตกตามเกรน
ยาวจะเป็นลักษณะอย่างไร
ผู้เรียน :ตอบ A 25(80)
เฉลย : มีลักษณะเป็ นขยัน
เหมือนขั้นบันไดขนานไปกับ
ผิวหน้างาน
รูปที่ 3การแตกใต้รอยเชื่อม
6.รอยฉีกขาดใต้รอยเชื่อม(Lamellar tears)
Lamellar tears เป็นรอยฉีกขาดที่เกิดขึ้นในโลหะงาน
หรือใกล้ๆ กับ-บริเวณที่ได้รับความร้อนจากรอยเชื่อม
(Heat-affected zone) ตรงต าแหน่งใต้รอยเชื่อมมี
ลักษณะเป็นขยักเหมือนขั้นบันไดขนานไปกับผิวหน้า
งาน lamellar tears ที่เกิดขึ้นมีสาเหตุมาจากการเกิด
ความเค้นแรงดึงสูง ในทิศทางตั้งฉากกับผิวหน้างาน
การฉีกขาดอาจจะมีระยะทางยาว แต่ต าแหน่งจะลึกกว่า
under bead crackและมีความแตกต่างกันทั้งรูปร่างและ
สาเหตุการเกิด ซึ่งส่วนใหญ่มักเกิดจากความเค้นหดตัว
(Shrink stress)
คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)
ผู้ ส อน : บรรยายเนื้ อห า
ประกอบแผ่นใส
ผู้เรียน : ฟังบรรยายและจด
สาระส าคัญ
รูปที่ 4 รอยฉีกขาดใต้รอยเชื่อม (Lamellar treads)
7.การแยกขนาดเล็ก (Fissures) มีขนาดเล็กหรือปาน
กลางจะวิ่งในแนวเส้นดิ่งของเกรน ต าหนินี้สามารถพบ
ได้ง่ายกับการเชื่อมอิเล็กโตรแลกเนื่องจากเนื้อเชื่อมมี
ขนาดเกรนโต การแยกเกิดได้ทั้งการแตกตัวงานเย็น
และงานร้อน รอยแยกที่มีขนาดเล็กมากไม่สามารถ
มองเห็นด้วยตาเปล่าจะต้องขยายช่วยเรียกว่าMicro
Fissuresแต่ถ้าแยกโตพอจะมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า
เรียกว่าMicro Fissures
A,F 25(105)
รูปที่ 5 การแยกตัวของขนาดเล็ก
8. Arc strikes คือบริเวณที่เกิดการอาร์คบนผิวโลหะ ผู้ สอน : บรรยายเนื้ อห า
งานนอกรอยเชื่อมโดยไม่ได้ตั้งใจ มีสาเหตุจากการ
เชื่อมอาร์ค เช่นการจับยึดสายเดินไม่แน่นหรือกาจับยึด ประกอบแผ่นใส
ผู้เรียน : ฟังบรรยายและจด
หัวตรวจสอบด้วยอนุภาคแม่เหล็กไม่แน่นจึงเกิดการ สาระส าคัญ
อาร์คขึ้นที่ผิวงาน และเกิดการหลอมละลายบน
ผิวชิ้นงานพื้นที่ขนาดเล็กๆอาจน าไปสู่ Under cut, หรือ
เกิดการแตกร้าวตรงบริเวณอาร์ค ซึ่งอยู่กับธาตุที่ผสม
ด้วย
ผู้สอน : สรุป
สรุป ผู้เรียน : สรุปร่วมกับผู้สอน
15(120)
คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี
สรุปเนื้อหา
การแตกร้าวเป็นข้อบกพร่องที่ร้ายแรงที่สุดในงานเชื่อมเกิดขึ้นเนื้อเชื่อมโลหะงาน เพราะความเค้นที่เกิดขึ้น
เฉพาะค่าที่สูงกว่าความแข็งสูงสุดของวัสดุงาน การแตกร้าวเกิดขึ้นหลายลักษณะได้แก่
1.การแตกตามยาว(Longitudinal cracks) จะอยู่ตามแนวขนานกับแนวยาวของรอยเชื่อม อาจจะอยู่กลางต าแหน่ง
รอยเชื่อมหรือ Toe cracksที่ Heat affected zone cracks) ของโลหะงาน
2.การแตกร้าวตามขวาง (Transverses cracks) จะอยู่ในแนวตั้งฉากกับความยาวของรอยเชื่อมการแตกร้าวอาจจะ
เกิดอยู่ในรอยเชื่อม หรือขยายเลยเข้าไปในเขต
Heat affected zoneหรือต่อเข้าไปในงานโลหะ ในบางรอยเชื่อมจะเกิดกาแตกร้าวจะอยู่เฉพาะที่Heat affected zone
และไม่เข้าไปในรอยเชื่อม
3.การแตกร้าวที่บ่อหลอมละลาย ณ. ที่จุดสิ้นสุดการเชื่อม (Granter cracks) จะเกิดเป็นบ่อหลอมละลายปลายสุด
ของรอยเชื่อม บางมราเรียกว่า Star cracks
4.การแตกร้าวที่Root (Root cracks) การแตกร้าวที่เกิดตามยาวของรอยเชื่อมที่ Root ของรอยเชื่อมซึ่งจะเกิดการ
แตกร้าวร้อน (Hot cracks)
5.การแตกร้าวใต้รอยเชื่อม (Under bead cracks and Heat affected zone cracks) คือการแตกร้าวเย็น (Cold Cracks)
ที่เริ่มจาก Heat affected zone, ของโลหะงาน
6.รอยฉีกขาดใต้รอยเชื่อม(Lamellar tears) Lamellar tears เป็นรอยฉีกขาดที่เกิดขึ้นในโลหะงานหรือใกล้ๆ กับ
บริเวณที่ได้รับความร้อนจากรอยเชื่อม (Heat-affected zone)
7.การแยกขนาดเล็ก (Fissures) มีขนาดเล็กหรือปานกลางจะวิ่งในแนวเส้นดิ่งของเกรน
8. Arc strikes คือบริเวณที่เกิดการอาร์คบนผิวโลหะงานนอกรอยเชื่อมโดยไม่ได้ตั้งใจ
ข้อสังเกตในการสอน
1.สังเกตความสนใจของผู้เรียน
2.สังเกตการตอบค าถามหรือการซักถามของผู้เรียน
เครื่องมือและอุปกรณ์ช่วยสอน
1.เครื่องฉายข้ามศีรษะ
2.กระดานไวท์บอร์ด
3.เครื่องเขียน
ข้อทดสอบ
1.การแตกตามเกรนยาวจะเป็นลักษณะอย่างไร
ตอบ มีลักษณะเป็นขยันเหมือนขั้นบันไดขนานไปกับผิวหน้างาน
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 หัส F
หน่วยเตรียมการสอน (UNIT LESSON PREPARATION)
วิชา วัสดุและโลหะวิทยา เวลา 12.30 – 17.30 น.
