คู่มือการเชื่อมแบบดูเพล็กซ์: กระบวนการ พารามิเตอร์ และอุปกรณ์

การเชื่อมเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์นั้นขึ้นอยู่กับสิ่งสำคัญเพียงอย่างเดียว นั่นคือ การควบคุมความร้อน

เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์มีคุณสมบัติทนต่อการกัดกร่อนเนื่องจากมีสัดส่วนเฟอร์ไรต์และออสเทนไนต์อยู่ที่ 50/50 และความร้อนจากการเชื่อมสามารถทำให้สมดุลนี้เสียไปได้อย่างรวดเร็ว

ความร้อนมากเกินไปจะกระตุ้นให้เกิดเฟสซิกมาและทำให้เปราะแตก ในทางกลับกัน ความร้อนน้อยเกินไปจะทำให้มีเฟอร์ไรต์มากเกินไปและรอยเชื่อมจะไม่ทนทานต่อการใช้งาน

ไม่ว่าคุณจะเตรียมงานวางท่อหรือจัดเตรียมโรงงานเพื่อการผลิต คู่มือนี้จะให้ข้อมูลเกี่ยวกับพารามิเตอร์และการตัดสินใจในกระบวนการที่คุณจำเป็นต้องรู้ก่อนเริ่มงานเชื่อม

อะไรทำให้การเชื่อมเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์เป็นเรื่องท้าทาย?

ความท้าทายในการเชื่อมเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์นั้นอยู่ที่การควบคุมทางโลหะวิทยาในระหว่างวงจรความร้อนของการเชื่อม ไม่ใช่แค่เทคนิคการเชื่อมพื้นฐานเท่านั้น 

วัฏจักรความร้อนของการเชื่อมคุกคามสมดุลของเฟสอย่างต่อเนื่อง ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้วัสดุนี้มีคุณค่าควรแก่การใช้งานตั้งแต่แรก

ปัญหาสมดุลเฟส

ในระหว่างการเชื่อม โลหะเชื่อมจะแข็งตัวเป็นเฟอร์ไรต์เป็นหลัก และบริเวณใกล้เคียงที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนก็อาจมีเฟอร์ไรต์มากขึ้นได้เช่นกันในระหว่างวัฏจักรความร้อน ออสเทนไนต์จะก่อตัวขึ้นใหม่ก็ต่อเมื่อรอยเชื่อมเย็นตัวลงผ่านช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสมเท่านั้น 

หากการระบายความร้อนเร็วเกินไปเนื่องจากปริมาณความร้อนที่ป้อนเข้าไปต่ำเกินไป จะไม่มีเวลาเพียงพอให้เฟสออสเทนไนต์กลับคืนมา ส่งผลให้บริเวณรอยเชื่อมมีเฟสเฟอร์ไรต์มากเกินไป ซึ่งจะลดความต้านทานการกัดกร่อนและความเหนียวในการรับแรงกระแทก

ในทางปฏิบัติ กระบวนการเชื่อมหลายๆ วิธีมีเป้าหมายเพื่อให้มีปริมาณเฟอร์ไรต์ในบริเวณรอยเชื่อมประมาณ 35–65% การเข้าใกล้ช่วงดังกล่าวเป็นหนึ่งในเป้าหมายหลักของการเชื่อมแบบดูเพล็กซ์

ความเสี่ยงของเฟสซิกมา

การให้ความร้อนมากเกินไปจะสร้างปัญหาตรงกันข้าม หากเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์อยู่ในช่วงอุณหภูมิที่อาจเกิดสารประกอบโลหะที่เป็นอันตรายได้นานเกินไป รอยเชื่อมและบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนอาจสูญเสียความเหนียวและความต้านทานการกัดกร่อน 

มาตรฐาน ASTM A923 มีอยู่โดยเฉพาะเนื่องจากเหล็กกล้าไร้สนิมแบบดูเพล็กซ์มีความเสี่ยงที่จะเกิดสารประกอบโลหะระหว่างกันที่เป็นอันตรายเมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิประมาณ 320–955°C (600–1750°F)

หนึ่งในขั้นตอนที่สำคัญที่สุดคือขั้นตอนซิกมา แม้ปริมาณเพียงเล็กน้อยก็สามารถทำให้รอยเชื่อมเปราะและเสี่ยงต่อการกัดกร่อนเฉพาะจุดมากขึ้นได้ 

ด้วยเหตุนี้ การเชื่อมแบบดูเพล็กซ์จึงไม่ใช่แค่การสร้างรอยเชื่อมที่ดูดีเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวกับการควบคุมปริมาณความร้อน อุณหภูมิระหว่างการเชื่อม และพฤติกรรมการเย็นตัวอย่างแม่นยำเพียงพอที่จะรักษาสภาพโครงสร้างจุลภาคซึ่งเป็นคุณสมบัติสำคัญของเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ไว้ได้

กระบวนการเชื่อมแบบใดเหมาะสมที่สุดสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์?

