หน่วยที่ 6 การเชื่อมแก๊สด้วยออกซีอะเซทิลีน

การเชื่อมแกส๊ ดว้ ยออกซอี ะเซทลิ ีน

ครูผูส้ อน สนธยา บุปผาพนั ธ์ุ

หวั ข้อเรอื่ ง (Topics)

1. ความหมายของการเชอื่ มด้วยแกส๊ ออกซอี ะเซทิลนี
2. แก๊สอะเซทลิ นี
3. แกส๊ ออกซิเจน
4. ชนิดของเปลวไฟ
5. ลวดเชื่อมแกส๊
6. เทคนิคการเชือ่ มแกส๊
7. ชนิดของรอยตอ่ ในงานเชือ่ มแกส๊
8. ตาแหนง่ ท่าเชื่อม
9. ลกั ษณะการเชือ่ ม

1. ความหมายของการเช่อื มด้วยแกส๊ ออกซีอะเซทลิ ีน
การเชอ่ื มแกส๊ (Gas Welding) หมายถึงการทาใหโ้ ลหะชนิ้ งานหลอมละลาย

ติดกัน โดยอาศยั ความรอ้ นทเี่ กดิ จากการเผาไหมข้ องแกส๊ เชือ้ เพลงิ และออกซิเจนหลอม
ละลายโลหะชิ้นงานใหต้ ดิ กัน ซึง่ เตมิ ลวดเชอื่ มหรือไม่เติมก็ได้ ลวดเช่อื มแก๊ส เรียกว่า ลวด
เตมิ (Filler Metal) ลวดเชื่อมแกส๊ ทาหน้าท่ีเตมิ เปน็ แนวเชื่อมอย่างเดียว

2. แกส๊ อะเซทิลนี
ลักษณะของแกส๊ อะเซทลิ ีน
เป็นสารประกอบประเภทไฮโดรคารบ์ อน ประกอบดว้ ยคาร์บอน 92.3% และ

ไฮโดรคาร์บอน 7.7% มีสัญลักษณท์ างเคมี คือ C2H2 เมื่อเผาไหมร้ วมตัวกบั ออกซเิ จนจะ
ใหเ้ ปลวไฟทม่ี ีความรอ้ นสูง

อะเซทลิ ีนผลติ ได้จากการทาปฏิกิริยาทางเคมรี ะหวา่ งแคลเซียมคารไ์ บด์และน้า
ดงั สมการ

CaC2 + 2H2O C2H2 + Ca OH 2

แคลเซียมคาร์ไบด์ + น้า อะเซทลิ นี + แคลเซยี มไฮดรอกไซด์

การผลติ แก๊สอะเซทลิ ีน
การผลิตแกส๊ อะเซทิลีน ในปัจจุบนั สามารถผลิตได้ 2 วิธี คือ
1. การผลติ ดว้ ยเคร่อื งกาเนดิ อะเซทลิ ีน (Acetylene Generator) ผลติ ได้จาก
การทาปฏิกริ ิยาระหว่างน้ากับแคลเซียมคารไ์ บด์ อาจโดยการจุ่มก้อนแคลเซียมคารไ์ บด์
ลงน้า

2. การผลิตโดยกระบวนการแตกตัวทางเคมี การผลติ แกส๊ อะเซทลิ นี
กระบวนการแตกตวั ทางเคมจี ากโรงงานปโิ ตรเคมี จะได้แก๊สอะเซทิลีนท่มี ีความบริสุทธิ์
สูง ทาให้เปลวไฟมีอุณหภูมิสูง ปจั จุบันแก๊สถูกบรรจใุ นถังสาเรจ็ วางจาหน่ายในท้องตลาด

3. แก๊สออกซิเจน

ลกั ษณะของแกส๊ ออกซเิ จน

การสนั ดาปทีเ่ กิดข้ึนทุกคร้ังต้องมแี กส๊ ออกซิเจนเป็นองคป์ ระกอบรว่ มกับ
เช้อื เพลิง ถา้ ออกซิเจนน้ันมีความบรสิ ุทธิม์ าก จะยิง่ ช่วยให้การตดิ ไฟเป็นไปโดยง่าย
รวดเร็ว

