1. กระบวนการเชื่อมอาร์กโลหะด้วยมือ
(MMAW : Manuel Metal Arc Welding หรือ SMAW: Shield Metal Arc Welding )
1. ประวัติของการเชื่อม
การเชื่อมเป็นเทคนิคในการทาให้ติดกันของโลหะสองชิ้นที่มีวิวัฒนาการมาก่อนประวัติศาสตร์
ตัวอย่างเช่น การประสานทาให้ติดกันระหว่างโลหะผสมทองและทองแดงและโลหะผสมระหว่างตะกั่วกับดีบุก
ที่ถูกค้นพบกันก่อนพุทธศักราชไม่น้อยกว่า ปี.
3,000
ไม้ฟืนหรือถ่านหินถูกนามาใช้เป็นตัวให้ความร้อน แต่เป็นความร้อนที่มีขีดจากัดทาให้การต่อติดกัน
ไม่ดีเท่าที่ควร หลังจากมีพลังงานไฟฟ้าทาให้เกิดวิธีการเชื่อมที่ ง่ายขึ้น เทคนิคการเชื่อมที่ทาให้เกิด
ความก้าวหน้าและแปลกประหลาดขึ้นมา ซึ่งกลายเป็นกระบวนการเชื่อมทั้งหลายที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน อย่าง
กว้างขวาง เช่น การเชื่อมอาร์กด้วยไฟฟ้า การเชื่อมโดยใช้ความต้านทานกระแสไฟฟ้า การเชื่อมแบบเทอร์มิท
และการเชื่อมที่ถูกบันทึกไว้หลังจากศตวรรษที่ 19 การเชื่อมด้วยอาร์กไฟฟ้า เครื่องมือ และ การปฏิบัติได้
ถูกนามาใช้โดย เบนาร์เดส ในปี ค .ศ. 1885 โดยใช้แท่งกราไฟต์หรือแท่งคาร์บอน ถูกนามาใช้อย่าง
กว้างขวางเป็นตัวลวดเชื่อมทาให้เกิดกระแสไฟอาร์กระหว่างลวดเชื่อมกับโลหะแม่แบบ โดยทาให้เกิด อาร์
กขึนในช่องว่างประมาณ 2 มิลลิเมตร ทาให้เกิดความร้อนแล้วใช้โลหะที่เหมือนกับโลหะแม่แบบเดิมให้
้
หลอมละลายเชื่อมติดกัน
เซอร์เนอร์ ได้วิวัฒนาการวิธีใหม่ในการให้ความร้อนแก่ชิ้นโลหะแม่แบบในปี ค.ศ. 1889 โดยวิธีของ
เขาใช้แท่งคาร์บอนคู่โค้งงอปลายเข้าหากัน ทาให้เกิดเส้นแรงแม่เหล็กทาให้กาลังการอาร์กแรง
ในปี ค.ศ. 1892 สลา-เวียนอฟ ชาวรัสเซีย ได้นาแกนลวดโลหะมาใช้แทนลวดเชื่อมและให้ตัว
ลวดโลหะหลอมละลายตัวมันเอง เพื่อเป็นเนื้อโลหะเชื่อมเป็นครั้งแรก คเจลล์เบอร์ก ได้พบการนาแกน
ลวดหุ้มฟลั๊กซ์ ซึ่งทาให้การเชื่อมมีประสิทธิภาพและคุณภาพของรอยเชื่อมดีขึ้น การค้นพบวิวัฒนาการนี้ถูก
นามาใช้ในการผลิตลวดเชื่อมชนิดหุ้มฟลักซ์ ใช้กันอยู่อย่างกว้างขวางทุกวันนี้
2. ความก้าวหน้าของการเชื่อม
ในระยะเริ่มแรก ความนิยมการเชื่อมนั้น จะเป็นการประกอบโครงสร้างแบบต่าง ๆ เช่น ถังเก็บน้า ถัง
บรรจุก๊าซความดัน ก๊าซเหลวและผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ต่อมารูปแบบต่าง ๆ ได้พัฒนาตามศิลปะสมัยนิยมใน
วิธีการที่ใกล้เคียงกัน การพัฒนาได้เริ่มหยุดลงชั่วขณะ รูปทรงผลิตภัณฑ์เริ่มล้าสมัยและเสียค่าใช้จ่ายมากขึ้น
อุตสาหกรรมการเชื่อมได้เริ่มต้นพัฒนาขึ้นมาใหม่อีกครั้งหลังจากสงครามโลกครั้งที่ 2 ความต้องการ
อาวุธ รถถัง เรือรบ เครื่องบินและเทคโนโลยีด้านการเชื่อมได้เพิ่มมากขึ้นประกอบค่าแรงงานในการเชื่อมได้
ขยับสูงขึ้น ดังนั้นวิธีการการเชื่อมและการควบคุมโดยระบบอัตโนมัติจึงได้เริ่มขึ้นอีกใน ค.ศ. 1950 ทาให้
สามารถเชื่อมโลหะได้หลายชนิดเป็นผลิตภัณฑ์หรือ สถาปัตยกรรมขนาดใหญ่
กระบวนการเชื่อมอาร์กโลหะด้วยมือ 54

2. แต่นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรการเชื่อม ยังไม่หยุดความพยายามลงสิ่งประดิษฐ์ต่าง ๆ ที่ยุ่งยาก
และซับซ้อน ยังเป็นสิ่งที่ท้าทายความสามารถของเขาอยู่ เช่น อุตสาหกรรม เคมีภัณฑ์ การกลั่นน้ามัน เตา
ปฏิกรณ์สาหรับโรงงานไฟฟ้า จรวด และยานอวกาศ เป็นต้น ซึงจาเป็นต้องใช้โครงสร้างโลหะที่หนาและมี