วันที่ - การสอนครั้งที่ 13
หัวข้อเรื่อง-หัวข้อย่อย วัตถุประสงค์เชิงพฤติกรรม
การแตกร้าวในงานเชื่อม(ต่อ) เมื่อเรียนจบหน่วยนี้แล้วผู้เรียนสามารถ:
ชนิดของธาตุต่างๆที่มีผลในงานเชื่อม ต าหนิ 1. บอกคุณสมบัติของลวดเชื่อมที่ส่งผลต่อ
เนื่องจากคุณสมบัติเชิงกลและเคมีของเนื้อเชื่อม การเกิดต าหนิในรอยเชื่อมได้
(Mechanical and Chemical Weld Metal Properties) 2. บอกคุณสมบัติของโลหะงานที่ส่งผลต่อ
1.คุณสมบัติลวดเชื่อม(Filler meat properties) การเกิดต าหนิในรอยเชื่อมได้
2.คุณสมบัติของโลหะงาน(Base metal properties) 3. บอกขนาดของข้อบกพร่องที่ยอมรับได้
2.1 Lamination and Delimitation 4. บอกต าแหน่งของจุดบกพร่องได้
2.2 Seam and laps
3. ขนาดจุดบกพร่อง (Size of Discontinuities)
4. ต าแหน่งของจุกบกพร่อง(Location of
Discontinuities)
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)
บทน า ผู้สอน : กล่าวน าเข้าเรื่อง
หลังจากนักศึกษาได้เรียนเกี่ยวกับการแตกร้าวในงาน ผู้เรียน : ฟังบรรยายและ
เชื่อมเมื่อสัปดาห์ที่ผ่าน เราจะสังเกตได้ว่าการแตกร้าวนั้น จดสาระส าคัญ
มักจะเกิดจากกลวิธีในการเชื่อมและการเตรียมงาน แต่
ส าหรับสัปดาห์นี้จะกล่าวถึงที่ช่างเชื่อมไม่สามารถควบคุม
ได้ แต่เป็นการควบคุมสิ่งเหล่านั้นโดยบุคคลภายนอกนั้นคือ
ลวดเชื่อมและโลหะชิ้นงาน ซึ่งซึ่งถ้าไม่มีคุณภาพดีพอจะ A 10(10)
ส่งผลต่อคุณภาพรอยเชื่อม
ต าหนิเนื่องจากคุณสมบัติเชิงกลและเคมีของเนื้อเชื่อม
(Mechanical and Chemical Weld Metal Properties)
1.คุณสมบัติลวดเชื่อม(Filler meat properties)
ลวดเชื่อมที่น ามาใช้จะถูกก าหนดคุณสมบัติทางกลและทาง
เคมีโดยก าหนด(Spec) หรือ Codes เกี่ยวข้อง
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)
และถ้าลวดเชื่อมผิดไปจากข้อก าหนดรอยเชื่อมที่ได้ก็เป็น ผู้สอน : บรรยายประกอบ
ต าหนิด้วยคุณสมบัติดังกล่าวของลวดสามารถทดสอบได้ แผ่นใส
โดยการน าชิ้นงานทดสอบ การทดสอบหาคุณสมบัตินั้นผู้ ผู้เรียน : ฟังบรรยายและ
ตรวจสอบงานเชื่อมจะต้องรับผิดชอบ เพื่อให้ได้คุณสมบัติ จดสาระส าคัญ
ดีที่จริงของลวดเชื่อม
คุณสมบัติทางกลจะต้องท าการประกอบไปด้วย ทดสอบ
แรงดึง, ทดสอบ Ductility, การทดสอบความแข็งและแรง
กระแทรก คุณสมบัติทางเคมีก็ต้องตรวจสอบด้วยเช่นกัน
ถ้าหากธาตุไม่เพียงพอรอยเชื่อมทีได้จะมีส่วนผสมที่ไม่
ถูกต้องซึ่งซึ่งจะส่งผลต่อคุณสมบัติทางกล และการทนต่อ
การกักกร่อนไม่ดี การท าการทดสอบต้องตามข้อก าหนด
ของกรรมวิธีการเชื่อม
2.คุณสมบัติของโลหะงาน(Base metal properties)
ต าหนิโลหะเชื่อม อาจจะไม่เกิดจากการเชื่อมที่ไม่เหมาะ
และมาถูกต้อง แต่คุณสมบัติของโลหะงานก็เป็นอีกปัจจัย
หนึ่ง ซึ่งจะถูกจ าจัดโดยข้อก าหนดหรือ Cods ของงาน แต่ E,F 35(45)
ถ้าหากแตกต่างไปจากข้อก าหนดไม่ควรยอมรับ คุณสมบัติ ผู้สอนถาม : ถ้านักศึกษา
ทางกลของโลหะงานรวมไปถึงส่วนผสมทาวงเคมี ความ น าลวดเชื่อมสเตนเลสมา
สะอาด Lamination, Stringers, สภาพผิว (สเกล, สี, น ้ามัน เชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอนต ่า
ฯลฯ) คุณสมบัติทางกลและขนาด ผู้ตรวจสอบงานเชื่อม จะเกิดอะไรขึ้นกับรอย
จะต้องจดจ าองค์ประกอบดังกล่าวไว้เพื่อจะได้น ามา เชื่อม
ประกอบการพิจารณาแก้ปัญหาที่อาจเกิดขึ้นกับงานเชื่อม ผู้เรียน : ตอบ
2.1 Lamination and Delimitation เฉลย : จะให้เนื้อลวดเชื่อม
Lamination คือ รอยแตกเป็นชั้นของแผ่นงาน เหมือนน าเอา ไม่ ประส าน เป็ น เนื้ อ
ชิ้นงานเป็นแผ่นมาวางซ้อนกัน ปกติจะอยู่ใกล้กึ่งกลางของ เดียวกันอย่างสมบูรณ์
ความหนาแผ่นงาน เนื่องจากน าแท่ง Ingot ที่มีโพรงอากาศ
ไปรีดร้อนเป็นแผ่นอากาศเกิดการรีดให้กว้างและละเอียด
และยาวออก ซึ่งเนื้อตรงส่วนนี้ไม่สามารถติดกันด้วยการรีด
ร้อน การเกิด Lamination จะอยู่ตรงขนานกับผิวงาน มักจะ
พบเหล็กโครงสร้างรูปพรรณและเหล็กแผ่น (Plate)
Laminationเมื่อแยกออกจะเหมือน Sandwichไม่สามารถ
น ามาใช้งานที่รับแรงในแนวตั้งฉากกับความหนาแผ่นงาน
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)
Delimitation คือ Lamination ที่เกิดจากการแยกออก ผู้สอน : บรรยายประกอบ
เนื่องจากได้รับความเค้นอานจะเกิดจากการบิดงอเมื่อท าการ แผ่นใส
ตัดงานด้วยเปลวไฟแก๊ส หรืออาจเกิดจากความเค้นตกคาง ผู้เรียน : ฟังบรรยายและ