การผลติ แกส๊ ออกซิเจน

การผลิตแก๊สออกซิเจนในทางอตุ สาหกรรม ผลิตได้ 2 วธิ ี คอื

1. การผลติ แกส๊ ออกซเิ จนโดยการแยกนา้ ด้วยไฟฟา้
(Electrolysis) เนื่องจากน้าเป็นส่วนประกอบระหว่างธาตุไฮโดรเจนและ
ออกซิเจนในอัตราสว่ น 2 : 1 ซง่ึ ถ้าสามารถแยกหรอื สังเคราะหอ์ อกจากกันได้จะ
ทาใหแ้ กส๊ ไฮโดรเจนและออกซเิ จนทม่ี คี วามบรสิ ทุ ธม์ิ าก แต่การผลิตออกซเิ จนวิธี
นไ้ี ม่นยิ ม เพราะใชต้ น้ ทนุ ในการผลติ สงู

2. การผลติ แกส๊ ออกซเิ จนโดยการทาให้เปน็ อากาศเหลว (Liquefying Air)
วิธีผลติ แก๊สออกซเิ จนจากอากาศเหลวมหี ลักการ คอื จะตอ้ งกรอง

อากาศท่จี ะใช้ใหส้ ะอาดปราศจากฝนุ่ ละออง อดั อากาศท่ผี ่านการกรองแล้วให้มีแรงดันสูง
จะลดอุณหภมู ลิ งจนกระท่ังกลายเปน็ อากาศเหลวซง่ึ มีอุณหภมู ิประมาณ C−200 ภายใต้
ความกดดันสงู ประมาณ 40 บรรยากาศ อากาศเหลวจะถูกสง่ เขา้ ไปยงั หอกลั่นเพื่อแยก
แก๊สต่างๆ ออกจากกันโดยอาศัยความแตกตา่ งของจุดเดือดของแก๊สแตล่ ะชนิด จากนนั้
จะเพ่มิ อุณหภูมใิ หส้ ูง เมื่ออากาศเหลวร้อนถงึ -196 องศาเซนตเิ กรด จากน้นั ก็จะนาแก๊ส
ออกซิเจนท่ีระเหยออกมาอัดบรรจเุ พอ่ื ส่งจาหน่ายต่อไป ออกซเิ จนทไี่ ด้จากการผลิตน้ีมี
ความบริสุทธ์ิถงึ 99.5%

คุณสมบัตขิ องแกส๊ ออกซิเจน
- ไม่มสี ี ไมม่ ีกลิ่น
- มีอยู่ในบรรยากาศประมาณ 21%
- เป็นได้ 3 ลกั ษณะ คอื กา๊ ช ของเหลว และของแขง็
- ช่วยในการเผาไหม้

4. ชนิดของเปลวไฟ

เปลวไฟทีเ่ กิดขน้ึ จากสว่ นผสมระหวา่ งแก๊สออกซเิ จนและแกส๊ อะเซทลิ ีน
มีหลายลกั ษณะ และอณุ หภมู ทิ ่ีได้กแ็ ตกตา่ งกนั ไปตามอตั ราสว่ นระหวา่ งแก๊สท้งั
สอง เพราะแกส๊ ทัง้ 2 ชนิดมคี ุณสมบตั แิ ละหน้าทตี่ า่ งกนั อะเซทิลนี แกส๊ เชื้อเพลงิ
มคี ุณสมบัตติ ิดไฟแตต่ ้องอาศัยแก๊สออกซิเจนรว่ มดว้ ย เพราะแกส๊ ออกซิเจนจะ
ชว่ ยใหต้ ิดไฟและมกี ารเผาไหม้ท่ีดี แตต่ วั มนั เองไมต่ ดิ ไฟเพราะไมใ่ ชแ่ ก๊สเช้อื เพลิง

สาหรบั เปลวไฟที่ใชใ้ นการเช่อื มแกส๊ ปรับได้ 3 เปลว คือ

4.1 เปลวคารบ์ ไู รซ่ิง (Carburizing Flame) เกิดจากสว่ นผสมของ
แก๊สอะเซทลิ นี ในปริมาณทมี่ ากกวา่ แก๊สออกซเิ จน 2 เทา่ หรอื อัตราสว่ น 2 : 1
ให้ความรอ้ นประมาณ 3,000 โดยลักษณะเปลวไฟยาว 3 ชน้ั