่
ความซับซ้อนมาก
และเป็นเวลาหลายปีของเทคโนโลยีในการประดิษฐ์ เริ่มจากการเชื่อมโลหะสองแผ่นการปรับปรุง
วิธีการเชื่อม การส่งผ่านความร้อน การทดสอบแบบไม่ทาลาย และการตกแต่ง ได้ให้ความรู้ในการประกอบ
แผ่นโลหะหนาอย่างมากมายรวมทั้งการออกแบบ และองค์ประกอบตามต้องการ
ในปัจจุบันการออกแบบมีการเปลี่ยนแปลง และ ผสมผสานรูปทรงต่าง ๆ ทางด้านศิลปะวิชาการ ให้
มีการเชื่อมประกอบได้ง่าย โดยผู้ออกแบบสร้างจะต้องตระหนักถึงข้อกาหนดทางอุตสาหกรรมการผลิต เช่น
ส่วนผสมของโลหะ ขนาดความกว้างยาว น้าหนัก การประกอบ การขนส่ง และการตกแต่งด้วย
3. ความสามารถในการรองรับของวัสดุต่อการเชื่อม
โลหะเกือบทุกชนิด สามารถเชื่อมต่อได้ในหนึ่งหรือหลายวิธีของการเชื่อม อย่างไรก็ตามโลหะที่จะ
นามาเชื่อมให้ได้คุณภาพก็จะต้องเป็นชนิดที่ใช้กันมากด้วย โลหะบางชนิดสามารถเชื่อมได้ ทั้งบางและหนา
แต่บางชนิด ก็เชื่อมได้ยากต้องใช้วิธีการหรือเทคนิคเฉพาะ วิธีการเชื่อมใหม่ ๆ จึงถูกค้นพบและพัฒนา
ขึ้นเฉพาะ โดยมีลาดับขั้นตอนการเตรียมการ และข้อควรระวังที่ยุ่งยากและสลับซับซ้อนมาก
4. ประโยชน์ของการเชื่อม
ปัจจุบันการเชื่อมกาลังได้รับความนิยมเพิมขึ้นทุกวัน
่ เพราะเป็นหนทางการต่อประกอบโลหะที่มี
ประสิทธิภาพและประหยัด จึงสังเกตได้ว่ารอยต่อที่ไม่ต้องการแยกออกจากกัน จะนิยมการเชื่อมมากกว่าวิธี
อื่น ๆ ดังนั้นการเชื่อมจึงเป็นวิธีการต่อโลหะแบบถาวรที่ประหยัดที่สุด รอยต่อประกอบด้วยหมุดย้าหรือ
สลักเกลียว รูทเจาะอาจจะลดพื้นที่หน้าตัดของวัสดุที่ต่อลงถึง 10% บางรอยต่ออาจจะต้องใช้แผ่นประกบ
ี่
พร้อมกับความยาวของตัวหมุดที่เพิ่มขึ้น ซึ่งจะเป็นผลให้น้าหนักและราคาของงานเพิ่มขึ้นด้วยการเชื่อมจึง
สามารถลดหรือขจัดปัญหาข้างต้นได้ กล่าวคือจะลดเวลาการเจาะรู น้าหนักงาน จานวนสลักเกลียวและราคา
งานลงได้ นอกจากนี้การเชื่อมยังง่ายต่อการออกแบบและการประกอบด้วย
5. หลักการเชื่อมอาร์กโลหะด้วยมือ
การเชื่อมโลหะด้วยไฟฟ้ามีมานานแล้ว โดยใช้สาหรับเชื่อมซ่อมแซมชิ้นส่วนโลหะ ที่ชารุดหรือ
ประกอบชิ้นส่วนเข้าด้วยกัน ซึ่งในระยะแรกนั้นคุณภาพแนวเชื่อมยังไม่ดีนัก ปัจจุบันเทคโนโลยีการเชื่อมได้
ก้าวหน้าไปอีกมาก มีการปรับปรุงทั้งด้านกลวิธีการเชื่อม และคุณภาพของแนวเชื่อมนอกจากนั้นยังมีการ
คิดค้น กระบวนการเชื่อมไฟฟ้าที่แปลกใหม่อีกมากมาย อาทิเช่น การเชื่อมแบบมิก (MIG) การเชื่อม
แบบทิก (TIG) การเชื่อมแบบใต้ฟลักซ์(SAW) การเชื่อมแบบพลาสม่า(PAW) และอื่น ๆ
กระบวนการเชื่อมอาร์กโลหะด้วยมือ 55

3. การเชื่อมอาร์กโลหะด้วยมือ ด้วยลวดเชื่อมหุ้มฟลักซ์ คือ กระบวนการต่อโลหะให้ติดกัน
โดยใช้ความร้อน ที่เกิดจากการอาร์กระหว่างลวดเชื่อมหุ้มฟลักซ์ (Electrode) กับชิ้นงาน ซึ่งความร้อนที่
เกิดขึ้นที่ปลายลวดเชื่อมมีอุณหภูมิประมาณ 5,000 – 6,000 องศาเซลเซียส เพื่อหลอมละลายโลหะ
ให้ติดกัน โดยแกนของลวดเชื่อมทาหน้าที่เป็นตัวนาไฟฟ้า และเป็นโลหะเติมลงในแนวเชื่อมส่วนฟลักซ์ที่
หุ้มลวดเชื่อมจะได้รับความร้อนและหลอมละลายปกคลุมแนวเชื่อมเอาไว้ เพื่อป้องกันอากาศภายนอกเข้า
ทาปฏิกิริยากับแนวเชื่อม พร้อมทั้งช่วยลดอัตราการเย็นตัวของแนวเชื่อม เมื่อเย็นตัวฟลักซ์จะแข็ง และ
เปราะเหมือนแก้วเรียกว่า สแลค (slag)
กระบวนการเชื่อมอาร์กโลหะด้วยมือที่จะกล่าวถึงต่อไปนี้คือ การเชื่อม อาร์กโลหะด้วยมือ
