งานเชื่อมแก๊ส (Gas Welding)
1. หลักการเชื่อมแก๊ส
เป็นขบวนการเชื่อมที่ใช้การเผาใหม้ของแก๊สอเชติลีนผสมกับแก๊สออกชิเจน
(Oxy-acetylene Welding) เปลวไฟจากการเผาใหม้ที่ปลายหัวเชื่อมแล้วทำให้โลหะหลอมละลายแล้วเติมลวดเชื่อมลงไปในบ่อน้ำโลหะที่กำลังหลอมละลาย
เมื่อปล่อยให้เย็นตัวลงก็จะได้แนวเชื่อมตามต้องการ การเชื่อมแก๊ส นิยมใช้กับงานเชื่อมเบาๆ
ที่ใช้เชื่อมโลหะบางๆ เช่น งานเชื่อมเพื่อซ่อมตัวถังรถยนต์ งานเชื่อมท่อแอร์ ท่อไอเสียรถยนต์
หรืองานเชื่อมท่อในอุตสาหกรรมเคมีต่างๆ เป็นต้น
ในการเชื่อมแก๊สจะต้องมีเครื่องมือและอุปกรณ์ที่จำเป็นดังนี้
2.1. ถังอะเซติลีน
ทำจากแผ่นเหล็กมีลักษณะปกติจะใช้เก็บความดันอเซติลีนได้เพียง 250 Psi เพราะแก๊สอเซติลีนเป็นแก๊สเพลิงถ้าเก็บไว้ที่ความดันสูงโมเลกุลของแก๊สจะเกิดการอัดแน่น
ทำให้เกิดความร้อนหรือรั่วซึมได้ง่าย เสี่ยงต่อการลุกติดไฟและระเบิดได้ โดยปกติในถังอเซติลีนจะได้วัสดุรูพรุนและบรรจุอซิโตไว้ประมาณ
40% ซึ่งอซิโตนจะช่วยดูดซึมแก๊สอเซติลีนไม่ให้ความดันสูงเกินไป
ถังแก๊สอเซติลีนขนาดมาตรฐานมีความจุ 40 ลิตร อัดแก๊สอเซติลีนได้จำนวน 6000 ลิตร โดยมีอชิโตนช่วยดูดซึมแก๊สไม่ให้ความดันสูงเกินไป
และที่ถังอเซติลีนจะมี Safety-Plug ที่หัวถังและก้นถังเพื่อป้องกันการเกิดระเบิดจากความร้อนและความดันที่สูงเกิน
ในระหว่างการขนย้ายถังอเซติลีนจะต้องมีฝาครอบวาล์วหัวถังเพื่อป้องกันการกระแทกในระหว่างการขนย้ายอีกด้วย
เกลียวที่วาล์วหัวถังจะใช้เป็นเกลียวซ้ายและถังอเซติลีนมักจะใช้เป็นสัญญลักษณ์สีแดงหรือส้ม
2.2. ถังออกซิเจน
ทำด้วยแผ่นเหล็กหนาประมาณ 6.4 mm ตีอัดขึ้นรูปไม่มีรอยเชื่อมต่อ แข็งแรงทนต่อความดันสูง
เนื่องจากใช้อัดแก๊สออกซิเจนไว้ที่ความดัน 2200-2800 Psi หรือประมาณ 150-170 bar วาล์วหัวถังทำด้วยทองเหลืองตีอัดขึ้นรูป
เกลียวข้อต่อที่วาล์วหัวถังจะใช้เป็นเกลียวขวา ก่อนนำมาอัดแก๊สออกซิเจนจะต้องนำไปทดสอบความดันก่อน
2.3. วาล์วปรับความดัน (Pressure Regulators)
วาล์วปรับความดันมี
หน้าที่ คือปรับความดันแก็สจากถังเก็บเพื่อให้พอเหมาะกับความดันที่ต้องการใช้งานและช่วยควบคุมความดันที่หัวเชื่อมให้คงที่