จากการเชื่อม หรือเกิดจากความเค้นเมื่อน าไปใช้งาน จดสาระส าคัญ
2.2 Seam and laps
จุดบกพร่องลักษณะนี้ จะมีลักษณะเป็นรอยแยกเป็นตามยาว
ขนานไปกับทิศทางของการรีดร้อน เมื่อจุดบกพร่องลักษณะ
นี้มีทิศทางไกกับขนานทิศทางของความเค้นที่เกิดขึ้น ถือว่า
เป็นจุกบกพร่องที่ไม่อันตรายามากนัก แต่จุดบกพร่อง
ลักษณะนี้เกอดตั้งฉากกับทิศทางของการกระจายความเค้นที่
เกิดขึ้นในชิ้นงาน ให้ถือวาจุดบกพร่องลักษณะนี้เป็นรอยต า
ร้าวชนิดหนึ่ง การเชื่อมบนจุดบกพร่องลักษณะนี้อาจท าให้
งานแตกร้าวต่อไปได้
3. ขนาดจุดบกพร่อง (Size of Discontinuities) ผู้สอนถาม : Seam and A,E 40(85)
ขนาดของจุดบกพร่องจะต้องมีการพิจารณา เมื่อมีการ lapจะมีลักษณะอย่างไร
ประเมินผลจุดบกพร่องตลอดรอยเชื่อมทั้งหมด และ ผู้เรียน : ตอบ
มาตรฐานในการยอบรับจะก าหนดเป็นค่าความเผื่อที่ยอมมี เฉลย : มีลักษณะเป็นรอย
ได้ส าหรับขนาดจุดบกพร่อง ซึ่งจะไว้เป็นความโตหรือความ แยกตามแนวยาวขนานไป
ยาวมีหน่วยเป็น ม.ม. และนิ้ว กับทิศทางของการรีดร้อน
รูปที่ 1 ขนาดของจุดบกพร่อง
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)
4. ต าแหน่งของจุกบกพร่อง(Location of Discontinuities) ผู้สอน : บรรยายประกอบ
ผู้ตรวจสอบจะต้องรู้และเข้าใจเกี่ยวกับต าแหน่งของจุดพก แผ่นใส
พร่องโดยการพิจารณาจากสาเหตุของปัญหา และอันตราย ผู้เรียน : ฟังบรรยายและ
ของจุดบกพร่องที่เกิดขึ้นที่ต าแหน่งนั้นๆ เช่น ต าแหน่ง จดสาระส าคัญ
ต าหนิที่เกิดขึ้นสามารถยืนยันได้ว่ารอยเชื่อมนั้นสกปรก
ปละผู้ตรวจสอบจะต้องพิจารณาถึงต าแหน่งและทิศทางของ
รอยแตกร้าว เพื่อตัดสินใจว่าโครงสร้างบริเวณนั้นสามารถที่
จะรับภาระได้เท่าไรเป็นต้น
A,F 20(105)
รูปที่2 ต าแหน่งของจุดบกพร่อง
สรุป
ผู้สอน : สรุปเนื้ อหาที่
สอน
ผู้เรียน : ช่วยอาจารย์สรุป
เนื้อหา 15(120)
สรุปเนื้อหา
ต าหนิเนื่องจากคุณสมบัติเชิงกลและเคมีของเนื้อเชื่อม(Mechanical and Chemical Weld Metal Properties)
1.คุณสมบัติลวดเชื่อม(Filler meat properties) ลวดเชื่อมที่น ามาใช้จะถูกก าหนดคุณสมบัติทางกลและทางเคมี
โดยก าหนด
2.คุณสมบัติของโลหะงาน(Base metal properties)
ต าหนิโลหะเชื่อม อาจจะไม่เกิดจากการเชื่อมที่ไม่เหมาะและมาถูกต้อง แต่คุณสมบัติของโลหะงานก็เป็นอีก
ปัจจัยหนึ่ง ซึ่งจะถูกจ าจัดโดยข้อก าหนดหรือ Cods ของงาน แต่ถ้าหากแตกต่างไปจากข้อก าหนดไม่ควรยอมรับ
2.1 Lamination and Delimitation
Lamination คือ รอยแตกเป็นชั้นของแผ่นงาน เหมือนน าเอาชิ้นงานเป็นแผ่นมาวางซ้อนกัน Delimitation คือ
Lamination ที่เกิดจากการแยกออกเนื่องจากได้รับความเค้นอานจะเกิดจากการบิดงอเมื่อท าการตัดงานด้วยเปลว
ไฟแก๊ส หรืออาจเกิดจากความเค้นตกคางจากการเชื่อม หรือเกิดจากความเค้นเมื่อน าไปใช้งาน
2.2 Seam and laps
จุดบกพร่องลักษณะนี้ จะมีลักษณะเป็นรอยแยกเป็นตามยาวขนานไปกับทิศทางของการรีดร้อน
3. ขนาดจุดบกพร่อง (Size of Discontinuities)
ขนาดของจุดบกพร่องจะต้องมีการพิจารณา เมื่อมีการประเมินผลจุดบกพร่องตลอดรอยเชื่อมทั้งหมด และ
มาตรฐานในการยอบรับจะก าหนดเป็นค่าความเผื่อที่ยอมมีได้ส าหรับขนาดจุดบกพร่อง ซึ่งจะไว้เป็นความโตหรือ
ความยาวมีหน่วยเป็น ม.ม. และนิ้ว
4. ต าแหน่งของจุกบกพร่อง(Location of Discontinuities)
ผู้ตรวจสอบจะต้องรู้และเข้าใจเกี่ยวกับต าแหน่งของจุดบกพร่องโดยการพิจารณาจากสาเหตุของปัญหา และ
อันตรายของจุดบกพร่องที่เกิดขึ้นที่ต าแหน่งนั้นๆ
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. Seam and lapจะมีลักษณะอย่างไร
ตอบ มีลักษณะเป็นรอยแยกตามแนวยาวขนานไปกับทิศทางของการรีดร้อน
2.ถ้านักศึกษาน าลวดเชื่อมเตนเลสมาเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอนต ่าจะเกิดอะไรขึ้นกับรอยเชื่อม
ตอบ จะให้เนื้อลวดเชื่อมไม่ประสานเป็นเนื้อเดียวกันอย่างสมบูรณ์
เอกสารอ้างอิง
1.เชิดเชลง ชิดชวนกิจและคณะ.วิศวกรรมการเชื่อม.กรุงเทพฯ: ครุสภาลาดพร้าว, 2524. รหัส A
2.สมบูรณ์ เต็งหงษ์เจริญและบัณฑิต ใจชื่น.การตรวจสอบงานเชื่อมโลหะ.พิมพ์ครั้งที่2 กรุงเทพฯ
แล็บซับพลาย, 2540. รหัส E
3. อดิศักดิ์ วรรณะวัลย์.วิศวกรรมการเชื่อม.พิมพ์ครั้งที่3.กรุงเทพฯ: ประกอบเมไตร, 2524. รหัส F
หน่วยเตรียมการสอน (UNIT LESSON PREPARATION)
วิชา วัสดุและโลหะวิทยา เวลา 12.30 – 17.30 น.