ด้วยลวดเชื่อมหุ้มฟลักซ์ (SHIELDED METAL ARC WELDING) หรือที่เรียกว่าการเชื่อมด้วยธูปเชื่อม ซึ่ง
เป็นกระบวนการเชื่อมที่ใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากต้นทุนต่า งานที่เชื่อมด้วกระบวนการนี้ได้แก่ท่อส่งแก๊ส
ย
ท่อส่งน้ามัน งานโครงสร้าง งานช่างกลเกษตร และงานอื่น ๆ อีก ข้อดีของกระบวนการเชื่อมแบบนี้คือ
สามารถเชื่อมได้ทั้งโลหะที่เป็นเหล็กและไม่ใช่เหล็กที่มีความหนาตั้งแต่ 1.2 มม. ขึ้นไป และสามารถเชื่อมได้
ทุกท่าเชื่อม
ลวดเชื่อม
แกนลวดเชื่อม
เครื่อง ฟลักซ์หุ้ม
เชื่อม
เปลวแก๊สปกคลุมจากฟลักซ์
สแลคเหลว
ทิศทางการเดินแนว สแลค
เปลวอาร์ก
ชิ้นงาน บ่อหลอมละลาย แนวเชื่อม
กระบวนการเชื่อมอาร์กโลหะด้วยมือ 56

4. 6. ข้อดีของการเชื่อมอาร์กโลหะด้วยมือ
1. สามารถป้องกันการรั่วไหลของแก๊ส,น้ามัน ของเหลวและอากาศได้ดี
2. งานมีคุณภาพสูงคงทนและสวยงาม
3. โครงสร้างของงานที่ไม่ยุ่งยาก
4. ลดเสียงดังขณะทางาน
5. ลดขั้นตอนการทางาน
6. ค่าใช้จ่ายในการปฏิบัติงานและเตรียมการค่อนข้างต่า
7. ข้อเสียของการเชื่อมอาร์กโลหะด้วยมือ
1. ชิ้นส่วนของงานเชื่อมมีความไวต่อการเกิดความเค้นเฉพาะที่
2. การควบคุมคุณภาพจะต้องตรวจสอบทุกขั้นตอน
3. ทาให้เกิดความเค้นตกค้างอยู่ในวัสดุงานเชื่อม
4. ทาให้คุณสมบัติของโลหะงานเชื่อมเปลี่ยนแปลง
5. งานบิดตัวและหดตัว
8. กระแสเชื่อม (welding current)
กระแสไฟฟ้าที่ใช้ในการเชื่อมไฟฟ้ามี 2 ชนิดคือ กระแสไฟฟ้าสลับ (Alternating current : AC) และ
กระแสไฟฟ้าตรง (Direct current : DC)
8.1กระแสไฟสลับ (AC)
การเชื่อมไฟฟ้านั้นเครื่องเชื่อมจะเป็นตัวจ่ายกระแสไฟสลับซึ่งเป็นกระแสไฟที่มีทิศทางการ
เคลื่อนที่สลับกันเป็นคลื่น (wave) โดยใน 1 ไซเกิล จะมีกระแสผ่าน 0 จานวน 2 ครั้ง ผ่านคลื่นบวก 1 ครั้ง
และผ่านคลื่นลบ 1 ครั้ง ในช่วงของคลื่นบวกอี เลคตรอนจะไหลไปในทิศทางหนึ่ง และในช่วงคลื่นลบอี
เลคตรอนจะไหลในทิศทางที่ตรงข้ามกันที่ไหลในช่วงคลื่นบวก กระแสไฟปกติจะมีความถี่ 50 ไซเกิลซึ่ง
หมายความว่าใน 1 วินาทีจะเกิดไซเกิลดังกล่าว 50 ครั้ง แต่กระแสสลับที่ใช้ในการเชื่อม TIG นั้น จะต้องมี
ความถี่สูงกว่านี้ จากภาพ ใน 1 ไซเกิล ประกอบด้วยไฟตรงต่อขั้นตรงกันไฟตรงต่อกลับขั้นรวมกันไว้ และ
จะเห็นว่าช่วงที่กระแสผ่าน 0 เปลวอาร์กจะดับลง
1 ไซเคิล
กระบวนการเชื่อมอาร์กโลหะด้วยมือ 57

5. 8.2 กระแสไฟตรง (DC)
กระแสไฟเชื่อมชนิดกระแสตรง เป็นกระแสที่มีอีเลคตรอนเคลื่อนที่ในทิศทางตามยาวของตัว
นาไปทิศทางเดียวกันเท่านั้น ซึ่งการเคลื่อนที่ของอีเลคตรอนนั้นเปรียบเสมือนน้าประปาที่ไหลในท่อ
กระแสไฟฟ้าสลับมีการเปลี่ยนขั้ว 100 ครั้งต่อวินาที (50 ไซเกิล) แต่กระแสไฟฟ้าตรงจะไหลจากขั้วหนึ่ง ไป
ตลอด โดยไม่มีการเปลียนแปลงขั้ว ดังภาพ และสามารถเปลี่ยนกระแสไฟสลับเป็นกระแสตรงได้ โดยใช้
่
เครื่องเรียงกระแส
0
9. วงจรพื้นฐานของการเชื่อมไฟฟ้า (Basic Arc welding circuit )
วงจรพื้นฐานของการเชือมอาร์กโลหะด้วยมือประกอบด้วยอุปกรณ์หลัก ได้แก่ เครื่องเชื่อมซึ่งเป็นต้น
่
กาลังในการผลิตกระแสเชื่อมในวงจร โดยเครื่องเชื่อมจะจ่ายกระแสไปตามสายเชื่อมจนถึงชิ้นงานและลวดเชื่อม
เพื่อให้เกิดการอาร์กขึ้นระหว่างปลายลวดเชื่อมกับชิ้นงาน
เครื่องเชื่อมซึ่งเป็นต้นกาลังของการเชื่อมไฟฟ้านั้น มีทั้งแบบไฟสลับและไฟตรง เครื่องเชื่อมแบบไฟ
