ประวัติเชื่อม

วชิ างานเชือ่ มและโลหะแผ่นเบอ้ื งต้น
รหสั 20100-1004
By K.Wichan
สาขางาน เทคนคิ พน้ื ฐาน ;วทิ ยาลยั เทคโนโลยชี ลบรุ ี

วิวฒั นาการของการเชอื่ มโลหะ

มนุษย์เร่ิมรจู้ ักใชโ้ ลหะชนิดแรก คือ ทองแดง ซึ่งไดน้ ำมาใช้ทำเป็นสิ่งของต่าง ๆ มากกวา่ 4,000 ปี ก่อน
ครสิ ต์ศกั ราช และได้คน้ พบบรอนซ พร้อมท้ังไดร้ บั การพฒั นาในช่วงก่อนคริสตศ์ ักราช สว่ นเหล็กนน้ั ได้รูจ้ ักและ
นำมาใช้ในแถบยโุ รป ประมาณ 1000 ปีก่อนคริสต์ศักราช และได้พัฒนาเตาถลุงเหล็กในราว ปคี .ศ. 1000–
1200 มาเป็นเตาแบบ บลาสเฟอร์เนซ

ต่อมาต้นศตวรรษที่ 19 Edmund Davy ได้ค้นพบแก๊สอะเซทลิ ีนและไดน้ ำมาผลิตใชก้ ับการ
เชื่อมและตัดโลหะด้วยออกซีอะเซทิลนี

ตอ่ มาในชว่ ง ค.ศ. 1801 Sir Humphry Davy ไดค้ ้นพบการอารก์ ดว้ ยกระแส ไฟฟ้าโดยบังเอญิ ใน
หอ้ งทดลอง

ต่อมาปี ค.ศ. 1809 Sir Humphry Davy ก็คน้ พบวธิ กี ารที่สรา้ งการอาร์ก และรักษาให้คงสภาพ
การอาร์กอยู่ไดใ้ นช่วงระยะเวลาหนง่ึ ซงึ่ ถอื วา่ เปน็ การวิวฒั นาการขั้นแรกของการเชือ่ มด้วยการอาร์กแบบต่าง ๆ

การวิวฒั นาการของการเช่ือมโลหะที่มกี ารหลอมละลายของโลหะเป็นคร้ังแรกเป็นการกระทำ
ของ Auguste de Meritens ได้เชอื่ มแผน่ ตะกวั่ ทใี่ ช้ในแบตเตอร่เี ขา้ ด้วยกนั โดยใช้ขวั้ ไฟฟ้าทท่ี ำจาก
คารบ์ อน

ในปี ค.ศ. 1881 Auguste de Meritens ไดเ้ ช่ือมแผ่นตะกัว่ ที่ใชใ้ นแบตเตอรีเ่ ขา้ ดว้ ยกนั โดยใช้
ข้ัวไฟฟา้ ที่ทำจากคาร์บอน

ในปี ค.ศ. 1885 Benardos N. และ Olszeweski S. ได้พฒั นาเครื่องเช่อื มข้นึ แทน
แบตเตอรี่ แต่ก็ยงั คงใชแ้ ท่งคาร์บอนอาร์กใหค้ วามรอ้ น

ปี ค.ศ. 1888 N.G. Slavianoff ชาวรัสเซยี ไดน้ ำการใช้ขวั้ เช่อื มโลหะท่ไี มม่ สี ารพอกหุ้ม
นำมาใช้เปน็ คร้งั แรกซ่งึ การเชื่อมยงั มีปัญหาอยู่มาก

ปี ค.ศ. 1892 C.L. Coffin ชาวสหรัฐอเมรกิ า กเ็ ป็นอีกผหู้ น่งึ ของผู้บกุ เบกิ กรรมวิธีการเช่อื ม
โลหะแบบข้ัวเช่อื มโลหะที่ไม่มีสารพอกหมุ้

และในปี ค.ศ. 1892 น้ี N.G. Slavianoff กไ็ ดส้ ทิ ธบิ ัตรในกรรมวธิ กี ารเชื่อมโลหะแบบขัว้ เชอ่ื ม
โลหะท่ีไมม่ สี ารพอกหมุ้

