การเชื่อมสเตนเลสมีความแตกต่างจากการเชื่อมวัสดุอื่น ๆ อย่างสิ้นเชิง ความแตกต่างเริ่มจากองค์ประกอบทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์ของสเตนเลส
เมื่อไม่นานนี้ ทีมวิศวกรของ อีเซียโฮม ลูกค้าถามมาว่าสามารถเชื่อมน็อตสแตนเลสเข้ากับลวดเหล็กกล้าคาร์บอนได้หรือไม่ คำตอบสั้นๆ คือ “ได้ แต่คุณคงไม่อยากทำ” ในกรณีส่วนใหญ่ หากคุณต้องการลวดที่ทนต่อการกัดกร่อน ควรใช้ลวดสแตนเลสล้วนๆ แทนที่จะใช้โลหะผสมกัน
สแตนเลสคืออะไร?
การเชื่อมของ เหล็กกล้าไร้สนิม มีความแตกต่างจากวัสดุอื่น ๆ อย่างสิ้นเชิง ความแตกต่างเริ่มจากองค์ประกอบทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์ของสเตนเลส เช่นเดียวกับเหล็กกล้าชนิดอื่น ๆ สเตนเลสเป็นโลหะผสมของเหล็กและคาร์บอน อย่างไรก็ตาม สเตนเลสมีความแตกต่างตรงที่มีโครเมียมอย่างน้อย 10.5 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่ทำให้โลหะผสมที่ได้มีความทนทานต่อการกัดกร่อน สเตนเลสมีรูปแบบต่าง ๆ เช่น แผ่นสเตนเลส แผ่นสเตนเลส ท่อสเตนเลส และแท่งสเตนเลส
เหล็กกล้าไร้สนิมมี 5 ประเภท แต่โดยทั่วไปจะพบในโรงงานผลิตเพียง 3 ประเภท ได้แก่ ออสเทนนิติก มาร์เทนซิติก และเฟอร์ริติก ประเภทที่พบมากที่สุดคือ ออสเทนไนต์ เหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติกใช้สำหรับการใช้งานพื้นผิวแข็ง เหล็กเฟอร์ริติกเป็นตัวเลือกที่ถูกที่สุดและใช้ในผลิตภัณฑ์อุปโภคบริโภคมากที่สุด เหล็กแต่ละประเภทได้รับการจำแนกตามโครงสร้างจุลภาค ซึ่งส่งผลต่อความเหนียวและความแข็งแรง
โครงสร้างจุลภาคของเหล็กขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมี ตัวอย่างเช่น เหล็กออสเทนนิติกมีโครเมียม (Cr) 16-26% และนิกเกิล (Ni) 8-22% เหล็กมาร์เทนซิติกมีโครเมียมอยู่ในช่วง 11-28% เหล็กเฟอร์ริติกมีโครเมียม 12-18% ดังนั้นวัสดุที่เชื่อมกับเหล็กแต่ละชนิดจะต้องตรงกับองค์ประกอบของเหล็กชนิดนั้น
การเชื่อมสแตนเลส VS.การเชื่อมเหล็กคาร์บอน
การเชื่อมสแตนเลสมีความซับซ้อนมากกว่าการเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอน ประการแรก สแตนเลสสามารถกักเก็บความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้เกิดการบิดเบี้ยวเมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิสูงที่เกิดจากการเชื่อม สแตนเลสอาจบิดเบี้ยวหรือแตกร้าวได้ในระหว่างการทำให้เย็นลงหลังจากถูกเชื่อมด้วยความร้อน แม้ว่าชิ้นส่วนสแตนเลสจะไม่แตกร้าวหรือเสียรูปหลังจากเชื่อมไม่ดี แต่ก็มักจะมีรอยขีดข่วนและตำหนิให้เห็นอยู่เสมอ สแตนเลสแต่ละประเภทมีความท้าทายเฉพาะตัวสำหรับช่างเชื่อม เหล็กออสเทนนิติกอาจแตกร้าวได้หากใช้ความร้อนสูงหรือเชื่อมแบบเว้าหรือแบบแบน เหล็กมาร์เทนซิติกจะแตกร้าวได้หากไม่ได้รับการอุ่นล่วงหน้าอย่างเหมาะสม ด้วยอุณหภูมิที่ต่ำถึง 300 องศาระหว่างชั้นบนสุด เหล็กเฟอร์ริติกจะสูญเสียความแข็งแรง เว้นแต่จะได้รับความร้อนด้วยปริมาณความร้อนต่ำ