สลับต่อใช้งานง่าย เนื่องจากไม่ต้องคานึงถึงขั้วของกระแสไฟ แต่เครื่องเชื่อมกระแสตรงจะต้องต่อขั้วไฟให้
ถูกต้องกับชนิดของลวดเชื่อม และชิ้นงานเชื่อมซึ่งแบ่งออกได้2 ระบบ และ ระบบไฟสลับ 1 ระบบ ดังนี้
9.1ไฟกระแสสลับ
หัวเชื่อม
50 %
50 %
ชิ้นงาน
เป็นวงจรเชื่อมที่มีลวดเชื่อมเป็นทั้งขั้วบวกและลบ (+)(-) และชิ้นงานเป็นทั้งขั้วลบและบวก (-)(+)
อีเลคตรอนจะวิ่งจากชิ้นงานเข้าหาลวดเชื่อม และจากลวดเชื่อมเข้าหาชิ้นงาน จึงทาให้ลวดเชื่อมและชิ้นงาน
ได้รับความร้อนเท่า ๆ กัน
กระบวนการเชื่อมอาร์กโลหะด้วยมือ 58

6. 9.2 ไฟกระแสตรง ต่อขั้วลบ หรือเรียกว่า DCEN (Direct Current Electrode Negative : DC -)
หัวเชื่อม
30 %
70 %
ชิ้นงาน
เป็นวงจรเชื่อมที่มีลวดเชื่อมเป็นขั้วลบ (-) และชิ้นงานเชื่อมเป็นขั้วบวก (+) อีเลคตรอนจะวิ่งจาก
ลวดเชื่อมเข้าหาชิ้นงาน จึงทาให้ชิ้นงานมีความร้อนเกิดขึ้นประมาณ 2 ใน 3 ของความร้อนที่เกิดจากการ
อาร์กทั้งหมด และยังให้การซึมลึกดีอีกด้วย จึงเหมาะสาหรับการเชื่อมด้วยลวดเชื่อมเปลือย
9.3 กระแสไฟตรงขั้วบวกหรือเรียกย่อว่าDCEP (Direct Current Electrode Positive : DC +)
หัวเชื่อม
70 %
30 %
ชิ้นงาน
เป็นวงจรเชื่อมที่มีลวดเชื่อมเป็นขั้วบวก (+) และชิ้นงานเป็นขั้วลบ (-) อีเลคตรอนจะวิ่งจากชิ้นงาน
เข้าหาลวดเชื่อม จึงทาให้ลวดเชื่อมได้รับความร้อนประมาณ 2 ใน 3 ของความร้อนที่เกิดจากการอาร์ก
ทั้งหมด ดังนั้นเมื่อเชื่อมด้วยไฟตรงต่อกลับขั้ว จะได้การซึมลึกน้อย เหมาะกับการเชื่อมงานบาง
เทคนิคในการจาสาหรับกระแสตรง(DC)ก็คือ ถ้าเป็นกระแสไฟขั้วไหน หัวเชื่อมหรือลวดเชื่อมอยู่
ขั้วนั้นด้วย เช่น กระแสตรงขั้วลบ(DC-) หัวเชื่อมหรือลวดเชื่อมเป็นขั้วลบ ชิ้นงานเป็นขั้วบวก ถ้าเป็น
กระแสตรงขั้วบวก(DC+) หัวเชื่อมหรือลวดเชื่อมเป็นขั้วบวก ชิ้นงานเป็นขั้วลบ
กระบวนการเชื่อมอาร์กโลหะด้วยมือ 59

7. AC DC- DC+
10 ชนิดของแรงเคลื่อน (Type of Voltage)
10.1 แรงเคลื่อนวงจรเปิด (Open Circuit Voltage)
ในขณะเปิดเครื่องแต่ยังไม่ได้ลงมือเชื่อม จะสามารถอ่านค่าแรงเคลื่อนที่หน้าปัดของโวลท์มิเตอร์
ซึ่งแรงเคลื่อนอันนี้คือแรงเคลื่อนวงจรเปิดซึ่งเป็นแรงเคลื่อนที่เกิดขึ้นระหว่างขั้วของเครื่องเชื่อม เครื่อง
เชื่อมมาตรฐานควรมีแรงเคลื่อนวงจรเปิดประมาณ 70-80 โวลท์ ถ้ามากกว่านี้อาจเกิดอันตรายแก่
ผู้ปฏิบัติงานและถ้าต่าเกินไปจะทาให้เริ่มต้นอาร์กยาก
10.2 แรงเคลื่อนอาร์ก (Arc Voltage)
แรงเคลื่อนวงจรเปิดจะเปลี่ยนเป็นแรงเคลื่อนอาร์กเมื่อการอาร์กเริ่มขึ้น แรงเคลื่อนอาร์กขึ้นอยู่กับ
ชนิดของลวดเชื่อมและระยะอาร์ก เช่น กระแสเชื่อมจะลดลงและแรงเคลื่อนอาร์กจะเพิ่มขึ้นเมื่อระยะอาร์ก
เพิ่มขึ้น แต่ถ้าระยะอาร์กสั้นกระแสเชื่อมจะเพิ่มขึ้น และแรงเคลื่อนอาร์กจะลดลง
ดังนั้นจึงสรุปได้ว่าแรงเคลื่อนวงจรเปิดจะวัดได้เมื่อเครื่องเชื่อมเปิดแต่ไม่มีการอาร์กซึ่งได้
ค่าแรงเคลื่อนที่คงที่ ส่วนค่าแรงเคลื่อนอาร์กจะวัดได้ในขณะอาร์ก ซึ่งค่าที่ได้จะเปลี่ยนแปลงไปตามระยะ
อาร์ก
11. ลักษณะของเครื่องเชื่อม
เครื่องเชื่อมไฟฟ้าทาหน้าที่ผลิตกระแสไฟเชื่อม จึงนับว่าเป็นหัวข้อสาคัญของการเชื่อมไฟฟ้าทีเดียว
เครื่องเชื่อมไฟฟ้ามีหลายชนิดโดยแบ่งตามลักษณะต่าง ๆ กันดังนี้