4.2 เปลวกลาง เปลวกลางหรอื ท่เี รียกกนั วา่ “เปลวไฟแบบนิวตรลั เฟรม” คือ
เปลวไฟท่ีเกิดจากสว่ นผสมของแกส๊ อะเซทิลีนและแกส๊ ออกซเิ จนในอตั ราส่วนทเ่ี ทา่ กนั หรอื
1 : 1 เปลวไฟจะมี 2 ชนั้ เปลวไฟช้นั ในจะเปน็ กรวยสขี าวสวา่ งจา้ ชดั เจน มคี วามรอ้ นสงู
ประมาณ 3,200

4.3 เปลวออซิไดซงิ่ (Oxidizing Flame) เกิดจากส่วนผสมของแกส๊ ออกซเิ จนใน
ปรมิ าณมากกวา่ แกส๊ อะเซทิลีน 2 เท่า หรือในอัตราสว่ น 2 : 1 ใหค้ วามรอ้ นมากทสี่ ุด คือ
3,400 ลักษณะเปลวไฟจะสนั้ กว่าเปลวกลาง กรวยใน 2 ช้ัน เหมาะสาหรบั การเช่อื ม
เหลก็ หล่อ

5. ลวดเชือ่ มแก๊ส
ลวดเชื่อมแกส๊ (Filler Rod) เปน็ ตัวประสานโลหะให้ตดิ เปน็ เน้อื

เดยี วกนั แต่ในการเช่อื มแก๊สบางครง้ั ไม่อาจจาเปน็ ตอ้ งเติมลวดเช่อื มก็ไดข้ ึ้นอยู่
กับลักษณะรอยต่อของการเช่ือมนนั้ ๆ ลวดเช่อื มโดยท่ัวไปจะมี 2 ประเภท ดงั นี้

1. ลวดเชื่อมท่เี ปน็ เหล็ก (Ferrous Rod) จะมสี ่วนผสมของธาตุเหลก็
และธาตอุ ่ืนๆ เพ่อื เพ่มิ คุณสมบัตอิ ย่างอ่นื และจะเคลอื บดว้ ยทองแดงเพอ่ื ปอ้ งกัน
สนมิ

2. ลวดเช่ือมทีไ่ มใ่ ชเ่ หล็ก (Non Ferrous Rod) จะมีส่วนผสมของธาตุ
ตา่ งๆ ที่ไม่ใชเ่ หลก็ เชน่ อะลูมเิ นียม ทองเหลอื ง ตามลักษณะของโลหะ งาน ส่วน
ใหญ่แล้วการเชือ่ มโลหะท่ไี ม่ใช่เหลก็ จาเปน็ ต้องใชฟ้ ลกั ซ์ (Flux) เพือ่ ชว่ ยในการ
ประสานไดด้ ี

6. เทคนคิ การเช่ือมแก๊ส

มอี ยู่ 2 เทคนคิ ใหญๆ่ คือ

6.1 การตง้ั มมุ หวั ทพิ เชอื่ ม จะตอ้ งตง้ั หัวทพิ เชอ่ื มให้เอนไปขา้ งหลงั
ประมาณ 30 – 40 องศากบั ผิวงาน

6.2 การสา่ ยหัวทพิ เชอ่ื ม การเชือ่ มช้ินงานทีม่ คี วามหนามากๆ และ
ความตอ้ งการให้แนวเชือ่ มมีการละลายซึมลกึ ท่ีดี มขี นาดแนวเชื่อมที่กวา้ ง
จาเป็นต้องใชเ้ ทคนิคการส่ายหวั ทพิ ขณะเคลอ่ื นหวั ทิพในการเช่อื ม

7. ชนดิ ของรอยตอ่ ในงานเชอ่ื มแก๊ส
การนาโลหะงาน 2 ชิน้ มาประกอบกนั เป็นรอยต่อเพือ่ เชื่อมให้ติดกัน รอยต่อ

ทง้ั หมดแยกเป็นรอยตอ่ พื้นฐานเพียง 5 รอยตอ่
7.1 รอยต่อชน (Butt Joint) แบบ A
เปน็ การเชอ่ื มตอ่ แผน่ โลหะ 2 ชน้ิ ให้ตดิ กนั เป็นชนิ้ เดียว โดยการนาขอบ