วันที่ - การสอนครั้งที่ 14
หัวข้อเรื่อง-หัวข้อย่อย วัตถุประสงค์เชิงพฤติกรรม
ความมารถในการเชื่อม เมื่อเรียนจบหน่วยนี้แล้วผู้เรียนสามารถ:
1.องค์ประกอบที่มีอิทธิพลต่อความสามารถในการ 1.องค์ประกอบที่มีอิทธิพลต่อความสามารถใน
เชื่อม การเชื่อมได้
2.องค์ประกอบทางปฏิบัติซึ่งผลกระทบต่อคุณสมบัติ 2.องค์ประกอบทางปฏิบัติซึ่งผลกระทบต่อ
ของความสารถในการเชื่อม คุณสมบัติของความสามารถในการเชื่อมได้
3.คุณภาพของเหล็กกล้า 3.อธิบายคุณภาพของเหล็กกล้าที่น ามาเชื่อมได้
4.การอุ่นงานเชื่อม
4.บอกความส าคัญของการอุ่นงานก่อนเชื่อมได้
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)
บทน า ผู้สอน: กล่าวน าเข้าเรื่อง
การเชื่อมโลหะจ าเป็นต้องทราบองค์ประกอบและ ผู้เรียน: ฟังบรรยายและจด
อิทธิพลต่างๆที่มีผลต่อความสามารถในการเชื่อม สาระส าคัญ
เพื่อให้ความสามารถควบคุมข้อจ ากัดต่างๆเพื่อให้
สามารถท าการเชื่อมได้อย่างสมบูรณ์
ความมาสามารถในการเชื่อม (Weldadility)
หมายถึงคุณลักษณะหรือความสามารถของวัสดุที่รับ
การเชื่อมได้โดยไม่มีการศูนย์เสียคุณลักษณะและไม่ A,F 10(10)
เกิดผลเสียใดๆต่อวัสดุที่ได้รับการเชื่อม เช่น ไม่เกิดการ
แตกร้าว(Crack) ไม่เกิดรูพรุน (Porosity) เป็นต้น วัสดุที่
เชื่อมได้ง่ายและไม่เกิดการศูนย์เสียคุณสมบัติใดๆวัสดุ
นั้นเราเรียกว่า มีความสามารถในการเชื่อมสูง เช่น
เหล็กกล้าคาร์บอนต ่า(0.13 – 0.3%C) ทั้งนี้เพราะว่าเมื่อ
เชื่อมเหล็กกล้าผสมจะมีการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติ
มากกว่าการเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอนต ่า
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)
1.องค์ประกอบที่มีอิทธิพลต่อความสามารถในการ ผู้สอน: บรรยายประกอบ
เชื่อม แผ่นใส
1.1 ส่วนผสมทางเคมีของธาตุต่างๆในลวดเชื่อมและ ผู้เรียน: ฟังบรรยายและจด
ชิ้นงาน สาระส าคัญ
1.2 อุณหภูมิระหว่างการเชื่อมที่ท าให้ธาตุๆต่างๆหลอม
ละลาย
1.3 ผลจากความร้อนที่เกิดขึ้น เช่น การถ่ายเทความ
ร้อนเป็นต้น
1.4 ปัจจัยต่างๆที่เกี่ยวข้องกับอัตราการรับความร้อน
และการเย็นตัวเช่น ผิวของงานเชื่อมที่ทาสี เป็นต้น
2.องค์ประกอบทางปฏิบัติซึ่งผลกระทบต่อคุณสมบัติ ผู้สอนถาม: ความสารมารถใน
ของความสามารถในการเชื่อม
ก า ร เชื่ อ ม ( Weldadility)
2.1การเลือกขนาดลวดเชื่อม หมายถึงอะไร
ถ้าเลือกรวดเชื่อมไม่เหมาะสมจะท าให้เกิดก๊าซ ผู้เรียน: ตอบ
ไฮโดรเจนที่มากจากส่วนผสมของลวดเชื่อม เช่น เฉลย: หมายถึงคุณลักษณะ A,F 25(35)
เซลลูโลสสูง และรูไทร์จะท าให้เกิดรอยแตกร้างขึ้นได้ หรือความสารถของวัสดุที่รับ
การเลือกใช้ควรใช้ลวดเชื่อมที่มีสารพอกหุ้มแบบ การเชื่อมได้โดยที่ไม่มีการศูนย์
ไฮโดรเจนต ่า เสีย คุณสมบัติและไม่เกิดผล
2.2วิธีการเชื่อม เสียใดๆต่อวัสดุที่ได้รับการ
รอยเชื่อมแรกมักจะท าให้เกิดการแตกร้าว เพราะมี เชื่อม เช่น ไม้ เกิดการแตกร้าว
โลหะเหลวเกิดขึ้นน้อย และโลหะชิ้นงานยังเย็นอยู่ เรา ( Crack) ไ ม่ เกิ ด รู พ รุ น
สามารถหลีกเลี่ยงได้โดยการท าให้ลวด Root ของ (Porosity)เป็นต้น
รอยต่อกว้างขึ้น และหลีกการเกิดความร้อนมากเกินไป
ควรจะต าเนิน การเชื่อมแบบต่อเนื่อง การเว้นช่องว่าง
ให้ถูกต้องจะท าให้ผิวขอบงานมีการซึมลึกของผิวงาน
ได้ดี โดยเฉพาะลวดที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่
ซึ่งจะต้องใช้กระแสไฟที่สูง
2.3 การต่อของผิวแนวเชื่อม
เหล็กที่มีความสามารถในการต่อแนวเชื่อมต ่าเรา
สามารถเพิ่มได้โดยการแบบต่อชน(Buttering) โดยใช้
ลวดเชื่อมที่ทนแรงดึงสูง (High tensile Electrode)
วิธีการต่อชนนี้ป้องการเกิดการแตกร้าว
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)
3.ข้อแนะน านี้แบ่งคุณภาพของเหล็กกล้าเป็น 4 ชนิด ผู้สอน: บรรยายประกอบ
- คุณภาพ เอ (A Quality) เป็นคุณสมบัติธรรมดาที่มี แผ่นใส
ขนาดจ ากัดในการรับแรง ผู้เรียน: ฟังบรรยายและจด
- คุณภาพ บี ( B Quality) เป็นคุณภาพปกติ (Normal สาระส าคัญ
Load) ใช้กับโครงสร้างและเครื่องมือทั่วไป ส าหรับ
แรงโดยปกติ
แรงจะละไว้ในฐานของแรงแตกรายนอกบวกกับ
ความเครียดภายใน ที่เกิดขึ้นเหล็กรอยเชื่อมคุณภาพ B
เหมาะกับการใช้งานโครงสร้างทีต้องค านึงอันตรายที่
เกิดจากการหักพัง(Brittle)ซึ่งเป็นผลมาจากความเครียด
- คุณภาพ ซี (C Quality) เป็นคุณภาพที่ได้รับปรุงแล้ว
เหมาะกับโครงสร้างที่ต้องค านึงถึงการเสียหาย
เนื่องจากการหักพัง
- คุณภาพ ดี (D Quality) เป็ นเหล็กที่มีคุณภาพสูง
เหมาะกับโครงสร้าง หรือองค์ประกอบที่มีอันตราย
เนื่องจากการหักพัง A,F 25(60)
ผู้สอนถาม: องค์ประกอบ
ข้อเพิ่มเติม
1. ส่วนผสมสูงสุดส าหรับแมงกานีสใช้คุณภาพ B , Cจะ ในทางปฏิบัติซึ่งมีผลกระทบ
มีได้โดยตรงต้องค านึงถึงความสัมพันธ์กับปริมาณ ต่อคุณสมบัติในความสามารถ
ในการเชื่อม
องค์ประกอบของกับคาร์บอน
2. องค์ประกอบของซิลิกอนนั้นไม่ได้ขึ้นอยู่กับชนิด ผู้เรียน: ตอบ
เฉลย: 1.การเลือกขนาดลวด
ลวดเชื่อมที่ใช้
3.องค์ประกอบของฟอสฟอรัส ไม่ควรให้มีอยู่ในเนื้อ เชื่อม
เหล็กนอกจากนั้นกรณีที่จะเป็นการเพิ่มความแข็งแรง 2.วิธีการเชื่อม
ต่อแรงดึง 3.การต่อของผิวแนวเชื่อม
4.อัตราส่วนของแมงกานีสต่อคาร์บอนในการถูกเชื่อม