เครื่องเชื่อมที่แบ่งตามลักษณะพื้นฐาน
ถ้าพิจารณาตามลักษณะพื้นฐานจะสามารถแบ่งเครื่องเชื่อมออกเป็น 2 ชนิดคือ เครื่องเชื่อมชนิด
กระแสคงที่ (constant current) และเครื่องเชื่อมชนิดแรงเคลื่อนคงที่ (constant voltage)ความแตกต่างของ
เครื่องเชื่อมทั้ง 2 ชนิดนี้ พิจารณาได้จากการเปรียบเทียบคุณลักษณะของ volt-ampere curves ซึ่ง curves นั้น
ได้จากการกาหนดจุดระหว่างกระแสเชื่อมกับแรงเคลื่อนในขณะเชื่อม โดยกาหนดให้แกนนอนเป็นกระแส
เชื่อม และแกนตั้งเป็นแรงเคลื่อน
กระบวนการเชื่อมอาร์กโลหะด้วยมือ 60

8. 1.เครื่องเชื่อมชนิดกระแสคงที่ (Constant Current : CC)
เป็นระบบที่ใช้ในกระบวนการเชื่อมกับเครื่องเชื่อมธรรมดา (ลวดเชื่อมหุ้มฟลักซ์), เครื่องเชื่อม
TIG , เครื่องเซาะร่อง (gouging) และเครื่องเชื่อม stud แต่เครื่องเชื่อมอัตโนมัติจะต้องใช้กับการเชื่อมด้วย
ลวดเชื่อมขนาดใหญ่ และใช้ระบบป้อนลวดแบบไวต่อแรงเคลื่อน (voltage sensing) เครื่องเชื่อมชนิดกระแส
คงที่ (CC) มีลักษณะ volt-ampere curve จาก curve ดังกล่าวจะเห็นว่าแรงเคลื่อนสูงสุดเมื่อไม่มีกระแส
(กระแส 0) และแรงเคลื่อนต่าเมื่อกระแสเชื่อมเพิ่มขึ้นสูง ในสภาวะการเชื่อมปกติจะมีแรงเคลื่อนอาร์ก (Arc
voltage) ระหว่าง 20-40 โวลท์
Volt ค่า OCV
Volt - Ampere Curve
Ampere
ขณะที่แรงเคลื่อนวงจรเปิด (Open circuit voltage) อยู่ระหว่าง 60-80 โวลท์ เครื่องเชื่อมระบบ
กระแสคงที่มีทั้งชนิดไฟตรงและไฟสลับ หรือมีทั้งไฟตรงและไฟสลับรวมกัน ซึ่งอาจจะเป็นแบบหมุนหรือ
แบบไม่หมุนได้
ดังนั้นเครื่องเชื่อมชนิดกระแสคงที่นี้ สามารถเปลี่ยนแปลงกระแสไฟเชื่อมได้ โดยการเปลี่ยนแปลง
ระยะอาร์กโดยไม่ต้องตั้งกระแสเชื่อมที่เครื่องเชื่อมใหม่
ในประเทศญี่ปุ่นเครื่องเชื่อมชนิดนี้จะมีอุปกรณ์ป้องกันไม่ให้ นที่อยู่ในเครื่องเชื่อมสูงเกิน25 โวลท์
แรงดั
จากภาพแสดงความสัมพันธ์ระหว่างเส้น แรงดันโวลท์ กับเวลา
4
2
1
3
5
หมายเลข 1 หมายถึง เมื่อเปิดเครื่องจะมีแรงเคลื่อนวงจรเปิด(OCV) 25 โวลท์ (ปกติจะอยู่ระหว่าง 60-
80 โวลท์)
หมายเลข 2 หมายถึง เมื่อเริ่มต้นอาร์ก แรงดันจะเพิ่มไปที่ 80 โวลท์เพื่อช่วยในการอาร์กให้ง่ายขึ้นโดยจะ
ใช้เวลาในการเปลี่ยนแรงดันจาก 25 โวลท์เป็น 80 โวลท์ที่ 0.06 วินาที
กระบวนการเชื่อมอาร์กโลหะด้วยมือ 61

9. 4
2
1
3
5
หมายเลข 3 หมายถึง หลังจากที่เริ่มจุดอาร์กแล้วแรงดันจะลดลงเหลือที่ประมาณ 30-40 โวลท์ แต่
กระแสไฟเชื่อม(แอมป์)จะเพิ่มตามที่ตั้งค่าไว้
หมายเลข 4 หมายถึง หลังจากที่หยุดเชื่อม แรงดันจะกลับไปที่ 80 โวลท์ โดยที่กระแสไฟเชื่อม(แอมป์)จะ
เท่ากับ 0 และใช้เวลาอีกประมาณ 1 วินาทีที่เครื่องจะควบคุมแรงดันให้เหลือ 25
โวลท์ตามหมายเลข 5
และเมื่อทาการเริ่มต้นเชื่อมใหม่เครื่องเชื่อมก็จะทางานตามหมายเลข 1 ถึง 5 ต่อไป
2. เครื่องเชื่อมชนิดแรงเคลื่อนคงที่ (Constant Voltage : CV)
เป็นเครื่องเชื่อมที่ให้ volt-ampere curve เรียบ เครื่องเชื่อมชนิดนี้จะให้แรงเคลื่อนคงที่ จะไม่
เปลี่ยนแปลงตามขนาดของกระแสเชื่อม สามารถใช้กับการเชื่อมแบบกึ่งอัตโนมัติ หรืออัตโนมัติที่ใช้ระบบ
การป้อนลวดแบบอัตโนมัติ และผลิตเฉพาะกระแสไฟตรงเท่านั้น ซึ่งอาจจะเป็นแบบขับด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า
หรือเครื่องยนต์ หรือแบบหม้อแปลง/เครื่องเรียงกระแส
Volt