ปี ค.ศ. 1907 Kjellberg วิศวกรท่ีเปน็ ชาวสวีเดนไดจ้ ดสทิ ธิบตั รกรรมวิธีการเชอื่ มแบบข้วั เชอื่ มท่ี
มีสารพอกหมุ้ สารพอกหุ้มบาง ๆ นเ้ี อง ยงั ชว่ ยทำใหก้ ระแสเชอื่ มคงท่ี ทำให้งานเชื่อมดีขน้ึ บา้ ง

ปี ค.ศ. 1912 Kjellberg วิศวกรชาวสวีเดน กไ็ ด้จดสิทธบตั รสำหรับขั้วเชื่อมท่ีมสี ารพอกหุ้มหนา
ขน้ึ สารพอกหมุ้ น้ีทำด้วยแอสเบสตอส ซง่ึ จะมีโซเดยี มซิลิเกดเปน็ ตัวประสาน

ปี ค.ศ. 1930 Hobart และ Devers ได้นำกรรมวิธี การเชอื่ มอารก์ โลหะแก๊สคลุมออกมา
เผยแพรซ่ ่งึ เป็นกระบวนการเชือ่ มท่มี ปี ระสทิ ธภิ าพสูง การหลอมละลายลึกสงู แนวแคบ เชื่อมดว้ ยความเรว็ สงู

ปี ค.ศ. 1942 The Linde Company ได้รับใบอนุญาตให้พฒั นากรรมวิธีการเช่ือม
แบบ GTAW ( Gas Tungsten – arc welding) หรือ TIG ท่ีใช้มาจนถงึ ทุกวันนี้ อาจ

กล่าวได้ว่า สงครามโลกครัง้ ที่ 2 ไดก้ ระตุ้นให้มกี ารพัฒนาการเชื่อมโดยใช้ก๊าซเฉื่อยช่วยทำให้งาน
เชื่อมมคี วามสะอาดมากขน้ึ และผลจากการพฒั นาการเช่ือม TIG ทำให้มกี ารใชอ้ ะลมู ิเนยี มและแมกนีเซียมใน
งานอตุ สาหกรรมเพ่ิมข้นึ อย่างรวดเรว็
สว่ นการเชอ่ื มมกิ (Gas metal – arc welding) ได้จดสิทธบิ ัตรในปี ค.ศ. 1948

ประวตั ิการเช่ือมโลหะ

เปน็ กระบวนการทใี่ ชส้ ำหรบั ตอ่ วสั ดุ ส่วนใหญ่เป็นโลหะและเทอรโ์ มพลาสติก โดยใหร้ วมตัวเข้า
ด้วยกัน ปกติใช้วธิ ีทำใหช้ น้ิ งานหลอมละลาย และการเพมิ่ เนือ้ โลหะเติมลงในบ่อหลอมละลายของวสั ดุที่หลอมเหลว
เมอ่ื เย็นตัวรอยตอ่ จะมีความแขง็ แรง บางคร้ังใชแ้ รงดนั รว่ มกับความร้อน หรอื อย่างเดียว เพ่อื ใหเ้ กดิ รอยเชื่อม ซึ่ง
แตกต่างกบั การบัดกรีออ่ น และการบัดกรแี ขง็ ซงึ่ ไม่มกี ารหลอมละลายของชิ้นงาน มีแหล่งพลงั งานหลายอย่าง
สำหรับนำมาใช้ในการเชื่อม เชน่ การใชเ้ ปลวไฟแกส๊ ออ็ กซิเจน, การอาร์กโดยใชก้ ระแสไฟฟ้า, ลำแสงเลเซอร,์ การ
ใชอ้ เิ ลค็ ตรอนบมี , การเสียดสี, การใชค้ ลืน่ เสยี ง เป็นตน้ ในอตุ สาหกรรมมีการเชื่อมในสภาพแวดลอ้ มที่แตกต่างกัน
เช่นการเชอื่ มในพนื้ ทโ่ี ลง่ , พ้ืนท่อี บั อากาศ, การเชอื่ มใต้นำ้ , การเช่อื มในพื้นท่ีอันตราย เช่น ถงั เก็บนำ้ มันขนาดใหญ่,
ภายในโรงงานผลิตสารเคมี และวัตถไุ วไฟ การเชอ่ื มมอี ันตรายเกิดขนึ้ ได้งา่ ย จึงควรมคี วามระมดั ระวังเพอ่ื ป้องกนั
อันตราย เชน่ เกดิ จากกระแสไฟฟา้ , ความรอ้ น, สะเก็ดไฟ, ควันเชื่อม, แกส๊ พิษ, รังสอี าร์ค, ช้ินงานร้อน, ฝนุ่ ละออง
ในยุคเริม่ แรกจนถงึ ศตวรรษท่ี 19 มกี ารใชง้ านเฉพาะการเชอ่ื มทุบ (Forge welding) เพื่อใชใ้ นการเช่ือมต่อโลหะ
เชน่ การทำดาบในสมัยโบราณ วธิ นี ีก้ ารเช่อื มท่ีได้มีความแข็งแรงสูง และโครงสร้างของเหล็กมีคุณภาพอยูใ่ น
ระดับสงู แตม่ ีความล่าช้าในการนำมาใช้งานในเชิงอุตสาหกรรม หลังจากนนั้ ได้มกี ารพฒั นามาสกู่ ารเชื่อมอาร์ค
และการเช่ือมโดยใชเ้ ปลวไฟแก๊สออ็ กซิเจน และหลังจากนั้นมีการ เชือ่ มแบบความต้านทานตามมา