ไม่มีกระบวนการเชื่อมแบบใดแบบหนึ่งที่ดีที่สุดสำหรับงานเชื่อมแบบดูเพล็กซ์ทุกประเภท ในกรณีส่วนใหญ่ การเชื่อม TIG จะเป็นตัวเลือกที่ดีกว่าเมื่อคุณภาพของรอยเชื่อมและการควบคุมความร้อนมีความสำคัญที่สุด ในขณะที่การเชื่อม MIG แบบพัลส์จะเหมาะสมกว่าเมื่อความหนาของชิ้นงานและประสิทธิภาพการผลิตมีความสำคัญมากกว่า 

SMAW และ SAW ก็สามารถใช้ได้เช่นกัน แต่โดยทั่วไปแล้วจำเป็นต้องมีการควบคุมกระบวนการที่เข้มงวดกว่าและมีความยืดหยุ่นน้อยกว่า TIG หรือ Pulse MIG 

ภาพรวมการเปรียบเทียบกระบวนการ

กระบวนการ	การควบคุมอินพุตความร้อน	การผลิต	แอพลิเคชันทั่วไป	ความเหมาะสมของดูเพล็กซ์
TIG (จีทีดับบลิว)	★★★★★ ยอดเยี่ยม	ต่ำ–ปานกลาง	งานเซาะร่องท่อ งานท่อบาง งานละเอียดแม่นยำ	โดยทั่วไปนิยมใช้สำหรับรากและชิ้นส่วนบางๆ
MIG (GMAW)	★★★★☆ ดี (พร้อมจังหวะ)	จุดสูง	แผ่นเหล็กหนา งานเชื่อมเพื่อการผลิต	เป็นตัวเลือกที่ดีเมื่อความเร็วเป็นสิ่งสำคัญและพารามิเตอร์ต่างๆ ยังคงเสถียร
ติด (สมอ.)	★★★☆☆ ปานกลาง	กลาง	งานซ่อมแซมภาคสนาม งานปรับปรุงพื้นที่	ใช้งานได้ แต่จำเป็นต้องมีการควบคุมขั้นตอนการทำงานให้เข้มงวดมากขึ้น
SAW	★★☆☆☆ ควบคุมยาก	สูงมาก	เฉพาะงานโครงสร้างหนักเท่านั้น	ส่วนใหญ่ใช้สำหรับงานเฉพาะทางในร้านซ่อม

การเชื่อม TIG (GTAW) — เหมาะสำหรับงานที่ต้องการความแม่นยำสูง

การเชื่อม TIG เป็นกระบวนการที่นิยมใช้สำหรับการเชื่อมรอยต่อท่อและชิ้นส่วนผนังบาง ช่างเชื่อมสามารถควบคุมปริมาณความร้อนได้โดยตรงและแบบเรียลไทม์ และอาร์คมีความเสถียรเพียงพอที่จะรักษาการหลอมรวมที่สม่ำเสมอโดยไม่ทำให้วัสดุฐานร้อนเกินไป

มีบางสิ่งที่ไม่สามารถต่อรองได้เมื่อทำการเชื่อม TIG ท่อเหล็กดูเพล็กซ์:

• การใช้ก๊าซไล่ก๊าซด้านหลังเป็นสิ่งจำเป็น: ควรใช้ก๊าซอาร์กอน 100% หรืออาร์กอน + ไนโตรเจน 2% ที่อัตราการไหล 10–15 ลูกบาศก์ฟุตต่อชั่วโมง หากไม่ใช้ก๊าซนี้ ชั้นรอยเชื่อมจะเกิดการออกซิเดชันทันที และพื้นผิวที่เกิดการออกซิเดชันนั้นจะกลายเป็นจุดเริ่มต้นของการกัดกร่อนในระหว่างการใช้งาน
• การเชื่อม TIG แบบพัลส์เป็นการตั้งค่าที่แนะนำ: การสลับกระแสไฟสูงสุด/กระแสไฟพื้นหลังช่วยให้คุณควบคุมการป้อนความร้อนได้อย่างแม่นยำในแต่ละรอบการเชื่อม สำหรับลวดเชื่อม Super Duplex เช่น 2507 การเชื่อม TIG แบบพัลส์ไม่ใช่ทางเลือก แต่เป็นวิธีการตั้งค่าที่แนะนำ
• การเริ่มเชื่อมด้วยความถี่สูงช่วยปกป้องคุณภาพการเชื่อม: การเริ่มเชื่อมแบบไม่สัมผัสด้วยความถี่สูงช่วยป้องกันการปนเปื้อนของทังสเตนในบ่อหลอม ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในงานที่ต้องการความทนทานต่อการกัดกร่อนสูง

หากคุณกำลังจัดหาอุปกรณ์สำหรับงานประเภทนี้ การซื้อจากผู้ค้าส่งอาจเป็นทางเลือกที่ดี เครื่องเชื่อม TIG ด้วยคุณสมบัติการสตาร์ทที่ความถี่สูง ความสามารถในการสร้างพัลส์ และการควบคุมกระแสไฟที่มีความละเอียด 1 แอมป์ จึงครอบคลุมทุกความต้องการ

การเชื่อม MIG (GMAW) — เพื่อประสิทธิภาพการผลิตที่สูงขึ้น

การเชื่อม MIG เหมาะสำหรับแผ่นโลหะที่มีความหนามากกว่า 6 มม. และสภาพแวดล้อมการผลิตที่ต้องการปริมาณงานสูง คำสำคัญคือ "พัลส์" การเชื่อม MIG แบบลัดวงจรมาตรฐานนั้นใช้ความร้อนต่ำเกินไปและให้ความร้อนไม่สม่ำเสมอ ซึ่งจะทำให้ปริมาณเฟอร์ไรต์สูงเกินกว่าช่วงที่ยอมรับได้

การเชื่อม GMAW แบบพัลส์ช่วยรักษาความร้อนให้คงที่และควบคุมได้ ทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับการเชื่อม 2205 บนชิ้นงานที่มีความหนา ก๊าซปกคลุมก็มีความสำคัญเช่นกัน ควรใช้ Ar + 2% N₂ แทนที่จะใช้อาร์กอนอย่างเดียว การเติมไนโตรเจนจะช่วยให้การก่อตัวของออสเทนไนต์ในบ่อหลอมมีความเสถียรและช่วยป้องกันไม่ให้เฟอร์ไรต์เพิ่มขึ้นสูงเกินไป

พารามิเตอร์การเชื่อมที่สำคัญสำหรับเหล็กดูเพล็กซ์มีอะไรบ้าง?

การกำหนดค่าพารามิเตอร์ให้ถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญที่จะชี้ชะตาความสำเร็จหรือความล้มเหลวของการเชื่อมแบบดูเพล็กซ์ ตัวเลขเหล่านี้ไม่ใช่ข้อแนะนำ

ปริมาณความร้อนที่ป้อนเข้าไป (ตัวแปรที่สำคัญที่สุด)

การคำนวณปริมาณความร้อนที่ป้อนเข้าใช้สูตรดังนี้:

ปริมาณความร้อนที่ป้อนเข้า (กิโลจูล/มม.) = (กระแสไฟฟ้า × แรงดันไฟฟ้า × 60) ÷ (ความเร็วในการเคลื่อนที่ มม./นาที × 1000)

ช่วงค่าที่ยอมรับได้จะแตกต่างกันไปตามเกรด:

เกรดวัสดุ	ปริมาณความร้อนขั้นต่ำ	ค่าความร้อนสูงสุดที่ป้อนเข้า
เพล็กซ์แบบลีน (2101 / 2304)	0.5 กิโลจูล/มม.	2.5 กิโลจูล/มม.
ดูเพล็กซ์มาตรฐาน (2205)	0.5 กิโลจูล/มม.	2.5 กิโลจูล/มม.
Super Duplex (2507)	0.2 กิโลจูล/มม.	1.5 กิโลจูล/มม.