Volt -Ampere Curve
Ampere
เครื่องเชื่อมแบบรวม CV และ CC เอาไว้ในเครื่องเดียวกัน เป็นเครื่องที่มีความคล่องตัวในการใช้
มากที่สุด สามารถผลิตกระแสเชื่อมออกมาได้ทั้งระบบแรงเคลื่อนคงที่และระบบกระแสคงที่โดยการเปลี่ยน
ขั้วหรือเปลี่ยนสวิทช์ที่เครื่องเชื่อม และสามารถนาไปใช้กับขบวนการเชื่อมอื่น ๆ ได้ดี
กระบวนการเชื่อมอาร์กโลหะด้วยมือ 62

10. 12 ชนิดของเครื่องเชื่อม (Welding Machine)
12.1 เครื่องเชื่อมกระแสตรงขับด้วยเครื่องยนต์ (Engine Drive Welding Machine)
เครื่องเชื่อมชนิดนี้ทางานโดยใช้เครื่องยนต์เป็นต้นกาลังขับเจเนอเรเตอร์จะจ่ายกระแสไฟตรง
ออกมาได้เหมือนกับเครื่องเชื่อมแบบมอเตอร์ เครื่องเชือมแบบนี้สามารถเคลื่อนที่ได้ ซึ่งเหมาะสาหรับงาน
่
สนามที่ไม่สามารถหาไฟฟ้าใช้ได้ เช่น งานกลเกษตร, งานวางท่อ, งานโครงสร้าง เป็นต้น ในปัจจุบันมีผู้
ปรับปรุงเครื่องเชื่อมนี้ให้ผลิตกระแสไฟสลับ 220 โวลท์ ที่ใช้สาหรับแสงสว่างและอุปกรณ์ช่วยการทางาน
เช่น สว่าน หินเจียระไน เป็นต้น เพื่อให้สามารถใช้งานได้กว้างขวางขึ้น
เครื่องเชื่อมแบบเจเนอเรเตอร์มีการควบคุมแรงเคลื่อน2 จุด (Dual-control) ซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลง
output curve ได้ อุปกรณ์ควบคุมนั้นประกอบด้วยสวิทช์ควบคุมช่วงกระแส (Range switch) ซึ่งจะปรับ
กระแสเชื่อมได้อย่างหยาบ หลังจากนั้นจึงปรับปุ่มที่สอง (Fine adjustment) เมื่อวงจรเปิดหรือไม่มี Load เป็น
การปรับค่าแรงเคลื่อนในตัวควบคุมเดียวกันนี้สามารปรับกระแสเชื่อมละเอียดได้อีกด้วยในขณะเชื่อมซึ่งจะ
ช่วยให้การอาร์กนิ่มนวลหรือจะปรับให้รุนแรงขึ้นก็ได้ เมื่อได้ curve ที่ราบเรียบและแรงเคลื่อนวงจรเปิดมี
ค่าต่า แม้จะปรับแรงเคลื่อนอาร์กเล็กน้อยก็จะทาให้กระแสเชื่อมเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก การปรับลักษณะ
นี้จะทาให้เกิดการอาร์กที่เจาะลึก ซึ่งเหมาะกับการเชื่อมงานท่อแต่ถ้า curve ที่ได้มีลักษณะสูงชัน และแรง
เคลื่อนวงจรเปิดสูง การปรับแรงเคลือน มีผลต่อกระแสเชื่อมน้อยมาก ส่วนเปลวอาร์กที่เกิดขึ้นจะนิ่มนวล
่
หรือเสียงไม่ดัง ซึ่งเหมาะกับการเชื่อมโลหะแผ่น
ภาพ เครื่องเชื่อมกระแสตรงขับด้วยเครื่องยนต์
กระบวนการเชื่อมอาร์กโลหะด้วยมือ 63

11. 12.2 เครื่องเชื่อมชนิดกระแสตรงขับด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า (Motor Generator Welding Machine)
เครื่องเชื่อมชนิดนี้ทางานโดยรับไฟฟ้ากระแสสลับป้อนเข้ามอเตอร์ เพื่อใช้ขับ Generator
และ Generator จะจ่ายกระแสไฟตรงที่มีความเรียบ เมื่อนาไปใช้ในการเชื่อม
ภาพ เครื่องเชื่อมกระแสตรง
ขับด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า
12.3 เครื่องเชื่อมแบบหม้อแปลงไฟฟ้า (Transformer welding machines)
เครื่องเชื่อมแบบหม้อแปลงเป็นที่นิยมใช้กันทั่วไป ราคาถูก น้าหนักเบา และมีขนาดเล็กกว่า
เครื่องเชื่อมแบบอื่น ๆ ซึ่งเครื่องเชื่อมแบบนี้จะผลิตเฉพาะกระแสไฟสลับ (AC) เท่านั้น หลักการทางาน
ของเครื่องเหมือนกับหม้อแปลงไฟ โดยนากระแสที่มีแรงเคลื่อนสูง (220 โวลท์) ป้อนเข้าขดลวดปฐมภูมิ
(Primary) และจ่ายออกทางขดลวดทุติยภูมิ (Secondary) เป็นไฟแรงเคลื่อนต่า กระแสสูงเพื่อให้เหมาะแก่
การเชื่อมโลหะ ถึงแม้ว่าเครื่องเชื่อมหม้อแปลงจะมีข้อดีหลายประการ แต่ข้อจากัดของเครื่องเชื่อมระบบนี้ก็
