เหตุใดการเชื่อมเหล็กกล้าไร้สนิมแบบผ่านครั้งเดียวโดยใช้ FCAW จึงล้มเหลวในการตรวจสอบอยู่เสมอ David Meyer และ Rob Koltz ศึกษารายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับสาเหตุของความล้มเหลวเหล่านี้ Getty Images
ถาม: เรากำลังซ่อมแซมเครื่องขูดเหล็กกล้าเชื่อมในระบบเครื่องอบแห้งในสภาพแวดล้อมที่เปียก รอยเชื่อมของเราไม่ผ่านการตรวจสอบเนื่องจากมีรูพรุน รอยตัดด้านล่าง และรอยเชื่อมแตกร้าว เราเชื่อม A514 กับ A36 โดยใช้ 309L แบบมีแกนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.045 นิ้ว ทุกตำแหน่ง อาร์กอน 75% และคาร์บอนไดออกไซด์ 25% เพื่อการทนทานต่อการสึกหรอที่ดีขึ้น
เราได้ลองใช้อิเล็กโทรดเหล็กกล้าคาร์บอน แต่รอยเชื่อมสึกกร่อนเร็วเกินไป และเราพบว่าสเตนเลสมีประสิทธิภาพดีกว่า รอยเชื่อมทั้งหมดทำในตำแหน่งแบนและมีความยาว 3/8 นิ้ว เนื่องจากมีข้อจำกัดด้านเวลา รอยเชื่อมทั้งหมดจึงทำในคราวเดียว อะไรเป็นสาเหตุที่ทำให้รอยเชื่อมของเราล้มเหลว?
การตัดใต้รอยมักเกิดขึ้นเนื่องจากพารามิเตอร์การเชื่อมที่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนด เทคนิคการเชื่อมที่ไม่เหมาะสม หรือทั้งสองอย่าง เราไม่สามารถแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับพารามิเตอร์การเชื่อมได้เนื่องจากเราไม่ทราบข้อมูลดังกล่าว การตัดใต้รอยที่เกิดขึ้นที่ 1F มักเกิดจากการทำงานของแอ่งเชื่อมที่มากเกินไป หรือความเร็วในการเคลื่อนที่ที่เร็วหรือช้าเกินไป
เนื่องจากช่างเชื่อมกำลังพยายามที่จะเชื่อมโลหะหนา 3/8 นิ้ว ความเป็นไปได้ในการใช้คบไฟมากเกินไปอาจเป็นสาเหตุหนึ่งของการเชื่อมแบบรอยต่อครั้งเดียวด้วยลวดเชื่อมฟลักซ์คอร์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก อย่างไรก็ตาม ดูเหมือนว่าการทำงานนี้จะใช้เครื่องมือที่ไม่ถูกต้องมากกว่าที่จะเป็นปัญหาทางเทคนิค ซึ่งเป็นสาเหตุ
ความพรุนเกิดจากสิ่งเจือปนในรอยเชื่อม การสูญเสียหรือมากเกินไปของก๊าซป้องกัน หรือการดูดซับความชื้นมากเกินไปของลวดฟลักซ์คอร์ คุณบอกว่านี่เป็นงานซ่อมแซมสื่อเปียกภายในเครื่องอบแห้ง ดังนั้น หากไม่ทำความสะอาดรอยเชื่อมอย่างทั่วถึง นี่อาจเป็นสาเหตุหลักของช่องว่างได้
โลหะเติมที่คุณใช้นั้นเป็นลวดเชื่อมแบบฟลักซ์คอร์ทุกตำแหน่ง ลวดประเภทนี้มีระบบสแล็กที่แข็งตัวอย่างรวดเร็ว ซึ่งจำเป็นสำหรับการรองรับแอ่งเชื่อมเมื่อทำการเชื่อมในแนวตั้งขึ้นหรือเหนือศีรษะ ข้อเสียของสแล็กที่แข็งตัวอย่างรวดเร็วก็คือ มันจะแข็งตัวก่อนแอ่งเชื่อมที่อยู่ด้านล่าง หากก๊าซยังคงถูกปล่อยออกมา ก๊าซมักจะถูกกักไว้และปรากฏในภายหลังในรูปแบบของรูพรุนหรือรอยหนอนบนพื้นผิว ปัญหานี้จะเพิ่มขึ้นเมื่อทำการเชื่อมในตำแหน่งแบนด้วยลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กและพยายามเชื่อมรอยเชื่อมขนาดใหญ่ในครั้งเดียว เช่น ในการใช้งานของคุณ