สังเกตว่าช่วงค่าที่ยอมรับได้สำหรับมาตรฐาน 2507 นั้นแคบกว่ามาก ช่วงที่แคบลงนี้หมายความว่าเครื่องเชื่อมของคุณต้องรักษาค่าพารามิเตอร์ให้คงที่ การเปลี่ยนแปลงใดๆ ในกระแสไฟฟ้าหรือความเร็วในการเคลื่อนที่ จะทำให้คุณทำงานเกินข้อกำหนด 

นี่เป็นหนึ่งในเหตุผลหลักที่งาน Super Duplex ต้องการอุปกรณ์ที่มีผลผลิตที่เสถียรและแม่นยำมากกว่าเครื่องจักรระดับเริ่มต้น

อุณหภูมิระหว่างทาง

นี่คือพารามิเตอร์ที่มักถูกมองข้ามมากที่สุดในกระบวนการผลิต และเป็นพารามิเตอร์ที่ TWI Global ระบุว่าเป็นสาเหตุหลักของความล้มเหลวในการเชื่อมแบบดูเพล็กซ์ในสถานที่ก่อสร้างทางอุตสาหกรรม ต่อไปนี้คือข้อจำกัด:

• การพิมพ์แบบดูเพล็กซ์มาตรฐาน 2205: ≤ 150°C (300°F)
• ซุปเปอร์เพล็กซ์ 2507 (ผนังบาง): ≤ 100°C (212°F)

จากข้อมูลของ TWI Global การที่อุณหภูมิระหว่างการเชื่อมสูงเกินขีดจำกัดเป็นสาเหตุหลักของการชำรุดของรอยเชื่อมเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ในสถานที่ก่อสร้างทางอุตสาหกรรม ควรวัดอุณหภูมิด้วยเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดหรือเครื่องวัดอุณหภูมิแบบสัมผัสก่อนการเชื่อมทุกครั้ง อย่าประมาณด้วยการสัมผัสหรือเวลาที่ผ่านไป

ข้อกำหนดการอุ่นเครื่องล่วงหน้า

เหล็กกล้าดูเพล็กซ์เกรดมาตรฐานไม่จำเป็นต้องให้ความร้อนก่อนใช้งาน นี่เป็นข้อดีอย่างหนึ่งของเหล็กกล้าดูเพล็กซ์เมื่อเทียบกับเหล็กกล้าคาร์บอน 

ข้อยกเว้นคือเมื่ออุณหภูมิแวดล้อมลดลงต่ำกว่า 5°C (41°F) หรือเมื่อชิ้นงานมีไอน้ำเกาะบนพื้นผิว ในกรณีเหล่านั้น ให้ใช้ปืนลมร้อนเพื่อเพิ่มอุณหภูมิของวัสดุให้สูงขึ้นประมาณ 15–20°C ก่อนเริ่มงาน

คำเตือนที่สำคัญอย่างหนึ่ง: อย่าอุ่นชิ้นงานนานเกินไป อุณหภูมิเริ่มต้นที่สูงเกินไปจะลดช่วงความร้อนที่สามารถป้อนเข้าไปได้ และเร่งการเกิดเฟสซิกมา อุ่นชิ้นงานเบาๆ อย่าอบให้ร้อนจัด

ควรใช้ลวดเชื่อมชนิดใดและก๊าซปกคลุมแบบใด?

สำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ จุดเริ่มต้นที่ปลอดภัยที่สุดคือการใช้ลวดเชื่อมที่เหมาะสมซึ่งมีส่วนผสมของนิกเกลมากกว่าปกติเล็กน้อย และใช้ก๊าสปกคลุมที่ช่วยปกป้องรอยเชื่อมพร้อมทั้งรักษาสมดุลของเฟสให้ถูกต้อง 

ในทางปฏิบัติ การเชื่อม TIG และการเชื่อมโคนท่อ มักใช้ก๊าซอาร์กอนเป็นก๊าซปกคลุมและก๊าซไล่ความชื้น ในขณะที่การเลือกใช้ก๊าซสำหรับการเชื่อม MIG นั้นขึ้นอยู่กับขั้นตอนการทำงานมากกว่า และควรปฏิบัติตามคำแนะนำของผู้ผลิตลวดเชื่อมและเอกสารขั้นตอนการทำงาน (WPS) ที่คุณมีคุณสมบัติเหมาะสม 