มี เช่นกระแสไฟที่ป้อนเข้าเครื่องเชื่อมจะต้องเป็นแบบ 1 เฟส (single phase) ซึ่งจะทาให้เกิดการไม่สมดุลใน
สายได้ และเครื่องเชื่อมแบบหม้อแปลงมี power factor ต่า เว้นแต่จะเพิ่ม capacitor เข้าไป
ภาพ เครื่องเชื่อมแบบหม้อแปลงไฟฟ้า
กระบวนการเชื่อมอาร์กโลหะด้วยมือ 64

12. 12.4 เครื่องเชื่อมกระแสตรงแบบเครื่องเรียงกระแส (Rectifier Type DC welding machine)
เครื่องเชื่อมกระแสตรงแบบเครื่องเรียงกระแสประกอบด้วยหม้อแปลงไฟฟ้า และซิลิกอนหรือ
ซิลิเนียมที่ทาหน้าที่แปลงกระแสไฟสลับให้เป็นกระแสตรงซึ่งซิลกอนและซิลิเนียมนั้น เป็นสารกึ่งตัวนาไฟฟ้า
ิ
ที่ยอมให้อีเลคตรอนไหลผ่านได้สะดวกเพียงทางเดียว ส่วนอีกทิศทางหนึ่งอีเลคตรอนจะไหลผ่านได้สะดวก
เพียงทางเดียว ส่วนอีกทิศทางหนึ่งอีเลคตรอนจะไหลผ่านไม่สะดวก เครื่องเชื่อมนี้สามารถใช้งานได้ทั้งไฟ
DCEP และไฟ DCEN อุปกรณ์ประกอบหลักภายในเครื่องไม่มีการเคลื่อนที่ ยกเว้นพัดลมระบายความร้อน
เท่านั้น. เครื่องเชื่อมชนิดนี้ จึงสามารถทางานได้อย่างเงียบเชียบและบารุงรักษาน้อย สาหรับ
กระแสไฟที่ป้อนเข้าเครื่องจะเป็นแบบ 3 เฟส แต่มอเตอร์ระบายความร้อนจะเป็นแบบ 1 เฟส
ภาพ เครื่องเชื่อมกระแสตรงเรียงกระแส
12.5 เครื่องเชื่อมแบบผสมหม้อแปลง ่องเรียงกระแส(Transformer-Rectifier welding machine)
-เครื
เครื่องเชื่อมแบบหม้อแปลงจะผลิตเฉพาะกระแสไฟฟ้าสลับ ซึ่งให้ผลดีกับการเชื่อมด้วย ลวดเชื่อม
บางชนิดเท่านั้น แต่ยังมีลวดเชื่อมอีกบางชนิดที่ต้องเชื่อมด้วยกระ สไฟตรง ซึ่งผลิตโดยการหมุนเจเนอเร
แ
เตอร์หรือใช้เรคติไฟเออร์เปลี่ยนกระแสไฟสลับให้เป็นกระแสไฟตรง
เครื่องเชื่อมแบบผสมหม้อแปลงเครื่องเรียงกระแสนี้ ใช้หลักการของเรคไฟเออร์ มาต่อเข้ากับ
หม้อแปลง โดยมีสวิทช์สับเปลี่ยนขั้วไฟ ซึ่งจะให้ทั้งกระแสไฟสลับ (AC) เมื่อผ่านออกมาจากหม้อแปลงและ
จะให้กระแสไฟตรง (DC) เมื่อผ่านออกมาจากเรคติไฟเออร์
ข้อดีของเครื่องเชื่อมชนิดนี้มีดังนี้
- สามารถใช้ได้กับไฟ 3 เฟส เพื่อเป็นการลดปัญหาของความไม่สมดุลย์ในสายไฟ
- สามารถใช้เชื่อมได้ทั้งงานที่เป็นเหล็กและโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก
- สมรรถนะสูงกว่าเครื่องเชื่อมไฟตรงแบบเจเนอเรเตอร์
- สามารถผลิตกระแสเชื่อมได้ทั้งชนิดไฟตรงและไฟสลับ
- ไม่มีเสียงดังขณะเชื่อม
กระบวนการเชื่อมอาร์กโลหะด้วยมือ 65

13. ภาพเครื่องเชื่อมแบบหม้อแปลง-เรียงกระแส
12.6 เครื่องเชื่อมแบบอินเวอร์เตอร์ ( Inverter Welding Machine)
เป็นเครื่องเชื่อมที่ใช้วงจรอิเล็กทรอนิกส์ในการควบคุม กระแสไฟที่ใช้ในการเชื่อม กระแสไฟที่ใช้
เป็นแบบกระแสตรง DC เครื่องเชื่อมอินเวอร์เตอร์ สามารถทาการเชื่อมได้ทั้ง การเชื่อมอาร์กโลหะด้วยมือ
(MMAW) การเชื่อมทิก (TIG)
เป็นเครื่องเชื่อมที่มีน้าหนักเบา และสามารถใช้กับไฟฟ้าที่ใช้ในบ้านเรือนได้ 220 โวลท์ พกพาได้
สะดวกสามารถปรับแรงดันได้ตั้งแต่ 5-150 แอมแปร์ แต่เครื่องเชื่อมชนิดนี้จะมีปัญหาในกรณี ไฟฟ้าที่
ต่อเข้าเครื่องมีค่าแรงดันไฟสม่าเสมอหรือไม่ เช่นบางหมู่บ้าน ไฟฟ้า อาจจะมีแรงที่สูงกว่า 220 โวลท์หรือ
บางที่ต่ากว่า 220 โวลท์ ทาให้วงจรอิเล็คทรอนิกส์ เกิดความเสียหายได้ง่าย ซึ่งเป็นปัญหาของเครื่องเชื่อม
ชนิดนี้ แต่ในบางบริษัทที่ผลิตเครื่องเชื่อม ระบุไว้ว่า สามารถทางานได้แม้ว่าแรงดันไฟฟ้า จะเกินหรือต่า
