การเชื่อมคืออะไร

การเชื่อมคืออะไร?

         "การเชื่อมคืออะไร" เป็นคำถามที่ต้องการทราบความหมายของการเชื่อม ซึ่งเป็นกระบวนการในการเชื่อมติดเนื้อวัสดุเข้าด้วยกัน โดยใช้ความร้อน แรงดัน หรือสารตัวเติม  การเชื่อมมีหลายประเภท เช่น การเชื่อมแก็ส การเชื่อมไฟฟ้า การเชื่อมอัด การเชื่อม TIG การเชื่อม MIG และการเชื่อมใต้ฟลักซ์ 

การเชื่อมคือกระบวนการผลิตที่ใช้การเชื่อมต่อวัสดุ โดยส่วนใหญ่จะเป็นโลหะหรือพลาสติก โดยใช้ความร้อนสูงในการละลายส่วนที่จะเชื่อมกันและให้เย็นลง ทำให้เกิดการรวมกัน (fusion) การเชื่อมแตกต่างจากกระบวนการอื่นๆ เช่น brazing และ soldering ที่ไม่ได้ละลายโลหะพื้นผิว (parent metal) โดยปกติแล้วจะมีการใช้วัสดุเติม (filler material) เพื่อช่วยให้การเชื่อมมีความแข็งแรงและไม่แตก วัสดุเติมจะถูกเลือกให้ใกล้เคียงกับโลหะพื้นผิว เพื่อให้เกิดการเชื่อมแบบ homogenous แต่บางครั้งอาจจะใช้วัสดุที่มีคุณสมบัติแตกต่าง เช่น เมื่อเชื่อมโลหะหล่อที่บอบบาง การเชื่อมแบบนี้จะเรียกว่า heterogeneous ส่วนที่ถูกเชื่อมกันจะเรียกว่า weldment¹²³

ประเภทของการเชื่อม

การเชื่อมสามารถแบ่งได้ตามประเภทของกระบวนการ แหล่งพลังงาน และประเภทของโลหะที่จะถูกเชื่อม

**กระบวนการการเชื่อม**

กระบวนการการเชื่อมสามารถแบ่งได้ตามปริภูมิของโลหะพื้นผิว (solid, liquid, gas) และการใช้ความร้อน ความดัน หรือทั้งสองอย่าง

- Fusion welding: เป็นกระบวนการที่ใช้ความร้อนสูงในการละลายโลหะพื้นผิวและให้รวมกัน เป็นกระบวนการที่พบได้บ่อยที่สุด เช่น arc welding, gas welding, laser welding, electron beam welding

- Solid-state welding: เป็นกระบวนการที่ไม่ใช้ความร้อนสูงในการละลายโลหะพื้นผิว แต่ใช้ความดันหรือความร้อนต่ำในการเชื่อมต่อ เช่น forge welding, friction welding, diffusion welding, ultrasonic welding

- Brazing and soldering: เป็นกระบวนการที่ใช้วัสดุเติมที่มีจุดหลอมต่ำกว่าโลหะพื้นผิว และใช้ความร้อนในการละลายวัสดุเติมและให้เข้าไปเติมช่องว่างระหว่างโลหะพื้นผิว โดยไม่ได้ละลายโลหะพื้นผิว เช่น brazing, soldering

แหล่งพลังงาน

แหล่งพลังงานที่ใช้ในการเชื่อมสามารถแบ่งได้ตามประเภทของพลังงานที่ใช้ในการสร้างความร้อน ความดัน หรือทั้งสองอย่าง เช่น

- Electricity: เป็นแหล่งพลังงานที่ใช้ในการสร้างกระแสไฟฟ้าสำหรับการเชื่อม arc welding หรือใช้ในการสร้างความดันสำหรับการเชื่อม resistance welding

- Gas: เป็นแหล่งพลังงานที่ใช้ในการสร้างไฟจากการเผาไหม้ก๊าซ เช่น acetylene, propane, hydrogen สำหรับการเชื่อม gas welding หรือใช้ก๊าซป้องกัน (shielding gas) เพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชันในแนวเชื่อม

- Laser: เป็นแหล่งพลังงานที่ใช้ในการสร้างแสง laser ที่มีความเข้มข้นสูง เพื่อให้ความร้อนสำหรับการเชื่อม laser welding

- Electron beam: เป็นแหล่งพลังงานที่ใช้ในการสร้างกระแสอิเล็กตรอนที่มีพลังงานสูง เพื่อให้ความร้อนสำหรับการเชื่อม electron beam welding

ประเภทของโลหะ

ประเภทของโลหะที่จะถูกเชื่อมสามารถแบ่งได้ตามคุณสมบัติ จุดหลอม และความต้านทานของโลหะ เช่น

- Ferrous metals: เป็นโลหะที่มีธาตุเหล็ก (iron) เป็นส่วนประกอบ โดยส่วนใหญ่จะเป็น steel และ cast iron ซึ่งจุดหลอมขึ้นอยู่กับปริมาณคาร์บอน (carbon) และธาตุผสม (alloy) ที่มี

- Nonferrous metals: เป็นโลหะที่ไม่มีธาตุเหล็ก (iron) ในปริมาณที่มาก โลหะไม่มีเหล็กมีคุณสมบัติที่น่าสนใจ เช่น น้ำหนักเบา (aluminium), การนำไฟฟ้าสูง (copper), ไม่มีคุณสมบัติแม่เหล็กหรือต้านการกัดกร่อน (zinc)

ตัวอย่างของโลหะไม่มีเหล็ก ได้แก่ aluminium, zinc, copper, lead, chromium, lithium, vanadium, ruthenium และอื่นๆอีกมากมาย