TWI ระบุว่าโดยทั่วไปแล้วลวดเชื่อมแบบดูเพล็กซ์จะถูกเลือกโดยเติมนิกเกิลเพิ่มอีก 2-4% เพื่อช่วยในการฟื้นฟูออสเทนไนต์ในเนื้อเชื่อม

การเลือกโลหะฟิลเลอร์ 

โลหะเติมแบบดูเพล็กซ์มักถูกออกแบบให้มีปริมาณนิกเกลสูงกว่าวัสดุพื้นฐานเล็กน้อย เพื่อให้เนื้อเชื่อมสามารถฟื้นคืนสมดุลเฟอร์ไรต์-ออสเทนไนต์ได้ดีขึ้นหลังจากการเจือจางและการเย็นตัว 

ด้วยเหตุนี้ สารเติมแต่งดูเพล็กซ์ที่เข้ากันได้จึงมักถูกอธิบายว่าเป็นโลหะผสมที่มีปริมาณโลหะสูงกว่าปกติ แทนที่จะอธิบายว่าเหมือนกับโลหะแม่ทุกประการ 

นี่คือคู่มือการเลือกมาตรฐาน:

วัสดุฐาน	ตัวเลือกฟิลเลอร์ทั่วไป	หมายเหตุ :	การจัดประเภท AWS
2205 (ดูเพล็กซ์มาตรฐาน)	ER2209	ตัวเลือกมาตรฐานสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่	AWS A5.9
2507 (ซุปเปอร์ดูเพล็กซ์)	ER2594	ตัวเลือกที่นิยมใช้สำหรับการเชื่อมซูเปอร์ดูเพล็กซ์	AWS A5.9
2304 (ลีนดูเพล็กซ์)	ER2209	มักใช้ในกรณีที่ขั้นตอนอนุญาต	AWS A5.9
2101 (ลีนดูเพล็กซ์)	ER2209	ตัวเลือกที่นิยมใช้กันทั่วไป ขึ้นอยู่กับ WPS	AWS A5.9

ข้อควรระวังอย่างหนึ่งเกี่ยวกับการเชื่อมท่อบริเวณโคน: ในบางขั้นตอน อาจใช้ลวดเชื่อมที่มีส่วนผสมของโลหะเจือสูงกว่าในชั้นแรก เพื่อช่วยชดเชยการเจือจางที่บริเวณโคน การเลือกใช้ลวดเชื่อมที่มีส่วนผสมของโลหะเจือสูงกว่าแบบนี้ ควรนำเสนอเป็นทางเลือกเฉพาะสำหรับแต่ละขั้นตอนการเชื่อม ไม่ใช่เป็นกฎเริ่มต้นสำหรับงานเชื่อม 2205 ทุกประเภท

คำแนะนำเกี่ยวกับก๊าซปกคลุม

การใช้งาน	แนวทางก๊าซทั่วไป	อัตราการไหลเริ่มต้นโดยทั่วไป
TIG — ด้านหัวเผา	อาร์กอน 100% หรือ อาร์กอน + ไนโตรเจน 1–2%	15–20 ฟรังก์ซีเอฟเอช
TIG — การล้างย้อนกลับ	อาร์กอน 100% หรือ อาร์กอน + ไนโตรเจน 1–2%	10–15 ฟรังก์ซีเอฟเอช
MIG / GMAW	ส่วนผสมที่ใช้ก๊าซอาร์กอนเป็นหลัก อัตราส่วนที่แน่นอนขึ้นอยู่กับชนิดของลวดและ WPS	ทำตามขั้นตอน/การตั้งค่า
สติ๊ก (SMAW)	ไม่ต้องใช้ก๊าซปกคลุมภายนอก	-

ควรหลีกเลี่ยงการใช้แก๊สผสมที่มี CO₂ สูงสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน เช่น C25 สำหรับการเชื่อมแบบดูเพล็กซ์ สำหรับการเชื่อม TIG และการไล่แก๊สที่โคนรอยเชื่อม แก๊สอาร์กอนเป็นแก๊สที่นิยมใช้กันทั่วไป ส่วนการเชื่อม MIG อย่าคิดว่าแก๊สเหล็กกล้าคาร์บอนมาตรฐานของคุณเหมาะสมเสมอไป ควรปฏิบัติตามคำแนะนำของผู้ผลิตลวดเชื่อมและเอกสารขั้นตอนการทำงาน (WPS) ที่ได้รับอนุญาต

ข้อผิดพลาดในการเชื่อมแบบดูเพล็กซ์ที่พบบ่อยที่สุดมีอะไรบ้าง และจะหลีกเลี่ยงได้อย่างไร?