การแตกร้าวของรอยเชื่อมที่จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของรอยเชื่อมอาจเกิดได้จากหลายสาเหตุ เนื่องจากคุณกำลังเชื่อมลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กเป็นบริเวณกว้าง คุณจึงมีแนวโน้มที่จะพบการหลอมรวม (LOF) ไม่เพียงพอที่รากของรอยเชื่อม การแตกร้าวของรอยเชื่อมเป็นปรากฏการณ์ที่พบบ่อย เนื่องจากความเค้นตกค้างในรอยเชื่อมที่สูงและ LOF ที่ราก
สำหรับขนาดลวดนี้ คุณควรใช้สองหรือสามครั้งเพื่อให้ได้ความหนา 3/8 นิ้ว การเชื่อมแบบฟิลเล็ต ไม่มีใครทำได้ คุณอาจพบว่าการเชื่อมให้ไร้ตำหนิ 3 ครั้งเร็วกว่าการเชื่อมที่มีตำหนิเพียงครั้งเดียวแล้วต้องซ่อมแซม
อย่างไรก็ตาม ปัญหาอีกประการหนึ่งที่อาจมีบทบาทสำคัญมากขึ้นในการแตกร้าวของรอยเชื่อมก็คือระดับเฟอร์ไรต์ที่ไม่ถูกต้องในรอยเชื่อม ซึ่งมักเป็นสาเหตุหลักของการแตกร้าว ลวด 309L ได้รับการพัฒนาขึ้นสำหรับการเชื่อมเหล็กกล้าไร้สนิมกับเหล็กกล้าคาร์บอน แทนที่จะเป็นเหล็กกล้าคาร์บอนกับเหล็กกล้าคาร์บอน เคมีการเชื่อมเฉพาะของผลิตภัณฑ์นี้ยังคำนึงถึงการเจือจางของโลหะแม่ทั้งสองชนิดด้วย ดังนั้น ในการใช้งานเชื่อมเหล็กกล้าไร้สนิมกับเหล็กกล้าคาร์บอน โลหะผสมบางชนิดที่ได้จากเหล็กกล้าไร้สนิมจะช่วยปรับสมดุลองค์ประกอบทางเคมีและผลิตเฟอร์ไรต์ในปริมาณที่ยอมรับได้ การใช้โลหะเติมที่มีเฟอร์ไรต์ประมาณ 50% เช่น 312 หรือ 2209 จะช่วยขจัดความเป็นไปได้ของการแตกร้าวเนื่องจากมีเฟอร์ไรต์ปริมาณต่ำ
วิธีที่ดีที่สุดในการให้ความทนทานต่อการสึกหรอเป็นเลิศคือการเชื่อมรอยต่อด้วยอิเล็กโทรดคาร์บอนหรือสแตนเลสมาตรฐานแล้วจึงเพิ่มชั้นของอิเล็กโทรดผิว อย่างไรก็ตาม คุณได้กล่าวถึงว่าคุณมีข้อจำกัดด้านเวลาที่ค่อนข้างเข้มงวดและไม่สามารถเชื่อมแบบหลายรอบได้
ลองแปลงเป็นลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ขึ้น เช่น 1/16 นิ้ว หรือใหญ่กว่า การใช้ลวดเชื่อมแบบมีแกนฟลักซ์ป้องกันแก๊สถือเป็นวิธีที่ดีที่สุด เพราะจะทำความสะอาดรอยเชื่อมได้ดีกว่าและป้องกันการไหลของอากาศได้ดีกว่าลวดเชื่อมแบบไม่มีแกนฟลักซ์ อย่างไรก็ตาม แทนที่จะใช้ลวดแบบทุกตำแหน่ง การใช้ลวดแบบแบนและแนวนอนเท่านั้นจะช่วยลดการเกิดรูพรุนหรือการติดตามของหนอนได้ คุณควรเปลี่ยนโลหะเติมจาก 309L เป็น 312 หรือ 2209 ด้วย
WELDER ซึ่งเดิมชื่อว่า Practical Welding Today นำเสนอบุคลากรจริงที่ผลิตผลิตภัณฑ์ที่เราใช้และทำงานด้วยทุกวัน นิตยสารฉบับนี้ให้บริการชุมชนช่างเชื่อมในอเมริกาเหนือมาเป็นเวลา 20 ปี
ตอนนี้คุณสามารถเข้าถึง The FABRICATOR ฉบับดิจิทัลได้อย่างเต็มรูปแบบ และเข้าถึงแหล่งข้อมูลอุตสาหกรรมที่มีคุณค่าได้อย่างง่ายดาย
ตอนนี้สามารถเข้าถึงฉบับดิจิทัลของ The Tube & Pipe Journal ได้อย่างสมบูรณ์แล้ว ซึ่งช่วยให้เข้าถึงแหล่งข้อมูลที่มีค่าของอุตสาหกรรมได้อย่างง่ายดาย
เพลิดเพลินกับการเข้าถึง STAMPING Journal ฉบับดิจิทัลอย่างเต็มรูปแบบ ซึ่งนำเสนอความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีล่าสุด แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด และข่าวสารอุตสาหกรรมสำหรับตลาดการปั๊มโลหะ
ตอนนี้คุณสามารถเข้าถึง The Fabricator en Español ฉบับดิจิทัลได้อย่างเต็มรูปแบบ ทำให้เข้าถึงแหล่งข้อมูลที่มีค่าของอุตสาหกรรมได้อย่างง่ายดาย