ปกติ 1 ชุดจะมีเกจ
2 ตัว คือ เกจขวาจะวัดความดันของแก๊สและเกจซ้ายจะวัดความดันขณะใช้งาน
วาล์วปรับความดันของแก๊สอเซติลีนกับของแก๊สออกซิเจนจะแตกต่างกัน กล่าวคือ เกลียวข้อต่อของวาล์วปรับความดันอเซติลีนจะเป็นเกลียวซ้าย
ซึ่งความดันที่ใช้อยู่ที่ 0-250 Psi ส่วนของออกซิเจนจะเป็นแบบเกลียวขวา
ช่วงความดันจะอยู่ระหว่าง 0-3000 Psi
2.4.หัวเชื่อม
ออกซี่-อะซิทีลีน
(Oxy-acetylene welding
torches)
หัวเชื่อมชนิดนี้มี ส่วน ประกอบสำคัญคือ ด้านจับ วาล์วปิด-เปิด ห้องผสมแก๊ส และหัวทิพ การใช้งานหลังจากต่อหัวเชื่อมเข้ากับสายเชื่อมแล้ว
จะปรับวาล์วปิด-เปิด เพื่อควบคุมแก๊สออกซิเจนและอะเซทิลีนจากท่อเชื่อมมายังห้องผสมแก๊สออกซิเจนกับอะเซทิลีน
แก๊สที่ผสมกันแล้วจะไหลไปออกที่หัวทิป ซึ่งทำจากทองแดง เพราะทองแดงทนความร้อนได้ดี
2.5. เหล็กทำความสะอาดรูหัวเชื่อมแก๊ส
(Tip cleaners)
เป็นลวดเส้นเล็ก
มีหลายขนาด เพื่อให้เลือกใช้ตามขนาดของหัวทิปที่ต่างกัน เราใช้เหล็กทำความสะอาดนี้สอดเข้าไปในรูหัวเชื่อมแก๊สเพื่อทำความสะอาดมัน
เมื่อหัวทิปมีสะเก็ดเหล็ก หรือเศษเขม่าต่าง ๆ ไปติดอยู่
2.6. ท่อเชื่อม
(Hose)
มี
2 ชนิด คือ
สายอะซิทิลีนและท่อออกซิเจน
ท่ออะซิทิลีน
จะรับแก๊สอะซิทีลีนจากถังอเซติลีนไปสู่หัวเชื่อม ท่อนี้จะมีสีแดงที่ปลายท่อจะมีหัวนัทเป็นแบบเกลียวซ้าย
ท่อออกซิเจน
จะรับแก๊สออกซิเจนจากถังออกซิเจนไปสู่หัวเชื่อม ท่อน้ำจะมีสีดำหรือสีเขียวที่ปลายท่อจะมีหัวนัทเป็นแบบเกลียวขวา
2.7. อุปกรณ์จุดเปลวไฟ
(Spark lighter)
เพื่อความสะดวกและความปลอดภัยในการจุดไฟที่หัวเชื่อมแฏ๊สด้วยมือข้างที่เหลือ
ขณะที่มืออีกข้างหนึ่งเราถือหัวเชื่อมแก๊สที่พร้อมจะปฏิบัติงาน
2.8. แว่นตาเชื่อมแก๊ส
(Goggles)กรอบ
(Frame)
ของแว่นตาเชื่อมแก๊สทำจากพลาสติก
มี 2 เลนส์ เพื่อป้องกันประกายไฟ
ควรใส่แว่นตาเชื่อมแก๊สขณะทำการเชื่อม เพราะสะเก็ดไฟที่ร้อนและประกายไฟที่สว่างมากอาจทำให้ตาบอดได้
เลนส์ที่ใช้จะเป็นเลนส์กรองแสงฉาบด้วยสารสีเขียวมีความเข้มข้น ตั้งแต่เบอร์ 1-14 แล้วแต่การใช้งา