เทคโนโลยกี ารเชอ่ื มได้มกี ารพัฒนาอย่างรวดเรว็ ในศตวรรษที่ 20 ซ่งึ อยู่ในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 1
และสงครามโลกครั้งท่ี 2 เทคโนโลยีการเชื่อมแบบใหม่ ไดม้ กี ารเร่งพัฒนาเพอื่ รองรับตอ่ การสรู้ บในชว่ งเวลาน้ัน
เพ่ือทดแทนการต่อโลหะแบบเดมิ เชน่ การใช้หมดุ ย้ำซ่ึงมีความล่าชา้ อยา่ งมาก กระบวนการเชือ่ มดว้ ยลวดเชอ่ื ม
หมุ้ ฟล๊ักซ์ (SMAW) เปน็ กระบวนการหนงึ่ ท่ีพัฒนาข้ึนมาในชว่ งนนั้ และกระทงั่ ปจั จบุ ัน ยงั คงเป็นกรรมวิธีทใี่ ชง้ าน
กนั มากที่สดุ ในประเทศไทย และประเทศกำลงั พัฒนาท้ังหลาย
นอกจากโลหะแล้ว ยังมกี ารเชื่อมวัสดุประเภทอ่นื อีก เช่น การเชือ่ มพลาสติก การเชอ่ื มกระจก หรือแกว้ เปน็ ต้น

วิวัฒนาการงานเชอ่ื มไฟฟ้า

การเชอ่ื มด้วยการตเี หล็กให้ติดกันน้ัน มีมานานกว่า 3000 ปี และเปน็ วิธเี ดยี วท่สี ามารถประสานโลหะ
ให้ติดซึง่ กันและกัน การเชื่อมแบบนแี้ ตก่ ่อนนน้ั ยังเปน็ กระบวนการทพี่ อใชไ้ ด้ สำหรบั ชาวโบราณ ตอ่ มาเม่ือเร่ิมยคุ
อตุ สาหกรรม การเชอ่ื มต่อชน้ิ ส่วนมีอัตราเพิ่มขึ้นอยา่ งรวดเรว็ ไมว่ า่ จะเป็นโครงสรา้ งเครื่องจักร หม้อน้ำ อปุ กรณ์
เครอื่ งใช้ต่างๆ ทจ่ี ำเป็นต้องมีวธิ ีการต่อเช่ือมท่สี ามารถเชื่อถอื ได้