ส าหรับความร้อนที่ก าหนดมีข้อระวังเป็นพิเศษคือ
อัตราการเย็นตัวในแนวเชื่อมต ่า
ขจัดปริมาณความเครียดภายในรอยเชื่อม
หลีกเลี่ยงหรือขจัดการเกิดรอยแตกร้าว
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)
ในทางปฏิบัตินั้นใช้วิธีการอุ่นงาน(Preheating) โดยใช้
ลวดเชื่อมที่ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่ และล าดับ
การเชื่อมที่ถูกต้องอุณหภูมิที่แนะน าให้ใช้ในการให้
ความร้อนก่อนการเชื่อม คือ
4.การอุ่นงานก่อนการเชื่อม(Preheating) การอุ่นงาน ผู้สอน: บรรยายประกอบ
ก่อนเชื่อมเพื่อป้ องกันการเกิดโครงสร้างแข็ง (Marten แผ่นใส
site)ขณะเชื่อม ตัวแปรส าคัญที่ก าหนดว่าจ าเป็นต้องมี ผู้เรียน: ฟังบรรยายและจด
การอุ่นงานก่อนเชื่อมหรือไม่ คือ ส่วนผสมทางเคมี สาระส าคัญ
โดยเฉพาะอย่างยิ่งจ านวนคาร์บอน ให้เป็นคาร์บอน
เทียบเท่า ซึ่งเรียกว่า
“ ค่า CE (Carbon Equivalent)” CE = C+ Mn /6+Ni/5
+Mo/4+Cr/5+Cu/13+Si/4+P+/2+V/5
ค่า CE สามารถก าหนดอุณหภูมิอุ่นงานก่อนเชื่อมได้
5.ตัวแปรที่มีผลต่อก าหนดอุณหภูมิอุ่นงานก่อนเชื่อม F 30(90)
ได้แก่
1.กระบวนการผลิตเหล็ก
2.ขนาดเกรน
3.อุณหภูมิชิ้นงาน
4.ขนาดความหนาของชิ้นงาน
5.การเตรียมรอยต่อ
6.ขบวนการเชื่อม
7.ขนาดลวดเชื่อม
8.ชนิดสารพอกหุ้ม
การก าหนดอุณหภูมิก่อนการเชื่อมเป็นสิ่งที่จ าเป็นใน
การอบก่อนการเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอน มิใช้ขึ้นยอยู่
กับจ านวนธาตุคาร์บอนเท่านั้น ยังต้องขึ้นอยู่กับธาตุ
แมงกานีส ซิลิกอน และจ านวนส่วนผสมสมดุลองธาตุ
อื่นๆรวมทั้งลักษณะรอยต่อแบบต่างๆลความหนาของ
ชิ้นงานด้วย
คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)
นอกจากบางกรณีอาจจะไม่มีการอบชิ้นงานก่อนเชื่อม ผู้สอน: บรรยายประกอบ
วิธีแก้ไข คือ ต้องใช้ลวดเชื่อมไฮโดรเจนต ่ามักจะถือ แผ่นใส
เป็นการขจัดความจ าเป็นในการอบอ่อนการเชื่อม ผู้เรียน: ฟังบรรยายและจด
ชิ้นงานที่บาง สาระส าคัญ
ลวดเชื่อมไฮโดรเจนต ่าที่ใช้กันทั่วไปคือ E – 7015, E –
7016, E – 7018, E 8016 Cl, E 8016 C3, E11016D2, E10018-D2
แต่ที่นิยมใช้คือ E – 7018, A,F 10(100)
สรุป ผู้สอน: สรุปเนื้อหาที่สอน
ผู้เรียน: ช่วยอาจารย์สรุ ป
เนื้อหา
20(120)
คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี
สรุปเนื้อหา
ความมาสามารถในการเชื่อม(Weldadility)
หมายถึงคุณลักษณะหรือความสามารถของวัสดุที่รับการเชื่อมได้โดยไม่มีการศูนย์เสียคุณลักษณะและไม่เกิดผล
เสียใดๆต่อวัสดุที่ได้รับการเชื่อม เช่น ไม่เกิดการแตกร้าว(Crack) ไม่เกิดรูพรุน (Porosity) เป็นต้น
1.องค์ประกอบที่มีอิทธิพลต่อความสามารถในการเชื่อม
1.1 ส่วนผสมทางเคมีของธาตุต่างๆในลวดเชื่อมและชิ้นงาน
1.2 อุณหภูมิระหว่างการเชื่อมที่ท าให้ธาตุๆต่างๆหลอมละลาย
1.3 ผลจากความร้อนที่เกิดขึ้น เช่น การถ่ายเทความร้อนเป็นต้น
1.4 ปัจจัยต่างๆที่เกี่ยวข้องกับอัตราการรับความร้อน
1.5 ปัจจัยต่างๆที่เกี่ยวข้องกับการรับความร้อนและการเย็นตัว เช่น ผิวของงานเชื่อมที่ทาสี เป็นต้น
2.องค์ประกอบทางปฏิบัติซึ่งผลกระทบต่อคุณสมบัติของความสามารถในการเชื่อม
2.1การเลือกขนาดลวดเชื่อม
2.2วิธีการเชื่อม
2.3 การต่อของผิวแนวเชื่อม
3.ข้อแนะน านี้แบ่งคุณภาพของเหล็กกล้าเป็น 4 ชนิด
- คุณภาพ เอ (A Quality) เป็นคุณสมบัติธรรมดาที่มีขนาดจ ากัดในการรับแรง
- คุณภาพ บี ( B Quality) เป็นคุณภาพปกติ (Normal Load) ใช้กับโครงสร้างและเครื่องมือทั่วไป ส าหรับแรงโดย
ปกติ
- คุณภาพ ซี (C Quality) เป็นคุณภาพที่ได้รับปรุงแล้ว เหมาะกับโครงสร้างที่ต้องค านึงถึงการเสียหายเนื่องจากการ
หักพัง
- คุณภาพ ดี (D Quality) เป็นเหล็กที่มีคุณภาพสูง เหมาะกับโครงสร้าง หรือองค์ประกอบที่มีอันตรายเนื่องจากการ
หักพัง
4.การอุ่นงานก่อนการเชื่อม(Preheating)
การอุ่นงานก่อนเชื่อมเพื่อป้องกันการเกิดโครงสร้างแข็ง (Marten site) ขณะเชื่อม
“ ค่า CE (Carbon Equivalent)” CE = C+ Mn /6+Ni/5 +Mo/4+Cr/5+Cu/13+Si/4+P+/2+V/5
ค่า CE สามารถก าหนดอุณหภูมิอุ่นงานก่อนเชื่อมได้
6.ตัวแปรที่มีผลต่อก าหนดอุณหภูมิอุ่นงานก่อนเชื่อมได้แก่
1.กระบวนการผลิตเหล็ก
2.ขนาดเกรน
3.อุณหภูมิชิ้นงาน
4.ขนาดความหนาของชิ้นงาน
5.การเตรียมรอยต่อ
6.ขบวนการเชื่อม
7.ขนาดลวดเชื่อม
8.ชนิดสารพอกหุ้ม
คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี
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. องค์ประกอบในทางปฏิบัติซึ่งมีผลกระทบต่อคุณสมบัติในความสามารถในการเชื่อม
ตอบ 1.การเลือกขนาดลวดเชื่อม
2.วิธีการเชื่อม
3.การต่อของผิวแนวเชื่อม
2. ความสารมารถในการเชื่อม(Weldadility) หมายถึงอะไร
ตอบ หมายถึงคุณลักษณะหรือความสารถของวัสดุที่รับการเชื่อมได้โดยที่ไม่มีการศูนย์เสีย คุณสมบัติและไม่
เกิดผลเสียใดๆต่อวัสดุที่ได้รับการเชื่อม เช่น ไม้ เกิดการแตกร้าว (Crack) ไม่เกิดรูพรุน(Porosity)เป็นต้น
เอกสารอ้างอิง
1.เชิดเชลง ชิดชวนกิจและคณะ.วิศวกรรมการเชื่อม.กรุงเทพฯ: ครุสภาลาดพร้าว, 2524. รหัส A
2.อดิศักดิ์ วรรณะวัลย์.วิศวกรรมการเชื่อม.พิมพ์ครั้งที่3.กรุงเทพฯ: ประกอบเมไตร, 2524. รหัส F
หน่วยเตรียมการสอน (UNIT LESSON PREPARATION)
วิชา วัสดุและโลหะวิทยา เวลา 12.30 – 17.30 น.