3. การติดตั้งอุปกรณ์เชื่อมแก๊ส
(Setting up equipment)
ก่อนทำการเชื่อมแก๊ส
จะต้องประกอบอุปกรให้เรียบร้อยสมบูรณ์ โดยมีขั้นตอนในการปฏิบัติดังนี้
1 1. ติดตั้งถังแก๊สออกซิเจน และอเซทิลีนเข้ากับรถเข็นแล้วใช้โซ่คล้องล่ามถังไว้
2. ถอดฝาครอบวาล์วหัวถังแก๊สออกทั้ง 2 ชนิด
3. เปิดพัดลมระบายอากาศ
4. เปิดแล้วปิดวาล์วหัวถังอย่างทันทีทันใดเพื่อไล่สิ่งสกปรกและฝุ่นละอองตรงท่อทางออก
การทำในลักษณะนี้เรียกว่า การ “cracking”
ในการเปิด-ปิดวาล์ว
จะต้องยืนอ้อมอยู่ด้านหลังตรงข้ามกับทางออกของแก๊ส
5. ตรวจดูเกลียวท่อทางออกของถังว่าอยู่ในสภาพดีหรือไม่
6. ติดตั้งเกจปรับความดัน (Pressure Regulators) ที่ถังออกซิเจนจะเป็นแบบเกลียวขวาหมุนตามเข็มนาฬิกา
ที่ถังอเซทิลีนเป็นแบบเกลียวซ้ายหมุนทวนเข็มนาฬิกา ขันให้แน่นพอเหมาะ
7. ตรวจปรับสกรูปรับความดันให้อยู่ในสภาพคลายออก
(ไม่มีความดัน) แล้วค่อย ๆ เปิดวาล์วหัวถังแล้วปรับสกรูปรับความดันให้แก๊สไหลออกเล็กน้อย
แล้วปิดไว้เช่นเดิม กระทำในลักษณะเดียวกันทั้งสองถัง
8. ต่อสายเชื่อมเข้ากับเกจปรับความดัน
โดยใช้สายสีแดงสำหรับแก๊สอเซติลีน และสายสีดำสำหรับแก๊สออกซิเจน
9. ปรับสกรูปรับความดันให้แก๊สไหลออกเพื่อไล่สิ่งสกปรกในสายท่ออีกครั้ง
10. ต่อสายเชื่อมเข้ากับหัวเชื่อม โดยใช้สายสีแดงต่อเข้ากับท่อ
Acct เกลียวซ้ายหมุนทวนเข็มนาฬิกา
สายสีดำต่อเข้ากับท่อ Oxy เกลียวขวาหมุนตามเข็มนาฬิกา
11. เลือกหัวเชื่อม (Tip) ให้ได้ขนาดเหมาะสมกับความหนาของแผ่นเหล็กที่ใช้เชื่อม
ตรวจเช็ค “O” Rings หรือ
ชีล ให้อยู่ในสภาพดีเหมาะต่อการใช้งาน
12. ตรวจสอบข้อต่อทุกจุดอีกครั้ง
13. เปิดหัวถังประมาณ 1 รอบ สำหรับถังแก๊สอเซติลีน สำหรับถังออกซิเจนเปิดจนหมด
14. เปิดวาล์วปรับความดันให้เหมาะสมต่อการใช้งาน
ห้ามปรับความดันของออกซิเจนเกิน 70
Psi และของอเซติลีนเกิน 15 Psi ในการใช้งานปกติจะปรับความดันของแก๊สทั้งสองชนิดไว้ที่
5 Psi เท่านั้น
15. เปิดวาล์วอเซติลีนที่หัวเชื่อมประมาณ
¼ รอบแล้วจุดเปลวไฟด้วย
spark lighter แล้วเพิ่มเซติลีนจนเปลวไฟห่างจากปลายหัวเชื่อมพอสมควร
ประมาณ 3 มม.