การเชื่อมโลหะหมาถงึ กรรมวธิ กี ระบวนการเชอ่ื มตอ่ โลหะให้ติดกันอ่างแข็งแรงสมบรู ณ์
และมีประสทิ ธภิ าพ ซึ่งสามารถกระทำได้หลาๆ วิธี ท้งั แบบกรรมวิธใี ช้แรงดนั และกรรมวิธกี ารหลอมละลาย ช่าง
เช่อื มหรอื ผเู้ กีย่ วขอ้ งจะต้องเลือกใช้วิธกี ารเช่อื มให้ถูกตอ้ งและเหมาะสมกบั ลกั ษณะของช้ินงาน เพ่ือใหไ้ ดง้ านเช่ือม
ทถี่ กู ต้องสมบูรณ์ ประหัดทงั้ เวลา คา่ แรงงาน ค่าวสั ดุ และค่าใชจ้ ่ายอน่ื ๆ

ประวัตแิ ละวิวฒั นาการของการเชอ่ื มโลหะ แบง่ ได้ 3 ยุค ดังน้ี

1. วิวัฒนาการจากยคุ โบราณ

โลหะทม่ี นษุ ย์เร่มิ ใช้ คอื ทองแดง เพราะเหนยี ว และอ่อนตัวได้ดี เริ่มใชช้ ว่ ง 1,000 ปกี ่อนส่วนการเชื่อม
แกส๊ ได้มีการพัฒนาข้ึนชว่ งต้นศตวรรษท่ี 19 โดย Edmund Davy ค้นพบแกส๊ อะเซทิลนี และได้นำมาผลติ ใชโ้ ดย
Edmund Davy ค้นพบแก๊สอะเซทลิ ีนและไดน้ ำมาผลิตใช้กับการเช่อื มและตดั โลหะดว้ ยออกซีอะเซทิลีน

พ.ศ. 2344 Sir Humphry Davy คน้ พบประกายไฟฟา้ ขณะทำการทดลองเกี่ยวกบั ไฟฟ้า
จากเอกสารแสดงวา่ การเชื่อมโลหะท่ีมีการหลอมละลายของโลหะเปน็ ครัง้ แรก คือ Auguste de Meritens

พ.ศ. 2424 Auguste de Meritens ได้ทำการเช่ือมแผน่ ตะก่วั ทีใ่ ชใ้ นแบตเตอรเ่ี ขา้ ดว้ ยกนั โดยใชข้ วั้ ไฟฟา้ ที่
ทำจากแทง่ คารบ์ อน

พ.ศ. 2428 Bernados N. และ Olszeweskis ทำการพฒั นาเครื่องเช่ือมขน้ึ แทนแบตเตอรแี่ ต่ยงั ใช้แท่ง
คารบ์ อนอารก์ ใหค้ วามร้อนแกช่ นิ้ งานอยู่

พ.ศ. 2431 N.G. Slavianoff ชาวรสั เซีย ไดน้ ำขวั้ เชื่อมโลหะสารพอกหุ้มมาใชเ้ ป็นคร้งั แรกแต่ยังมปี ญั หาอยู่
พ.ศ. 2435 C.L. Coffin ชาวสหรัฐอเมรกิ า ไดบ้ ุกเบิกกรรมวิธีการเชอื่ มโลหะแบบขวั้ เชื่อมโลหะที่ไม่มีสาร
พอกหุ้มเชน่ กนั
พ.ศ. 2435 N.G. Slavianoff ไดส้ ิทธบิ ัตรในกรรมวิธีการเชื่อมโลหะแบบขั้วโลหะที่ไม่มีสารพอกห้มุ
พ.ศ. 2455 Kjellberg วิศวกรชาวสวเี ดนได้จดสิทธิบัตรกรรมวิธีการเชือ่ มแบบขั้วเชื่อมท่มี ีสารพอกหุม้ หนา
ทำจากแอสเบสตอส มโี ซเดยี มซลิ ิเกตเป็นตัวประสาน ทำให้อารก์ สม่ำเสมอ และได้ เนื้อโลหะที่มีความบริสุทธิ์
ดกี วา่ ใช้ลวดเปลอื ยแนวเชือ่ มทีส่ ามารถขยายขนาด ไดต้ ามต้องการไมว่ า่ จะเป็นการเชื่อมแผน่ โลหะหรอื ท่อตา่ ง ๆ
ทำให้วงการอุตสาหกรรมเตบิ โตขน้ึ