วันที่ - การสอนครั้งที่ 15
หัวข้อเรื่อง-หัวข้อย่อย วัตถุประสงค์เชิงพฤติกรรม
1.ค านวณหาลวดเชื่อมที่ใช้เชื่อมโลหะต่างชนิด เมื่อเรียนจบหน่วยนี้แล้วผู้เรียนสามารถ:
โดยใช้ Schaefer Diagram 1. ค านวณหาลวดเชื่อมที่ใช้เชื่อมเหล็กล้าไร้สนิม
- เหล็กกล้าไร้สนิม AISI 304 AISI 304 และเหล็กกล้าคาร์บอน AISI 1045
- เหล็กกล้าคาร์บอน AISI 1045 โดยใช้ Schaefer Diagram ได้อย่างถูกต้อง
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)
บทน า ผู้สอน: กล่าวน าเข้าเรื่อง
ในการเชื่อมโลหะ ให้หลอมละลายติดกันซึ่ง ผู้เรียน: ฟังบรรยายและ
เป็นปกติเราจะคิดว่าเชื่อมโลหะงานเข้ากันโลหะ จดสาระส าคัญ
งานจะต้องมีคุณสมบัติที่เหมือน แต่ที่จริงแล้วไม่
ใช้เช่นนั้น เพราะเราสามารถที่เชื่อมโลหะงานที่
มีคุณสมบัติต่างชนิดกันได้คือ การเลือกลวด
เชื่อมที่จะใช้ในการเชื่อม
ค านวณหาลวดเชื่อมที่ใช้เชื่อมโลหะต่างชนิด
การค านวณหาลวดเชื่อมโดยใช้ Schaefer A,B 10(10)
Diagram ก าหนดให้
โลหะงานที่ ชิ้นที่ 1 เหล็กกล้าไร้สนิม AISI 304
ชิ้นที่ 2 เหล็กกล้าคาร์บอน AISI
1045
ดังรูป
AISI 304
บทน า
ในการ
เ ชื่ อ ม
โลหะ ให้
ห ล อ ม
ล ะ ล า ย
ติดกันซึ่ง
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)
เหล็กกล้าไร้สนิม AISI 304 มีส่วนผสมทางเคมี ผู้ ส อ น : บ ร ร ย า ย
C 0.08, Si 0.35, Mn 0.4, Cr 18, Ni 8 ประกอบแผ่นใส
เหล็กกล้าคาร์บอน AISI 1045 มีส่วนผสมทาง ผู้เรียน: ฟังบรรยายและ
เคมีC 0.45, Si 0.3, Mn 0.4 จดสาระส าคัญ
การค านวณหาลวดเชื่อมที่ต้องการมีวิธีการดังนี้
1. ค าน วณ ห า Chromium Equivalent แล ะ
Nickel Equivalentจากโลหะชิ้นงานทั้งสอง ซึ่ง
ได้ค่าดังนี้
- ของเหล็กกล้าคาร์บอน AISI 1045
Cr .E (โครเมียมเทียบเท่า)
0 + 0 + (1.5 x 0.3)+ ( 0.5 x 0) = 0.45
Ni. E (นิเกิลเทียบเท่า)
0 + ( 30 X 0.45 ) + ( 0.5 x 0.4 ) = 13.7 A,B 25(35)
- เหล็กกล้าไรสนิม AISI 304
Cr. E (โครเมียมเทียบเท่า ) ผู้สอนถาม: โครเมียม
18 + 0 ( 1.5 X 0.35 ) + ( 0.5 X 0.4 ) X = เที ย บ เท่ า (Chromium
10.6 Equivalent)มีสมการว่า
2. น าค่าที่ได้ไปก าหนดจุด ใน Schaefer อะไร
Diagram ก าหนดจุด A, B ผู้เรียน :ตอบ
3.ลากเส้นจาก Aไป B เฉลย: Cr.E = % Cr + %
4. แบ่งครึ่งเส้นที่ลาก 50 % (เพราะโลหะงานทั้ง Mo + % 1.5 % Si 0.5 %
ชิ้นหลอมละลาย) ชิ้นละ 50 % (ดังรูปที่2 ) Nb
5. เลือกลวดเชื่อมที่จะใช้ในการเชื่อมโดย
ก าหนดให้
5.1 ลวดเชื่อม E 6013
มีส่วนผสมทางเคมี C 0.06, Si 0.3, Mn 0.5 ,
S 0.035 , P 0.035 – 00.040
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)
5.2 ลวดเชื่อม E 308 – 18 ผู้ ส อ น : บ ร ร ย า ย
มีส่วนผสมทางเคมี C 0.05 , Si 0.8 , Mn 0.8 ประกอบแผ่นใส
,Cr 19.8 ,Ni 9.8 ผู้เรียน: ฟังบรรยายและ
5.3 ลวดเชื่อม E 309 – 16 จดสาระส าคัญ
มีส่วนผสมทางเคมี C 0.10 ,Si 0.7, Mn 1.0,
Cr 22.0 Ni 11.0
6.ลวดเชื่อม E 312 – 16
มีส่วนผสมทางเคมี C 0.11, Si 0.9, Mn 0.7 ,
Cr 28.5 , Ni 9.5
ค านวณหา Chromium Equivalent และ Nickel
Equivalent จากลวดเชื่อมทั้ง 4 ชนิด ผู้สอนถาม: แนวเชื่อมจะ
- ลวดเชื่อม E 6013 ประกอบด้วยอะไรบ้าง
Cr .E (โครเมียมเทียบเท่า) ผู้เรียน: ตอบ A,B 25(60)
0 + 0 ( 1.5 X 0.3 ) + ( 0.5 X 0) = 0.45 เฉลย: จากการละลาย
Ni . E (นิกเกิลเทียบเท่า) ลวดเชื่อม 70 % และของ
0 + ( 30 X 0.06 ) + ( 0.5 X 0.5 ) = 2.05 ชิ้นงาข้างละ 15%
- ลวดเชื่อม E 308 – 18
Cr . E (โครเมียมเทียบเท่า)
19.8 + 0 + ( 1.5 X 0.8 ) + (0.5 X 0 ) = 21.0
Ni(นิเกิลเทียบเท่า)
9.8 + (30 X 0.05 ) + ( 0.5 X 0.5 ) = 11.7
- ลวดเชื่อม E 309 – 16
Cr . E (โครเมียมเทียบเท่า)
22.0 + 0 + ( 1.5 X 0.7 ) + ( 0.5 X 0) = 23.05
Ni . E (นิเกิลเทียบเท่า)
11.0 + ( 30 X 0.10) + ( 0.5 X 1.0) = 14.5
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)