16. เปิดวาล์วออกซิเจนแล้ว ค่อย ๆ ปรับเปลวไฟจนมีลักษณะเป็นสีฟ้าอยู่แกนกลาง
โดยมีเปลวสีเหลืองอ่อนอยู่ภายนอก การปรับเปลวไฟกระทำให้เหมาะสมกับการเชื่อมในแต่ละลักษณะงาน
4. ลวดเชื่อมแก๊ส
(Rod)
มีหลายชนิด
ดังนี้
1. ลวดเชื่อมเหล็ก มีลักษณะเป็นเส้นกลมเคลือบด้วยทองแดงเพื่อป้องกันสนิม
มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง ตั้งแต่ 2-6 mm ยาว 900 mm
2. ลวดเชื่อมเหล็กหล่อ มีลักษณะเป็นเส้นกลม
และสี่เหลี่ยมจัตุรัส มีทั้งแบบชนิดเปลือยและแบบเคลือบด้วยโมลิบดินัมและนิเกิล ยาว
610 mm
3. ลวดเชื่อมโลหะผสม มีลักษณะเป็นเส้นกลม
ใช้สำหรับการเชื่อมโลหะผสม
4. ลวดเชื่อมสแตนเลส มีลักษณะเป็นเส้นกลม
ใช้สำหรับการเชื่อมโลหะสแตนเลสโครม-นิเกิล
5. ลวดเชื่อมทองเหลือง มีหลายชนิดหลายขนาด
ใช้สำหรับเชื่อมทองเหลืองเท่านั้น
6. ลวดเชื่อมอลูมิเนียม มีลักษณะเป็นเส้นกลม
มีทั้งแบบเปลือยและแบบเคลือบ แบบเปลือยยาว 900 mm แบบเคลือบยาว 700 mm
5. ชนิดเปลวไฟเชื่อม (Flame types)
ในการเชื่อมโลหะด้วยแก๊สจะต้องปรับเปลวไฟให้ถูกต้องกับชนิดของวัสดุที่ต้องการเชื่อม
เปลวไฟจะขึ้นอยู่กับปริมาณอซิทิลีนและออกซิเจน ที่ออกมาทางหัวเชื่อมแก๊ส โดยทั่วไปการปรับเปลวไฟมี
3 แบบ
1. Carburising flame คือ เปลวไฟที่มีปริมาณแก๊สอซิทิลีนมากกว่าแก๊สออกซิเจน
เปลวไฟชนิดนี้จะทำให้รอยเชื่อมไม่เรียบ
เป็นเปลวไฟที่ให้ค่าความร้อนประมาณ 28000C –30000C
2. Oxidising flame คือ เปลวไฟที่ทีออกซิเจนมากกว่าอซิทิลีย
ทำให้รอยเชื่อมไม่แข็งแรงเหมาะกับการเชื่อมทองเหลือง เป็นเปลวไฟที่ให้ค่าความร้อนประมาณ
32000C -
34000C
3. Nentral flame คือ เปลวไฟที่มีออกซิเจนและอซิทิลีนเท่า
ๆ กัน ใช้ได้ดีในการเชื่อมเหล็กกล้า
เหล็กหล่อ
สแตนเลส เป็นเปลวไฟที่ให้ค่าความร้อนประมาณ 30000C - 32000C
6. เทคนิคการเดินเชื่อม
มี
2 วิธีหลัก
ๆ คือ
1. วิธีเชื่อมจากซ้ายไปขวา
เหมาะสำหรับคนถนัดซ้าย
การเชื่อมจะเริ่มจากซ้ายมือไปยังขวามือ ลวดเชื่อมจะอยู่ระหว่างรอยเชื่อมกับด้ามเชื่อม
เหล็กที่ใช้เชื่อมควรมีความหนามากกว่า 5 mm
ข้อดี
1. ใช้ลวดเชื่อมน้อย
2. เชื่อมได้เร็ว เพราะลวดเชื่อมไม่บังแนวรอยเชื่อม