ข้อผิดพลาดในการเชื่อมแบบดูเพล็กซ์ที่พบบ่อยที่สุดคือ การละเลยอุณหภูมิระหว่างชั้น การใช้ระบบแก๊สที่ออกแบบมาสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน และการข้ามขั้นตอนการไล่แก๊สย้อนกลับที่เหมาะสมบริเวณโคนท่อ. 

ทั้งสามปัญหานี้สามารถป้องกันได้ แต่หากปล่อยปละละเลย ปัญหาทั้งสามนี้อาจส่งผลเสียต่อความสมดุลของเฟสหรือประสิทธิภาพในการป้องกันการกัดกร่อนได้ 

คู่มือการเชื่อมดูเพล็กซ์ยังเน้นย้ำถึงการควบคุมอุณหภูมิระหว่างการเชื่อมแต่ละครั้ง เนื่องจากเกรดดูเพล็กซ์มีข้อจำกัดที่แนะนำเพื่อลดความเสี่ยงของการเกิดเฟสโลหะระหว่างกันที่เปราะบาง 

ข้อผิดพลาดที่ 1: การละเลยอุณหภูมิระหว่างทาง

การเชื่อมแบบต่อเนื่องโดยไม่วัดอุณหภูมิเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้งานเชื่อมแบบสองชั้นล้มเหลว ความร้อนจะสะสมขึ้นเรื่อยๆ ในแต่ละรอบการเชื่อม และเมื่อถึงรอบที่ห้าหรือหก อุณหภูมิระหว่างรอบการเชื่อมจะสูงกว่า 200°C มาก ทำให้เกิดเฟสซิกมาขึ้น และรอยเชื่อมอาจดูดีภายนอก แต่จะล้มเหลวภายในไม่กี่เดือนในสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน

วิธีหลีกเลี่ยง: วัดขนาดก่อนทำการเชื่อมทุกครั้ง ไม่มีข้อยกเว้น หากชิ้นส่วนมีอุณหภูมิสูงเกินกำหนด ให้รอ การพักให้เย็นลง 10 นาทีนั้นคุ้มค่ากว่าการเชื่อมล้มเหลวในสายการผลิตทางเคมีมาก

ข้อผิดพลาดที่ 2: การใช้ชุดแก๊สสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนในการเชื่อม MIG แบบดูเพล็กซ์

โรงงานที่เชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กกล้าดูเพล็กซ์ในชั้นเดียวกันมักทำผิดพลาดแบบนี้ บางคนหยิบถังเชื่อม C25 เพราะอยู่ใกล้กว่า ทำการเชื่อมหลายๆ รอบบนรอยต่อ 2205 และรอยเชื่อมดูเรียบร้อยดี แต่ปัญหาจะปรากฏให้เห็นในภายหลังระหว่างการทดสอบการกัดกร่อนหรือระหว่างการใช้งาน

การเลือกใช้แก๊สสำหรับการเชื่อม MIG แบบดูเพล็กซ์นั้นแตกต่างจากการเลือกใช้แก๊สสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน และแก๊สผสมที่มี CO₂ สูง เช่น C25 ไม่ควรถูกนำมาใช้เป็นค่าเริ่มต้นที่ปลอดภัย

วิธีหลีกเลี่ยง: อย่าคิดว่าแก๊สเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอนมาตรฐานของคุณเหมาะสำหรับงานเชื่อมเหล็กดูเพล็กซ์ ให้ปฏิบัติตามคำแนะนำของผู้ผลิตลวดเชื่อมและขั้นตอนการทำงาน (WPS) ที่ได้รับการรับรอง และติดป้ายกำกับชุดอุปกรณ์เชื่อมเหล็กดูเพล็กซ์ให้ชัดเจนในโรงงาน