วิวัฒนาการยุคปัจจบุ นั

ปจั จบุ นั กรรมวิธกี ารเชือ่ มได้พัฒนาข้นึ ซ่งึ วิธกี ารเหลา่ น้ไี ดร้ บั การออกแบบตามความตอ้ งการเฉพาะด้าน
สมาคมการเช่อื มของอเมริกา (ASW) ไดจ้ ดั แบง่ ไวม้ ากกว่า 50ชนิด ตัวอย่างการเชอ่ื มแบบไฟฟ้า อาทิเช่น

การเชอ่ื มอารก์ ลวดเปลอื ย (Bare Metal Arc Welding : BMAW)
การเช่อื มด้วยไฮโดรเจนอะตอม (Atomic Hydrogen Welding : AHW)
การเช่อื มอารก์ คาร์บอน (Carbon Arc Welding : CAW)
การเชื่อมอารก์ (Arc Welding : AW)

การเช่อื มอาร์กใต้ฟลกั ซ์ (Submerged Arc Welding : SAW)
การเชื่อมสลกั (Stud Arc Welding : SW)
การเชื่อมอารก์ ลวดเช่ือมสารพอกหุ้ม (Shield Metal Arc Welding : SMAW)
การเชื่อมอารก์ พลาสมา (Plasma Arc Welding : PAW)

ท่ีมา : http://craftsmann.weebly.comhttp://kanrant.blogspot.com/2008/09/blog-
post_4536.htmlhttps://sites.google.com

การเชือ่ มโลหะ คืออะไร?? มกี ี่ชนิด ??

การเช่ือมโลหะ เปน็ การต่อโลหะท้ังสองชิน้ ให้มีการตดิ กนั โดยการให้ความร้อนแกโ่ ลหะทั้งสองชนิด
รวมถึงลวดเช่ือมจนทำใหเ้ กิดการหลอมละลาย ตดิ เป็นเน้ือเดยี วกัน ซ่ึงเปน็ การเตมิ ลวดเช่ือมเป็นตัวให้
ประสานการเชอื่ มต่อได้ดขี น้ึ ซง่ึ การเช่อื มโลหะ แบ่งออกได้หลายชนิด ซง่ึ แตล่ ะชนดิ ตา่ งก็เป็นกรรมวธิ ีในการเชื่อม
โลหะทเี่ ป็นทนี่ ิยมใช้กนั อยา่ งแพรห่ ลายมีหลายอย่างท่เี รานำมาฝากกนั

1.การเช่ือมโลหะ จากการเช่อื มแกส๊
การเชอ่ื มโลหะ จากการเชือ่ มแกส๊ ( Gas Welding ) เป็นการเช่อื มทนี่ ิยมกันมากของบรรดาช่างเชื่อม ซึง่

จดั อยใู่ นประเภทของการเชื่อมหลอมเหลว และเป็นวิธีหน่ึงที่ใชแ้ หลง่ ความร้อนให้เกดิ การเผาไหมร้ ะหว่างแก๊สอะเซ
ทีลนี ซ่ึงเปน็ แกส๊ เช้ือเพลงิ บวกกบั แก๊สออกซเิ จน โดยมอี ุณหภูมขิ องการเผาไหม้ทีส่ มบรู ณ์ให้ความรอ้ น
สงู 3200 องศาเซลเซียส โดยจะไม่มเี ขม่าหรือควนั ใดๆ

2.การเช่ือมโลหะ จากการเชื่อมไฟฟ้า
การเชื่อมโลหะ จากการเชือ่ มไฟฟา้ ( Arc Welding ) ซ่งึ การเชื่อมไฟฟ้าชนิดน้ีอาจเรยี กอีกอย่างหนง่ึ

วา่ เป็นการเชอ่ื มโลหะโดยวธิ ีการเช่ือมอารค์ โดยความร้อนที่ใช้ในการเช่อื มชนดิ นเ้ี กิดจากประกายอาร์คระหว่าง
ช้นิ งานกับลวดเชอื่ มซง่ึ เปน็ การหลอมละลายลวดเช่ือมท่ีจะทำหนา้ ทีป่ ้อนเนอ้ื โลหะให้แก่แนวเช่ือม

3.การเชื่อมโลหะ จากการเชือ่ มอัด
การเชือ่ มโลหะด้วยการเชือ่ มอัด ( Press Welding ) เป็นการประสานโลหะ 2 ชน้ิ ให้ตดิ กันโดยเป็นการ