- ลวดเชื่อม E 321 – 16 ผู้ ส อ น : บ ร ร ย า ย
Cr .E (โครเมียมเทียบเท่า) ประกอบแผ่นใส
28.5 + 0 + (1.5 X 0.9 ) + ( 0.5 X 0 ) = 29.85 ผู้เรียน: ฟังบรรยายและ
Ni .E (นิกเกิลเทียบเท่า) จดสาระส าคัญ
9.5 + ( 30 X 0.11) + ( 0.5 X 0.7) = 13.15
7. น าค่าจากการค านวณของลวดเชื่อมทั้ง 4 ชนิด
ไปก าหนดจุดใน Schaefer Diagram
8.ลากจุดเส้นที่จากจุด 50 % ของโลหะงานไปยัง
จุดของลวดเชื่อมแต่ละชนิด(ดังรูปที่ 3 )
9. จากข้อที่ 8 จะได้เส้นตรงอีก เริ่มวัดจุด 50%
ของโลหะงานไป 70 % ดังรูปด้านล่าง
100% A,B 40(100)
x
50%
x
70 %
15% 15%
การคิด 70 % มาจากการละลายของลวดเชื่อม 70
%และ ของชิ้นงานข้างละ 15 %
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)
10. เมื่อลากเส้นตรงจากจุด 50% ลวดเชื่อมทั้ง 4 ผู้ ส อ น : บ ร ร ย า ย
ชนิดของ และวัดจาดจุด 50% ไปอีก 70 % ประกอบแผ่นใส
เส้นตรงเส้นที่ 2 แล้ว ผู้เรียน: ฟังบรรยายและ
สามารถรู้ได้ว่าลวดเชื่อมใดเหมาะสมที่จะใช้ จดสาระส าคัญ
ในการเชื่อมชิ้นงานทั้ง 2 ชิ้นนี้โดยมี ข้อพิจารณา
คือ แนวเชื่อมที่อยู่ระหว่าง Ferrite 4-12 % จะ
เป็นแนวเชื่อมที่ดีที่สุด จากรูปที่ 4 จะพบว่าลวด A,B 10(110)
เชื่อม E312 – 16 เหมาะส าหรับการเชื่อมโลหะ
งาน 2 ชิ้นนี้มากที่สุด
สรุป ผู้สอน: สรุปเนื้อหา
ผู้เรียน: สรุปร่วมกับ
ผู้สอน
10(120)
สรุปเนื้อหาวิชา
การค านวณหาลวดเชื่อมโดยใช้ Schaefer Diagram ก าหนดให้
โลหะงานที่ ชิ้นที่ 1 เหล็กกล้าไร้สนิม AISI 304
ชิ้นที่ 2 เหล็กกล้าคาร์บอน AISI 1045
เหล็กกล้าไร้สนิม AISI 304 มีส่วนผสมทางเคมี
C 0.08, Si 0.35, Mn 0.4, Cr 18, Ni 8
เหล็กกล้าคาร์บอน AISI 1045 มีส่วนผสมทางเคมี
C 0.45, Si 0.3, Mn 0.4
การค านวณหาลวดเชื่อมที่ต้องการมีวิธีการดังนี้
1. ค านวณหา Chromium Equivalent และ Nickel Equivalentจากโลหะชิ้นงานทั้งสอง ซึ่งได้ค่าดังนี้
- เหล็กกล้าคาร์บอน AISI 1045
Cr .E (โครเมียมเทียบเท่า)
0 + 0 + (1.5 x 0.3)+ ( 0.5 x 0) = 0.45
Ni. E (นิเกิลเทียบเท่า)
0 + ( 30 X 0.45 ) + ( 0.5 x 0.4 ) = 13.7
- เหล็กกล้าไรสนิม AISI 304
Cr. E (โครเมียมเทียบเท่า )
18 + 0 ( 1.5 X 0.35 ) + ( 0.5 X 0.4 ) X = 10.6
2. น าค่าที่ได้ไปก าหนดจุด ใน Schaefer Diagram ก าหนดจุด A, B
3.ลากเส้นจาก Aไป B
4. แบ่งครึ่งเส้นที่ลาก 50 % (เพราะโลหะงานทั้งชิ้นหลอมละลาย) ชิ้นละ 50 %
5.ค านวณหา Chromium Equivalent และ Nickel Equivalent จากลวดเชื่อม
6.น าค่าจากการค านวณของลวดเชื่อมไปก าหนดจุดใน Schaefer Diagram
7. ลากจุดเส้นที่จากจุด 50 % ของโลหะงานไปยังจุดของลวดเชื่อมแต่ละชนิด
8.จากข้อที่ 8 จะได้เส้นตรงอีก เริ่มวัดจุด 50% ของโลหะงานไป 70 %
9.เมื่อลากเส้นตรงจากจุด 50% ลวดเชื่อมทั้ง 4 ชนิดของ และวัดจาดจุด 50% ไปอีก 70 % เส้นตรง
เส้นที่ 2 แล้ว
สามารถรู้ได้ว่าลวดเชื่อมใดเหมาะสมที่จะใช้ในการเชื่อมชิ้นงานทั้ง 2 ชิ้นนี้โดยมี ข้อพิจารณา คือ
แนวเชื่อมที่อยู่ระหว่าง Ferrite 4-12 % จะเป็นแนวเชื่อมที่ดีที่สุด
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. ค าถาม เมื่อโครเมียมเทียบเท่าและนิเกิลเทียบเท่าจากโลหะชิ้นงานทั้งสองท าไม่ต้องแบ่งครึ่ง 50
%
เฉลย เพราะโลหะงานทั้งสองชิ้นหลอมละลายชิ้นละ 50 %
2.ค าถาม แนวเชื่อมอยู่ในบริเวณใดของ Schaefer Diagram เป็นบริเวณที่ดีที่สุด
เฉลย ระหว่าง Ferrite 4-12 % จะเป็นแนวเชื่อมที่ดีที่สุด
เอกสารอ้างอิง
1. มนู ทรงอารมณ์. เอกสารประกอบการสอนวิชาโลหะวิทยาการเชื่อม. วิทยาลัยเทคนิค
นครศรีธรรมราช, จังหวัด นครศรีธรรมราช , 2542 รหัส A
2. บัณฑิต ใจซื่อ, วิสุทธิ์ พืชมงคล เอกสารประกอบการฝึกอบรมเชิงปฏิบัติการ การอบชุบเหล็กกล้า
ด้วยความร้อน. กรุงเทพมหานคร,2533 รหัส B
หน่วยเตรียมการสอน (UNIT LESSON PREPARATION)
วิชา วัสดุและโลหะวิทยา เวลา 12.30 – 17.30 น.