ข้อผิดพลาดที่ 3: ข้ามขั้นตอนการไล่ก๊าซออกหลังจากการเชื่อมท่อ

การข้ามขั้นตอนการไล่แก๊สออกเพื่อประหยัดเวลาในการเตรียมอุปกรณ์นั้นเป็นการประหยัดที่ไม่คุ้มค่า หากไม่มีแก๊สไล่แก๊สออก พื้นผิวด้านในของเม็ดเรซินจะเกิดการออกซิเดชัน ซึ่งบางครั้งเรียกว่า “การเกิดน้ำตาล” 

ชั้นออกซิไดซ์นั้นแทบไม่มีความต้านทานต่อการกัดกร่อนเลย ในท่อที่ใช้งานในน้ำทะเลหรือกระบวนการทางเคมี ท่อจะเริ่มกัดกร่อนจากภายในสู่ภายนอกแทบจะทันที

วิธีหลีกเลี่ยง: รักษาอัตราการไหลของก๊าซไล่ลมย้อนกลับจนกว่ารอยเชื่อมจะเย็นตัวลงต่ำกว่า 100°C สำหรับท่อที่มีความยาวมาก การใช้แผ่นกั้นก๊าซไล่ลมด้านท้ายจะช่วยควบคุมปริมาณการใช้ก๊าซโดยไม่ลดทอนความครอบคลุมของการเชื่อม

คุณต้องใช้อุปกรณ์อะไรบ้างสำหรับการเชื่อมแบบดูเพล็กซ์?

สำหรับงานเชื่อมแบบดูเพล็กซ์ อุปกรณ์ที่มีประโยชน์ที่สุดคือเครื่องเชื่อมที่ให้กำลังไฟคงที่ ควบคุมปริมาณความร้อนได้ดี และมีฟังก์ชันการทำงานที่ตรงกับความต้องการของขั้นตอนการทำงานของคุณ 

ในทางปฏิบัติ นั่นมักหมายถึงการตั้งค่าการเชื่อม TIG ที่ควบคุมได้ดีสำหรับคุณภาพงานเชื่อมบริเวณโคนชิ้นงานและชิ้นงานบาง หรือการตั้งค่าการเชื่อม MIG แบบพัลส์สำหรับชิ้นงานหนาและงานผลิตจำนวนมาก

คุณสมบัติหลักของเครื่องเชื่อม TIG แบบดูเพล็กซ์

เมื่อทำการเชื่อม TIG เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ คุณสมบัติของเครื่องจักรที่มีประโยชน์มากที่สุดคือคุณสมบัติที่ช่วยเพิ่มการควบคุมและความสม่ำเสมอ:

• HF Non-Contact Start: ขจัดปัญหาการปนเปื้อนของทังสเตนที่จุดเริ่มต้นของอาร์ค ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเชื่อมที่ต้องการความทนทานต่อการกัดกร่อนสูง เนื่องจากสิ่งเจือปนใดๆ ก็ถือเป็นปัญหา
• ฟังก์ชัน Pulse TIG: การสลับกระแสสูงสุด/กระแสพื้นหลังเป็นเครื่องมือหลักในการจัดการปริมาณความร้อนที่ป้อนเข้าไปในแต่ละรอบการเชื่อม ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับท่อผนังบางและเหล็กกล้า Super Duplex
• 1A-การควบคุมกระแสไฟแบบละเอียด: ช่วงการป้อนความร้อนของ 2205 คือ 0.5–2.5 kJ/mm การปรับกระแสไฟแบบหยาบทำให้ยากที่จะรักษาให้อยู่ภายในช่วงนั้นได้อย่างสม่ำเสมอ
• ตัวจับเวลาการไหลของก๊าซหลังการเชื่อม: ก๊าซปกคลุมจะไหลต่อไปหลังจากที่ประกายไฟหยุดลง เพื่อป้องกันไม่ให้บ่อหลอมร้อนเกิดการออกซิเดชันในระหว่างการเย็นตัว

คุณสมบัติหลักของเครื่องเชื่อม MIG แบบดูเพล็กซ์

สำหรับการเชื่อม MIG แบบดูเพล็กซ์ เป้าหมายคือการควบคุมพารามิเตอร์ที่เสถียรและทำซ้ำได้ มากกว่าความเร็วเพียงอย่างเดียว