กุญแจสำคัญในการเชื่อมสแตนเลสให้ประสบความสำเร็จคือการเลือกใช้วัสดุอุดที่ถูกต้อง เกรดของวัสดุอุดต้องตรงกับเกรดของวัสดุฐานเพื่อให้ได้ผลลัพธ์การเชื่อมที่ดี ดังนั้นเมื่อเชื่อมสแตนเลสกับโลหะอื่น ควรพิจารณาวิธีเชื่อมอื่นๆ นอกเหนือจากการเชื่อมด้วยความต้านทาน ตัวอย่างเช่น การเชื่อม MIG และ TIG เป็นวิธีการเชื่อมสแตนเลสร่วมกับเหล็กกล้าคาร์บอนที่ต้องการ เมื่อผสมโลหะต่างชนิดเข้าด้วยกัน เช่น การเชื่อมสแตนเลสกับเหล็กกล้าคาร์บอน จำเป็นต้องใช้สารอุดเพื่อผสมโลหะทั้งสองเข้าด้วยกัน ในการเชื่อม MIG ลวดอิเล็กโทรดจะเชื่อมเข้ากับรอยเชื่อมอย่างต่อเนื่อง ทำให้โลหะสองชนิดที่แตกต่างกันเชื่อมติดกันได้โดยไม่ต้องให้ความร้อนถึงจุดหลอมเหลว เมื่อเชื่อมสแตนเลสโดยใช้กระบวนการ MIG ต้องใช้สารอุดเนื่องจากจุดหลอมเหลวของโลหะสองชนิดที่แตกต่างกันอาจแตกต่างกันมาก
ตัวอย่างเช่น หากโลหะชนิดหนึ่งร้อนจัดถึงจุดหลอมเหลวของอีกชนิดหนึ่ง อาจทำให้เกิดรอยแตกร้าวจากความเค้นและรอยแตกร้าวขนาดเล็กได้ การเชื่อมโลหะสองชนิดที่แตกต่างกันสามารถทำได้ แต่เป็นกระบวนการที่ยากมากและมีความซับซ้อนมากมาย
วัสดุและอุปกรณ์สำหรับการเชื่อมสแตนเลส
สแตนเลสสามารถเชื่อมด้วยแท่งเชื่อม เชื่อมด้วยอาร์กโลหะป้องกัน (MIG) หรือเชื่อมด้วยก๊าซป้องกันทังสเตน (TIG) ทางเลือกที่ดีที่สุดขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ที่คุณต้องการ เนื่องจากแต่ละกระบวนการให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน คุณสามารถเชื่อมสแตนเลสด้วยแท่งเชื่อมได้ แต่คุณไม่ควรทำอย่างนั้น
มีตัวเลือกอื่นที่ดีกว่า เครื่องเชื่อม MIG จะสร้างรอยเชื่อมที่แข็งแรงและเชื่อถือได้มากที่สุดด้วยสแตนเลส เป็นตัวเลือกที่ดีโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคุณกำลังเชื่อมวัสดุที่หนากว่า เครื่องเชื่อม TIG อาจเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับวัสดุที่บางกว่าและรอยเชื่อมที่ต้องการความสวยงามและความแม่นยำ แม้จะเป็นเช่นนั้น การเชื่อม TIG ก็ยังเป็นการเชื่อมที่ยาก เว้นแต่คุณจะมีประสบการณ์และเวลาที่จะทำอย่างถูกต้อง เครื่องเชื่อม TIG ที่ไม่มีประสบการณ์อาจทิ้งรอยหรือตำหนิที่ไม่น่าดูไว้บนสแตนเลส