3. ไม่สิ้นเปลืองแก๊ส เพราะการเชื่อมทำได้เร็ว
4. ไม่สูญเสียคุณสมบัติทางกล จากการเชื่อม
5. เกิดการออกซิไดซ์ น้อย
2. วิธีเชื่อมจากขวาไปซ้าย
เหมาะสำหรับคนถนัดขวาเริ่มทำการเชื่อมจากขวาไปซ้าย
ลวดเชื่อมจะอยู่หน้าเปลวไฟด้านเชื่อมอยู่ระหว่างรอยเชื่อมกับลวดเชื่อม เหล็กที่ใช้เชื่อมควรมีความหนาน้อยกว่า
5 mm
ข้อเสีย
1. ลวดเชื่อมจะบังรอยเชื่อมและต้องยกลวดเชื่อมตลอดเวลาเพื่อดูรอยเชื่อม
2. การเชื่อมทำได้ช้า
3. เกิดการออกซิไดซ์ เมื่อยกลวดเชื่อมขึ้นบ่อย ๆ หรือลวดเชื่อมหมด
7. การตัดออกซิ-อะซิทิลีน (Oxyacetylene cutting)
เป็นกระบวนการตัดโลหะโดยใช้เปลวไฟเชื้อเพลิงออกซิเจนที่อุณหภูมิสูง
ใช้หัวตัด
เป็นเครื่องมือที่ใช้รวมแก๊สออกซิเจนกับแก๊สอะซิทิลีน
เช่นเดียวกับหัวเชื่อม แต่มีส่วนเพิ่มคือ ท่อส่งแก๊สออกซิเจนไปยังหัวทิปทางรูตรงกลางดังรูปข้างล่างโดยแยกต่างจากรูของเปลวไฟ
เพื่อใช้ออกชิเจนจากท่อนี้เปล่าไล่น้ำโลหะออไป ให้ความร้อนแก่ชิ้นงานหรือที่เรียกว่า
เปลวไฟปรีฮีท (prejeat)
หัวตัดมี2ชนิด คือ
1. หัวตัดแบบหัวฉีด
2. หัวตัดแบบสมดุลย์
หัวตัด โดยทั่วไปมีท่อส่ง
3 ท่อ ท่อหนึ่งเป็นแก๊สอะซิทิลีน อีกท่อหนึ่งเป็นแก๊สออกซิเจน ซึ่งผสมกับอิซิทิลีน
ในห้องผสมแล้วกลายเป็นเปลวไฟปรีฮีท ท่อสุดท้ายเป็นออกซิเจน เมื่อดับเปลวไฟที่เหล็กหลอมในการตัด
วาล์วควบคุมอะซิทิลีนจะควบคุมแก๊สอะซิทิลีนที่ไหลออก วาล์วควบคุมออกซิเจนจะควบคุมการไลออกของออกซิเจนที่ต้องการในการผสมแก๊สทั้ง
2 บางชนิดมีวาล์วควบคุมออกซิเจน
2 อัน ในการตัดนั้นจะใช้ออกซิเจนแรงดันสูงมาก
รูหัวตัด จะเรียบว่าทิป
โดยทั่วไปจะมีประมาณ 3 รู หรือมากกว่านั้น โดยรูเล็ก
ๆ รอบรูใหญ่ตรงกลางรูใหญ่ตรงกลางจะเป็นรูสำหรับออกซิเจนแรงดันสูงไหลผ่าน ส่วนรูอื่นเป็นรูสำหรับแก๊สผสม
รูหัวตัดนั้นคล้ายรูหัวเชื่อม
โดยทำจากทองแดง ที่เป็นตัวนำความร้อนที่ดี โดยมีขนาดของรูหัวตัดนั้นจะเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางของรูใหญ่ตรงกลาง
และรูรอบ ๆ โดยประมาณ
แก๊สออกซิเจนที่ใช้ในการตัดต้องใช้ปริมาณและความดันที่สูงมาก