• การเชื่อม GMAW แบบพัลส์/พัลส์คู่: นี่คือข้อกำหนดหลัก การเชื่อม MIG แบบลัดวงจรมาตรฐานไม่เหมาะสำหรับการเชื่อมเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ เนื่องจากควบคุมปริมาณความร้อนได้ไม่แม่นยำเพียงพอ
• โหมดควบคุมแบบประสาน: ระบบจะปรับความเร็วในการป้อนลวดและแรงดันไฟฟ้าโดยอัตโนมัติตามประเภทและเส้นผ่านศูนย์กลางของลวด ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงของข้อผิดพลาดในการตั้งค่าระหว่างการผลิต
• ระบบป้อนลวดที่เสถียร: ความเร็วในการป้อนลวดที่สม่ำเสมอเป็นพื้นฐานของการให้ความร้อนที่สม่ำเสมอ การเปลี่ยนแปลงใดๆ ในอัตราการป้อนลวดจะส่งผลให้ความร้อนที่ป้อนเข้าไปเปลี่ยนแปลงไปด้วย

กฎการซื้อที่ใช้ได้จริง

หากคุณกำลังซื้ออุปกรณ์สำหรับงานเชื่อมแบบดูเพล็กซ์โดยเฉพาะ ให้ให้ความสำคัญกับความเสถียรของเอาต์พุต ความสามารถในการสร้างพัลส์ และการควบคุมที่สม่ำเสมอ มากกว่าคุณสมบัติเสริมที่ไม่ช่วยปรับปรุงคุณภาพการเชื่อมโดยตรง 

เครื่องที่มีระบบพัลส์ช่วยให้การทำงานเป็นไปตามขั้นตอนได้ง่ายขึ้นมาก โดยเฉพาะในงานผลิตและงานพิมพ์สองด้านที่ต้องการความแม่นยำสูง 

แม้ว่าโลหะผสม 2205 จะยังสามารถเชื่อมได้ด้วยเครื่องเชื่อมแบบไม่ใช้พัลส์ หากมีการควบคุมความยาวของรอยเชื่อมและการระบายความร้อนอย่างระมัดระวัง แต่โดยทั่วไปแล้ว การควบคุมพัลส์จะเป็นทางเลือกที่ปลอดภัยและใช้งานได้จริงมากกว่า 

สำหรับร้านค้าที่จัดหาอุปกรณ์สำหรับงานโลหะผสมดูเพล็กซ์และโลหะผสมที่มีความแม่นยำสูงอื่นๆ การขายส่ง เครื่องเชื่อมมิก การมีระบบการทำงานแบบเป็นจังหวะและประสานกัน มักจะเหมาะสมกว่าในระยะยาว

สรุป

การเชื่อมเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์นั้นขึ้นอยู่กับสามสิ่งหลักๆ ได้แก่ การควบคุมปริมาณความร้อนให้อยู่ภายในช่วงที่กำหนดสำหรับเกรดนั้นๆ การเลือกใช้ลวดเชื่อมที่มีส่วนผสมของโลหะผสมสูงอย่างเหมาะสม และการใช้อุปกรณ์ที่มีความแม่นยำเพียงพอที่จะรักษาค่าพารามิเตอร์ให้คงที่ในทุกๆ การเชื่อม

กระบวนการเชื่อมโลหะมีความไวต่อสิ่งต่างๆ มาก หากอุณหภูมิระหว่างการเชื่อมเกินขีดจำกัด การใช้ก๊าซปกคลุมที่ไม่เหมาะสม หรือการข้ามขั้นตอนการไล่ก๊าซที่โคนรอยเชื่อมท่อ จะทำให้รอยเชื่อมดูสวยงามแต่ใช้งานไม่ได้ ข่าวดีก็คือ ความล้มเหลวทั้งสามอย่างนี้สามารถป้องกันได้อย่างสมบูรณ์ด้วยระเบียบวินัยในกระบวนการที่ถูกต้องและอุปกรณ์ที่เหมาะสม

สำหรับร้านผลิตชิ้นส่วนโลหะและผู้รับเหมาที่กำลังมองหาเครื่องเชื่อมสำหรับงานโลหะผสมดูเพล็กซ์และโลหะผสมพิเศษ กลุ่มผลิตภัณฑ์เครื่องเชื่อม TIG แบบพัลส์และ MIG แบบพัลส์สำหรับขายส่งของ YesWelder ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อตอบสนองการใช้งานที่ต้องการความแม่นยำสูงเช่นนี้โดยเฉพาะ

คำถามที่พบบ่อย (FAQs)