ของชิน้ งานท้งั 2 ชิน้ มาชนในระนาบเดียวกนั
7.2 รอยต่อขอบ (Edge Joint) แบบ B
ใช้เช่อื มเม่ือต้องการต่อแผน่ โลหะ 2 แผน่ เขา้ โดยการพบั ขอบท่ีจะเชอื่ ม

น้นั ท้งั 2 ข้าง นามาชนกัน
7.3 รอยต่อมุม (Corner Joint) แบบ C
โดยวางชน้ิ งานเกยกนั เลก็ นอ้ ย แต่ถา้ ชิน้ งานหนาจะตอ้ งวางช้นิ งานให้

เสมอกนั พอดแี ละตอ้ งใช้ลวดเช่อื มเป็นตัวประสาน

7.4 รอยตอ่ เกย (Lap Joint) แบบ D

นยิ มใช้กันมากเพราะความแขง็ แรงจะเป็น 2 เทา่ ของรอยตอ่ ชน

7.5 รอยตอ่ ตวั ที (Tee Joint)

จะมีลกั ษณะคล้ายกบั การต่อมุม เพยี งแตง่ าน 1 ชิ้น จะตั้งอยู่ตรง
กลางของช้ินงานอีกชนิ้ หน่ึง ทามมุ 90 องศา

8. ตาแหนง่ ท่าเชือ่ ม

ตาแหน่งท่าเชอ่ื มพน้ื ฐาน (Welding Position) ซ่งึ สามารถนาไปเชือ่ ม
ในรอยตอ่ งานได้ทุกรอยต่อ แบ่งได้เปน็ 4 ทา่ เชอ่ื ม ดงั นี้

8.1 ทา่ ราบ (Flat Position)

การเชอ่ื มท่ีวางชน้ิ งานอยกู่ บั พืน้ ราบและแนวเชื่อมจะอยดู่ า้ นบนของ
งาน เป็นตาแหนง่ ท่ีง่ายทีส่ ดุ

8.2 ท่าขนานนอน (Horizontal Position)
การเช่ือมในลกั ษณะท่ขี นานกบั พื้นชิ้นงานจะอยู่ในแนวดงิ่ ตง้ั ฉากกบั พ้ืน

8.3 ทา่ ตั้ง (Vertical Position)

ดา้ นบน การเชื่อมในทิศทางดง่ิ บนชน้ิ งานทอ่ี ยใู่ นแนวตง้ั เชอื่ มจากด้านล่างขน้ึ ไป

8.4 ท่าเหนอื ศีรษะ (Overhand Position)

เป็นทา่ เชือ่ มทปี่ ฏบิ ตั ิยากท่ีสุด และยังเกิดอันตรายตอ่ ผ้ปู ฏบิ ตั ิได้
ง่าย เพราะรอยต่อของช้ินงานจะขนานกับพน้ื แตอ่ ยูเ่ หนือศีรษะ

9. ลักษณะการเชื่อม

9.1 การเชื่อมแบบนาหนา้ (Forehand)

ใช้ลวดเชื่อมนาหนา้ หวั ทพิ เชือ่ ม เหมาะท่ีจะใชเ้ ชอื่ มกับชน้ิ งานบางๆ
ท่ีมีความหนาไม่เกนิ 3 มลิ ลิเมตร ในขณะปฏบิ ัติการเชอ่ื มจะเริ่มเชือ่ มจากทางขวา
ไปทางซ้ายมือหัวทิพเชื่อมทามมุ ประมาณ 30 – 45 องศา

9.2 การเชือ่ มแบบถอยหลัง (Backhand)

การเช่ือมแบบให้หัวเชื่อมนาหน้าลวดเช่ือม เป็นการเช่ือมแบบถอย
หลัง โดยเดนิ หัวทิพเช่อื มจากซ้ายไปขวา ใช้กบั ชิ้นงานทีม่ ีความหนาเกิน 3
มลิ ลเิ มตร ข้ึนไป เพราะการเชือ่ มแบบนช้ี ้นิ งานจะไดร้ บั ความร้อนเต็มท่ใี นขณะ
เชื่อม