ใชค้ วามร้อนกับชน้ิ งานในบริเวณทจ่ี ะทำการเช่อื ม ซึง่ เกิดจากนั้นใช้แรงอัดส่วนท่ีหลอมละลาย จนทำให้ช้ินงานทั้ง
สองช้ินตดิ กนั เปน็ จุดหรือทำใหเ้ กิดแนวความร้อนทีม่ ีการใช้ความตา้ นทานไฟฟา้ ทำการเชื่อมจุดนั่นเอง

4.การเช่อื มโลหะ แบบTIG
การเชอื่ มโลหะ แบบการเชื่อม TIG ( Tungsten Inert Gas Welding ) เปน็ วธิ กี ารเชอ่ื มโลหะที่ใช้ความ

รอ้ นซ่ึงเกิดจากการอาร์คระหวา่ งลวดทงั สเตนกับชนิ้ งาน และมีแก๊สเฉ่อื ยปกคลุมบรเิ วณงานเชอ่ื มรวมทั้งบ่อหลอม
ละลายเพ่ือไม่ไห้บรรยากาศภายนอกเขา้ มาทำปฏกิ ิริยาตรงบรเิ วณที่เช่อื ม

5.การเชอ่ื มโลหะ แบบ MIG
การเชอ่ื มโลหะ แบบการเชอ่ื ม MIG ( Metal Inert Gas Welding ) เป็นกระบวนการเชอื่ มท่ีได้รบั ความ

รอ้ นจากการอาร์คท่เี กดิ ขึ้นระหวา่ งลวดเช่ือมกับชิน้ งานลวดเชอ่ื ม ซึ่งเป็นการใช้ลวดเชื่อมเปลือยในการส่งป้อน
อยา่ งต่อเน่อื งไปยงั บริเวณอาร์คโดยทำหนา้ ที่เป็นโลหะเติมลงยังบ่อหลอมละลาย และยงั ถูกปกคลุมไปดว้ ยแกส๊
เฉอื่ ยเพ่ือไมใ่ ห้เกิดการรวมตัวกับอากาศ

6.การเชื่อมโลหะ แบบเชื่อมใต้ฟลกั ซ์
การเชื่อมโลหะแบบ การเชื่อมใต้ฟลกั ซ์ ( Submerged Arc Welding ) เปน็ กระบวนการเชอ่ื มไฟฟ้าที่

ไดร้ บั ความร้อนจากการอาร์คระหวา่ งลวดเชือ่ มเปลอื ยกับช้ินงานเชื่อม ซึ่งจะมีฟลกั ซช์ นดิ เมด็ ทำการปกคลมุ
บรเิ วณอาร์คและฟลักซ์ แตส่ ว่ นทีอ่ ยูใ่ กล้กับเน้ือเชอ่ื มจะหลอมละลายปกคลมุ เน้ือเช่อื ม ทั้งน้กี ็เพื่อเป็นการป้องกนั
อากาศภายนอกทำปฏกิ ริ ยิ ากับแนวเชือ่ มส่วนฟลกั ซ์ท่อี ยู่หา่ งจากเนอื้ เช่ือมน้ันจะไมห่ ลอมละลาย ทำให้ไมส่ ามารถ
นำกลบั มาใช้ใหม่ได้อีกเชน่ กัน

การเชือ่ มโดยใช้แกส๊ (Oxy-fuel Gas Welding) หมายถึง การเชื่อมชิน้ งานโดยใช้พลังงานความร้อนจาก
การสันดาปของแกส๊ เชื้อเพลิง (Fuel Gas) เชน่ กา๊ ซปิโตรเลยี มเหลว (LPG) อะเซทลิ ีน (C2H2) หรือไฮโดรเจน
(H2) กบั ออกซิเจน (O2) ที่หัวเชอ่ื มแก๊ส (Torch)

การเช่อื มแก๊ส ( Gas Welding )

การเชือ่ มไฟฟา้ ( Arc Welding )
การเช่ือมอดั ( Press Welding )

การเช่ือม TIG ( Tungsten Inert Gas Welding )
การเชอ่ื มใต้ฟลกั ซ์ ( Submerged Arc Welding )

By K.Wichan : 4:11:2021