แม้ว่ารอยเชื่อมที่ได้จะไม่ละเอียดมากนัก แต่เครื่อง MIG มักจะเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดในการเชื่อมสแตนเลส เลือกเครื่องที่มีคบเพลิงและลวดตัวอย่าง เครื่องส่วนใหญ่มีปืนเชื่อมมาให้ แต่หากคุณกำลังมองหาเครื่องที่เชื่อมได้แม่นยำยิ่งขึ้น คุณสามารถอัปเกรดปืนเชื่อมของคุณได้
คุณจะต้องซื้อหัวไฟฉายบางอันมาเปลี่ยนเมื่อหัวไฟฉายสึกหรอ เพื่อปกป้องไฟฉาย คุณสามารถซื้อแผ่นรองซึ่งจะช่วยให้คุณเปลี่ยนสายไฟประเภทต่างๆ ได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ
สำหรับลวดนั้น คุณต้องใช้ลวดสเตนเลสที่เหมาะสม ซึ่งโดยทั่วไปจะมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.030 นิ้ว แต่ลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.035 นิ้ว ถึง 0.045 นิ้ว อาจใช้ได้กับชิ้นงานที่หนากว่า เนื่องจากคุณต้องตรวจสอบอุณหภูมิเมื่อเชื่อมสเตนเลสเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาด้านประสิทธิภาพ คุณจึงต้องมีอุปกรณ์ติดตามอุณหภูมิติดตัวไว้
คุณสามารถใช้แท่งวัดอุณหภูมิแบบดั้งเดิมได้ แต่โปรดจำไว้ว่าแท่งวัดอุณหภูมิเหล่านี้มีขอบเขตการใช้งานที่จำกัด ตัวเลือกอื่นๆ ได้แก่ เทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดอิเล็กทรอนิกส์และหัววัดอุณหภูมิพื้นผิวอิเล็กทรอนิกส์ นอกจากนี้ คุณยังต้องใช้ก๊าซป้องกัน ซึ่งอาจต้องใช้ส่วนผสมของอาร์กอน 7.5 เปอร์เซ็นต์ ฮีเลียม 90 เปอร์เซ็นต์ และคาร์บอนไดออกไซด์ 2.5 เปอร์เซ็นต์
จากนั้น คุณจะต้องเพิ่มแปรงสำหรับขูดและทำความสะอาดโลหะ ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ช่วยให้คุณเตรียมพื้นที่ทำงานและช่วยให้คุณเชื่อมได้ทนทานมากขึ้น
ในที่สุดก็พร้อมที่จะเชื่อมแล้ว ใช้แปรงโลหะเพื่อขจัดฝุ่น สิ่งสกปรก น้ำมัน จารบี หรือน้ำทั้งหมดออกจากสถานี คุณยังสามารถช่วยป้องกันการบิดงอและการแตกร้าวได้โดยการยึดชิ้นส่วนทองเหลืองหรือทองแดงไว้ด้านหลังรอยเชื่อม เคล็ดลับนี้จะช่วยดูดซับความร้อนและทำให้สแตนเลสอุ่นเพียงพอ เตรียมชุดเครื่องมือเชื่อมสแตนเลสแยกต่างหาก
เมื่อเครื่องมือของคุณสัมผัสกับเหล็กกล้าคาร์บอน เครื่องมือเหล่านั้นจะสามารถรับเศษคาร์บอนได้ เศษคาร์บอนจะถ่ายโอนไปยังสเตนเลสในระหว่างกระบวนการเชื่อม ซึ่งจะทำให้ผลิตภัณฑ์เกิดสนิมในที่สุด
เพื่อให้แน่ใจว่าจะได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดในการเชื่อม เรามีเคล็ดลับสรุปดังต่อไปนี้:
1. คุณจำเป็นต้องมีอุปกรณ์ด้านความปลอดภัยทั้งหมดที่จำเป็นเพื่อหลีกเลี่ยงการบาดเจ็บที่อาจเกิดขึ้นเนื่องจากความร้อนในระหว่างการเชื่อม
2. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าโลหะสะอาดก่อนทำการหล่อ การใช้ฐานโลหะที่สกปรกจะทำให้ข้อต่อของคุณอ่อนแอลง
3. ควรวางชิ้นส่วนโลหะบนโต๊ะที่แข็งแรง เพราะหากโต๊ะบางและต้องออกแรงกดมากในการวางและเชื่อมโลหะหยาบ โต๊ะก็จะเคลื่อนที่
4 หลีกเลี่ยงการถือคบเพลิงและโลหะด้วยมือเปล่าจนกว่าจะเสร็จสิ้นการหล่อ นอกจากนี้ ให้แขวนไฟฉายไว้ในที่อบอุ่นก่อนวางบนพื้นผิวเรียบ
5. เมื่อทำการเชื่อม โปรดรักษาอุณหภูมิให้ต่ำ เนื่องจากสแตนเลสจะเสียรูปเมื่อได้รับความร้อนมากเกินไป ดังนั้น ควรตั้งค่ากระแสไฟหรือเอาต์พุตความร้อนให้ต่ำเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้
6. หลีกเลี่ยงการใช้ลวดหรือแท่งที่มีเนื้อหยาบ เนื่องจากต้องใช้ความร้อนสูง ซึ่งไม่จำเป็นเมื่อเชื่อมสแตนเลส
7. ประกอบอย่างถูกต้องเพื่อให้ใช้วัสดุอุดได้ในปริมาณที่เหมาะสมและหลีกเลี่ยงการอุดช่องว่าง ใช้เวลาในการปรับแต่งการตั้งค่าที่ทำงานของคุณให้เหมาะสมเพื่อป้องกันภาพลักษณ์ที่ไม่ดีและการบิดเบี้ยว
8. อย่าเคลื่อนที่ช้าเกินไป เพราะจะทำให้โลหะร้อนเกินไป ดังนั้น เมื่อทำการเชื่อม จึงต้องเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่เร็ว
9. รักษาพื้นที่ทำงานของคุณให้สะอาด ปลอดภัย และมีอากาศถ่ายเทได้ดี
10. แม้ว่าการเชื่อมสแตนเลสจะซับซ้อนกว่าการเชื่อมแบบอื่นเล็กน้อย แต่ก็สามารถทำได้ คุณสามารถเชื่อมสแตนเลสกับเหล็กอ่อนได้ด้วย การใช้อุปกรณ์ที่เหมาะสม การควบคุมอุณหภูมิ และการเลือกใช้วัสดุอุดที่เหมาะสม จะทำให้ได้การเชื่อมที่แข็งแรงและทนทาน
ขั้นตอนสำหรับ MIG/TIG
MIG 4 ขั้นตอนในการเชื่อมสแตนเลสกับเหล็กอ่อน
1. สอดลวดเชื่อม MIG เข้าไปในเครื่องแล้วดึงลวดออกโดยใช้ปลายคบเพลิง ดึงลวดออกด้านนอกคบเพลิงประมาณหนึ่งในสี่นิ้ว เมื่อติดตั้งลวดเรียบร้อยแล้ว ให้เปิดแก๊สแล้วจึงเริ่มเชื่อม
2. เมื่อทำการเชื่อม ให้เริ่มจากปลายของรอยเชื่อมใดๆ ก็ได้ ควรถือไฟฉายไว้ที่มุม 30 องศาเหนือขอบของรอยเชื่อม พยายามให้ไฟฉายคมอยู่เสมอเพื่อให้ไปโดนโลหะที่ปลายเปลวไฟ เมื่อความร้อนสูงขึ้น ให้หยุดชั่วคราวและรอจนกว่าลูกปัดจะจับตัวได้อีกครั้ง
3. ค่อยๆ ขยับคบเพลิงเพื่อเติมลงในข้อต่อ โดยให้แน่ใจว่าคบเพลิงอยู่ในมุมคงที่ เมื่อคุณถอดคบเพลิงออก เปลวไฟจะเคลื่อนลูกปัดไปทางข้อต่อ ทำให้โลหะโดยรอบหลอมละลาย
4. ปล่อยให้ชิ้นงานหล่อเย็นลง ปล่อยให้ความร้อนจากโลหะและคบเพลิงเย็นลง หลีกเลี่ยงการเขย่าโลหะก่อนทำการหล่อเย็น มิฉะนั้น ข้อต่อของคุณจะเปิดออก
การเชื่อม TIG สแตนเลสและเหล็กอ่อนใน 6 ขั้นตอน