ๆ โดยเฉพาะเมื่อต้องการตัดชิ้นงานที่มีความหนามาก จะต้องเลือกให้รูหัวตัดขนาดใหญ่ด้วย
วิธีจุดและการปรับเปลวไฟหัวตัด
โดยมีขั้นตอนในการปฎิบัติดังนี้
1. เปิดวาล์วที่ถังอะซิทิลีนและถังออกซิเจน
2. เปิดวาล์วปรับความดันอะซิทิลีน และตั้งความดันไว้ที่ 5 Psi
3. เปิดวาล์วปรับความดันออกซิเจน และตั้งความดันไว้ที่ 35 Psi
4. ถ้าใช้หัวตัดที่มีวาล์วออกซิเจน 2 วาล์ว เปิดวาล์วที่อยู่ใกล้ท่อเชื่อมให้สุด
5. เปิดออกซิเจนสำหรับการตัด และปรับสกรูความดันออกซิเจนไปที่
35 Psi
6. เปิดวาล์วอะซิทิลีนที่ด้ามเชื่อม ¼ รอบ และปรับความดันไปที่ 5
Psi แล้วปิดวาล์ว
7. เช็คความดันและแก๊สทั้ง 2
ให้ถูกต้อง
วิธีจุดเปลวไฟปรีฮีท
(Nentral)
(Nentral)
1. เปิดวาล์วอะซิทิลีนที่ด้ามเชื่อม ¼ รอบ และจุดไป ปรับเปลวไฟจนไม่มีเขม่า
2. เปิดแดวาล์วออกซิเจนที่ด้ามเชื่อม ปรับเปลวไฟ จนกระทั่งเป็นปรีฮีท
Nentral
3. เปิดออกซิเจนที่ใช้ตัดและสังเกตเปลวไฟ ถ้าขณะที่ตัดชิ้นงานอยู่
เปลวไฟเปลี่ยนแปลงไปจาก Nentral ให้ปรับเปลวไฟใหม่ ให้เป็นแบบ
Nentral
4. เริ่มทำการตัดได้
วิธีการตัดออกซิ-อะซิทิลีน
2. จุดและปรับเปลวไฟเป็นแบบ Nentral
3. ยืนอยู่ในตำแหน่งที่สะดวกและปลอดภัยที่สุด โดยที่จะต้องเห็นแนวรอยตัดอย่างชัดเจน
4. เปลวไฟปรีฮีท จะต้องเคลื่อนไปตามแนวรอยตัด
5. จับด้ามตัดห่างจากชิ้นงาน ราว ๆ 1.5-3 mm
6. เมื่อโลหะร้อนเพียงพอ (โลหะแดง) แล้วให้เลื่อนหัวตัดไปอย่างช้า ๆ ตามแนวรอยตัด โดยให้หัวตัดทำมุม
90 องศา กับชิ้นงาน
7. เคลื่อนหัวตัดให้สม่ำเสมอ ไปจนสุดชิ้นงาน
การปิด
1. ปลด cutting lever
2. ปิดวาล์วออกซิเจนที่ด้ามตัด และวาล์วอะซิทิลีน
3. ปิดวาล์วถังอะซิทิลีน และวาล์วที่ถังออกซิเจน
4. เปิดวาล์วอะซิทิลีนที่ด้ามตัดและวาล์วออกซิเจน เพื่อลดความดันในท่อเชื่อมให้ความดันเกจ เท่ากับ 0 แล้วปิดวาล์ว
5. ปิดวาล์วปรับความดันอะซิทิลีนและวาล์วปรับความดันออกซิเจน
น่าจะมีรูปด้วยนะครับ ขอบคุณครับ
ตอบลบได้สาระดี ขอบคุนครับ
ตอบลบเยี่ยมครับ
ตอบลบความคิดเห็นนี้ถูกผู้เขียนลบ
ตอบลบถ้าเห็นรูปด้วย ได้100 เต็มเลย
ตอบลบ2.7 ครับ แก็ส เขียนอย่างงี้หรอครับ แฎ๊ส 555 เอาฮ่า
ตอบลบการเปิดปิดอยู่ตรงไหนค้าบ
ตอบลบ