วันที่ - การสอนครั้งที่ 16
หัวข้อเรื่อง-หัวข้อย่อย วัตถุประสงค์เชิงพฤติกรรม
ความสามารถในการเชื่อมและคุณสมบัติขอโลหะ 1.อธิบายความสามารถในการเชื่อม
ต่างๆที่น ามาเชื่อม เหล็กกล้าได้
1.การเชื่อมเหล็กกล้า 2.อธิบายความสามารถในการเชื่อมอูมิเนียม
2.การเชื่อมอูมิเนียม ได้
3.การเชื่อมทองแดง 3.อธิบายความสามารถในการเชื่อมทองแดง
4.การเชื่อมเหล็กหล่อ ได้
4.อธิบายความสามารถในการเชื่อม
เหล็กหล่อได้
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)
บทน า ผู้สอน: กล่าวน าเข้าเรื่อง
ในการที่จะเชื่อมโลหะให้มีความสมบูรณ์มากที่สุดนั้น ผู้เรียน: ฟังบรรยายและจด
จ าเป็นที่จะต้องทราบคุณลักษณะเฉพาะของวัสดุเหล่านั้น สาระส าคัญ
ก่อน เพื่อหาวิธีการเตรียมงานและกลวิธีการเชื่อมที่ถูกต้อง
จะท าให้การเชื่อมโลหะต่างๆได้ผลดียิ่งขึ้น
1.ความสามารถในการเชื่อมเหล็กล้าคาร์บอน(Carbon
Steels)
เหล็กกล่าคาร์บอน เป็นเหล็กที่นิยมใช้งานมากที่สุด
อุตสาหกรรม ซึ่งรู้จักกันดีมากคือ เหล็กกล้าเหนียว (Mild A 10(10)
Steels) หรื อเห ล็กกล้าคาร์บอน (Low Carbon Steel)
ผลกระทบต่อความสามารถในการเชื่อมของกรรมวิธีการ
เชื่อมแบบต่างๆในการเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอน
1.1.1 Shielded Meat Arc Welding( S M A W )
1.มีความเสี่ยงต่อการแตกร้าวแก๊สไฮโดรเจน
2.เชื่อมเหล็กคาร์บอนได้ทุกเกรดและไม่จ ากัดความหนาของ
ชิ้นงาน
3.ความเหนียวของแนวเชื่อมดี ถ้าใช้ลวดเชื่อมและ Heat
Input ถูกต้อง
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)
1.1.2 . Gas Tungsten Arc Welding (TIG) ผู้สอน: บรรยายประกอบ
1. มีความเสี่ยงต่อการแตกร้าวจากแก๊สไฮโดรเจนน้อยมาก แผ่นใส
2. การแตกร้าวขณะน ้าโลหะแข็งตัว(Solidification Cracks) ผู้เรียน: ฟังบรรยายและ
น้อยเว้นแต่จะเดินแนวเชื่อมเร็วเกินไป จดสาระส าคัญ
3. เหมาะส าหรับการเชื่อมยัดไส้(Root Pass) โดยเฉพาะการ
เชื่อมท่อ
4.เหมาะกับการเชื่อมเดียว แต่จะเชื่อมซ้อนหลายแนวก็ได้
5. ความเหนียวของแนวเชื่อมขึ้นอยู่กับส่วยผสมทางเคมีของ
ชิ้นงาน
1.1.3 CO Welding Process ผู้สอนถาม: การเชื่อม
2
1.มีความเสี่ยงต่อการแตกร้าวจากแก๊สไฮโดรเจนน้อยมาก คาร์บอนด้อย TIGจะมี
2.การแตกร้าวขณะน ้าโลหะแข็งตัว(Solidification Cracks) ความเสี่ยงต่อไฮโดรเจน
ขึ้นอยู่กับอัตราความเร็วในการเชื่อม อย่างไร
3.ความเหนียว(Toughness) ของแนวเชื่อมพอใช้ มีออกซิเจน ผู้เรียน: ตอบ
เข้าไปแนวเชื่อมอยู่บ้าง เฉลย: มีความเสี่ยงต่อการ F 20(30)
1.1.4 Gas Meal Arc Welding Process: Metal Active แตกร้าวจากแก๊สโดเจน
Gas (MAG Welding) น้อยมาก
1.มีความเสี่ยงต่อการแตกร้าวจากแก๊สไฮโดรเจนต ่า จนถึง
ปานกลาง
2.ความเหนียว(Toughness) ของแนวเชื่อมจะดีกว่าการเชื่อม
ด้วย CO Welding Process
2
1.1.5 Flux Core – Wire Arc Welding (F CAW)
เมื่อใช้ลวดเชื่อมชนิดให้แก๊สปกคลุมเอง (Self – shielded
flux core write) ในตัวมีความเสี่ยงต่อการแตกร้าวจากแก๊ส
ไฮโดรเจนปานกลาง อาจจะช่วยได้ถ้าเชื่อมหลายแนวจะท า
ให้เนื้อโลหะเชื่อมละเอียด
1.1.6 Submerged Arc Welding (SAW)
1. มีความเสี่ยงต่อการแตกร้าวจากแก๊สไฮโดรเจน ขึ้นอยู่กับ
ชนิดของแนวเชื่อมโลหะ ชนิดของฟลักซ์ และสภาพการ
จัดเก็บฟลักซ์
2.การเดินแนวเชื่อมเร็วเกินไป จะท าให้เสี่ยงต่อการแตกร้าว
ขณะน ้าโลหะแข็งตัว(Solidification Cracks)
เนื้อหา วิธีการสอน รหัส เวลา
กิจกรรมผู้เรียน/ผู้สอน หนังสือ (นาที)
3.ความเหนียวเนื้อโลหะเชื่อมไม่ดีเมื่อเชื่อมด้วย Heat Input
สูง
2.ความสามารถในการเชื่อมของอลูมิเนียมและอลูมิเนียม
ผสม
2.1 คุณสมบัติของอลูมิเนียม
- น ้าหนักเบา ผู้สอน: บรรยายประกอบ
- มีความแข็งแรง(เมื่อเป็นอลูมิเนียมผสม) แผ่นใส
- มีความต้านทานทนต่อการกักกร่อน ผู้เรียน: ฟังบรรยายและ
- น ากระแสไฟฟ้าได้ดี จดสาระส าคัญ
- น าความร้อนได้ดี
- จุดหลอมเหลว 660 C
2.2ความสามารถในการเชื่อมของอลูมิเนียมและอลูมิเนียม
ผสม อลูมิเนียมและอลูมิเนียมผสมมีคุณสมบัติแตกต่างกัน
จากเหล็กกล้าข้อแตกต่างนี่เห็นเด่นได้ชัดในเรื่องของ
ความสามารถในการเชื่อมซึ่งมีดังนี้
1. เนื่องจากอลูมิเนียมมีความร้อนจ าเพาะและคงสมามารถ ผู้สอนถาม: คุณสมบัติของ A 25(55)
ในการน าความร้อนสูง ดังนั้นการให้ความร้อนเพื่อให้บาง อลูมิเนียมมีอะไรบ้าง
จุดของชิ้นงานหลอมละลายนั้นยากท าได้ยาก ผู้เรียน: ตอบ
2.อลูมิเนียมจะเกิดไซด์ปกคลุมผิวหน้า(Al2o3) ท าให้มีจุด เฉลย: น ้ าหนักเบา น า
หลอมเหลวที่สูงขึ้น (1100 C) ซึ่งออกไซด์เหล่านั้นนี้จะ ความร้อนได้ดี ฯลฯ
ป้ องกันไม่ให้น ้าโลหะที่ป้ อนเติมลงไปในรอยต่อหลอม
ประสานกันได้ (Lack of fusion)
3.เนื่องจากมีสัมประสิทธิ์ในการขยายตัวสูงเมื่อได้รับความ
ร้อนดังนั้นชิ้นงานจะบิดตัวได้ง่าย และยังแตกร้าวร้อน(Hot
crack) ได้ง่ายอีกด้วย
4.ความสามารในการรวมตัวของไฮโดรเจนในโลหะผสม
อลูมิเนียมขณะนั้นที่อยู่ในสภาวะของเหลวแตกต่างจาก
สภาวะของแข็งมาก ซึ่งในที่แข็งตัวนั้นควันหรือก๊าซจะ
พยายามลอยตัวขึ้นไปสู่ผิวนอกรอยเชื่อมดังนั้นถ้าหากอัตรา
การเย็นตัวสูงหรือแข็งตัวเร็วเกินไปควันหรือก๊าซต่างจะ
ลอยตัวหนีออกมาไม่ทัน แต่จะติดอยู่ในรอยเชื่อมท าให้เกิด
โพรงอากาศ(Blowholes) ขึ้น