หากคุณมีโลหะบาง การเชื่อม TIG ถือเป็นทางเลือกที่ดีที่สุด วิธีนี้ใช้ได้กับงานขนาดเล็กด้วย เครื่องเชื่อม TIG มีการตั้งค่าต่างๆ มากมาย ดังนั้นคุณต้องใช้การตั้งค่าที่เหมาะสมสำหรับงานของคุณ อีกอย่างที่ควรทราบคือ การเชื่อม TIG มักจะเป็นกระบวนการเชื่อมที่ช้ากว่า ดังนั้น ให้ปฏิบัติตามขั้นตอนเหล่านี้:
1. เสียบแท่งทังสเตนคมๆ เข้าไปในไฟฉาย ลวดควรมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1/16 นิ้ว และคุณควรวางไว้ตรงกลางกระบอกโลหะ เลื่อนอิเล็กโทรดออกจากหัวฉีดของไฟฉายประมาณ ¼ นิ้ว
2. หลังจากใส่แท่งทังสเตนแล้ว ให้เปิดกระแสไฟตรงของเครื่องเชื่อม เครื่องเชื่อม TIG มีการตั้งค่าสองแบบ ได้แก่ อิเล็กโทรดลบและอิเล็กโทรดบวก สำหรับการตั้งค่าแบบลบ เครื่องของคุณควรมีฉลากระบุว่า “DCEN” ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณตั้งค่าที่ถูกต้องเพื่อเชื่อมอย่างถูกต้อง
3. เครื่องเชื่อม TIG ของคุณพร้อมที่จะเริ่มการเชื่อมด้วยไฟฉายโดยตั้งค่าให้ถูกต้องแล้ว เปิดไฟฉายและถือปลายไฟฉายไว้เหนือข้อต่อโลหะประมาณ 75 นิ้ว เริ่มที่ปลายด้านใดด้านหนึ่งของข้อต่อ และอย่าลืมถือไฟฉายในมุม XNUMX องศาขณะเชื่อม
4.เครื่องเชื่อม TIG มีแป้นเหยียบ คุณต้องกดแรงๆ เพื่อให้หัวเชื่อมร้อน จับหัวเชื่อมแล้วเติมน้ำเชื่อมจนโลหะละลาย คุณควรป้อนกระแสไฟฟ้าบนแผงและหลีกเลี่ยงการใช้พลังงานมากเกินไปเมื่อหลอมโลหะ
5. เมื่อเติมตะเข็บ ให้แตะแท่งเติมลงในโลหะเหลว จับแท่งไว้กับไฟฉายแล้วเลื่อนลูกเหล็กเหลวไปตามข้อต่อโลหะ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไฟฉายตัดได้รับการแก้ไขเพื่อให้แน่ใจว่าวัสดุอุดจะไม่ละลายเนื่องจากความร้อน
6. ปล่อยให้เย็นก่อนถอดคบเพลิงตัดและเชื่อมโลหะ หลีกเลี่ยงการเคลื่อนย้ายโลหะจนกว่าข้อต่อจะแน่นหนา
สรุป
สแตนเลสสามารถเชื่อมกับเหล็กอ่อนได้โดยใช้การเชื่อมแบบ MIG หรือ TIG การเชื่อมแบบ MIG สามารถใช้ได้หากคุณกำลังเชื่อมโลหะหนาหรือมีโครงการขนาดใหญ่ ในทางกลับกัน หากคุณมีชิ้นส่วนโลหะบางหรือโครงการขนาดเล็ก คุณสามารถใช้การเชื่อมแบบ TIG ได้ การเชื่อมสแตนเลสกับเหล็กอ่อนไม่ใช่เรื่องยากเนื่องจากมีคุณสมบัติคล้ายกันซึ่งทำให้การเชื่อมเป็นเรื่องง่าย
สำหรับการเชื่อม TIG คุณต้องรู้วิธีใช้การตั้งค่าที่ถูกต้องเพื่อให้ได้การเชื่อมที่มีคุณภาพสูง เมื่อทำการเชื่อม ให้แน่ใจว่าคุณมีอุปกรณ์ที่จำเป็นทั้งหมดและอุปกรณ์ด้านความปลอดภัยเพื่อป้องกันการบาดเจ็บ สำหรับผลลัพธ์การเชื่อมที่ดี ให้ใช้แถบสายไฟ E309L-16 เพื่อหลีกเลี่ยงการแตกร้าว นอกจากนี้ อย่าลืมใช้โลหะเติม 309 เพื่อป้องกันการกัดกร่อนและหลีกเลี่ยงการแตกร้าวในระหว่างการเชื่อม