กว่า 220 โวลท์ แต่ที่ไม่เกิน  15 โวลท์
ภาพเครื่องเชื่อมแบบอินเวอร์เตอร์
กระบวนการเชื่อมอาร์กโลหะด้วยมือ 66

14. เครื่องเชื่อมแบบผสมมีทั้งระบบ
CC และ CV สามารถเชื่อมได้ทั้ง
- เชื่อมไฟฟ้า MMA
- เชื่อมทิก TIG
- เชื่อมมิก/แม๊ก MIG/MAG
13. การเลือกเครื่องเชื่อม
เครื่องเชื่อมในปัจจุบันนี้มีอยู่หลายแบบและหลายขนาดด้วยกัน การเลือกใช้เครื่องเชื่อมนั้นจะต้อง
คานึงถึงสภาพของงานเชื่อมและผู้ปฏิบัติงาน ตลอดจนสภาวะเศรษฐกิจขณะนั้น ซึ่งวิธีเลือกเครื่องเชื่อมที่
พอจะยึดเป็นกฎเกณฑ์พจารณาอย่างกว้าง ๆ มีดังนี้
ิ งานสนามหรืองานในไร่ควรใช้เครื่องที่ขับด้วย
เครื่องยนต์ แต่งานที่ทาตามอู่ โรงฝึกงานหรืองานทาประตู หน้าต่าง ควรใช้เครื่องเชื่อมแบบหม้อแปลงไฟ
เพราะมีราคาถูกซึ่งจะประหยัดกว่า แต่สาหรับโรงงานอุตสาหกรรม หรืออู่ที่ต้องการเชื่อมงานจานวนมาก
โดยเฉพาะเมื่อเชื่อมทั้งงานอลูมิเนียม ทองแดง เหล็ก สเตนเลส และการเชื่อมพอกผิวแข็ง ซึ่งงานเหล่านี้
ต้องเชื่อมด้วยไฟตรงจึงต้องเลือกเครื่องเชื่อมไฟตรง ซึ่งอาจเป็นชนิดขับด้วยมอเตอร์ หรือชนิดเครื่องเรียง
กระแสขึ้นอยู่กับสภาพโรงงาน เช่น ชนิดขับด้วยมอเตอร์ นั้นจะต้องมีเสียงดังกว่าเครื่องเชื่อมชนิด
เครื่อง เรียงกระแส แต่ถ้ามีงานที่ใช้ทั้งไฟสลับและไฟตรง ควรเลือกเครื่องเชื่อมชนิดแบบผสมหม้อแปลง
เครื่องเรียงกระแส ซึ่งมีราคาแพงกว่าเครื่องเชื่อมชนิดอื่น
14. ดิวตี้ไซเคิล (Duty Cycle)
Duty Cycle เป็นตัวที่บอกถึงความสามารถของเครื่องเชื่อม ที่กาหนดด้วยเวลาเชื่อมกับเวลาทั้งหมด
โดยกาหนดเวลาทั้งหมดไว้เป็นมาตรฐาน 10 นาที
ตัวอย่าง เครื่องเชื่อมขนาด 200 แอมป์ ที่ 60% DUTY CYCLE
หมายถึง เครื่องเชื่อมนี้สามารถเชื่อมแบบต่อเนื่องได้ 6 นาที และหยุดพัก 4 นาที โดยใช้กระแส
เชื่อมสูงสุดที่กาหนดไว้ 200 แอมป์
เครื่องเชื่อมที่ใช้กับลวดเชื่อมหุ้มฟลักซ์โดยทั่วไปแล้วจะใช้ Duty Cycle ประมาณ 60% แต่สาหรับ
เครื่องเชื่อมแบบอัตโนมัติ จะใช้ Duty Cycle 100%
การกาหนดค่าความสามารถของเครื่องเชื่อมนี้ เป็นการป้องกันมิให้ช่างเชื่อม ใช้เครื่องเชื่อมหนัก
เกินไปซึ่งอาจจะทาให้เครื่องเชื่อมเสียหายได้ง่าย
กระบวนการเชื่อมอาร์กโลหะด้วยมือ 67

15. 15. สัญลักษณ์ลวดเชื่อม
มาตรฐานอเมริกา AWS (American Welding Society) (A5.1-91)
E XX X X
ชนิดสารพอกหุ้ม (ฟลักซ์) และชนิดกระแสไฟฟ้า
ท่าเชื่อม
ค่าต้านแรงดึงต่าสุด x 1,000 ปอนด์/ตร.นิ้ว (psi)
Electrode (ลวดเชื่อมไฟฟ้า)
ตัวเลขคู่หน้า แสดงค่าความต้านทานแรงดึงต่าสุดโดยคูณด้วย 1,000 หน่วยเป็น PSI เช่น
E 60XX คือ 60 x 1,000 = 60,000 PSI
ตัวเลขตัวที่ 3 แสดงตาแหน่งท่าเชื่อม
EXX1X คือ ท่าราบ ท่าตั้ง ท่าระดับ ท่าเหนือศีรษะ
EXX2X คือ ท่าราบ และ ท่าระดับ
EXX3X คือ ท่าราบเท่านั้น
ตัวเลขตัวที่ 4 แสดงสมบัติต่าง ๆ ของลวดเชื่อมดังตารางต่อไปนี้
ตารางแสดงความหมายต่างๆ ของตัวเลขตาแหน่งที่ 4 หรือ 5
รหัส ชนิดกระแสไฟ การอาร์ก การละลายลึก สารพอกหุ้ม ผงเหล็ก
EXX10 DCEP รุนแรง มาก เซลลูโลส - โซเดียม 0-10 %
EXXX1 AC & DCEP รุนแรง มาก เซลลูโลส - โพแทสเซียม 0%
EXXX2 AC & DCEN ปานกลาง ปานกลาง รูไทล์ - โซเดียม 0-10 %
EXXX3 AC& DCEP & DCEN นิ่ม น้อย รูไทล์ – โพแทสเซียม 0–10 %
EXXX4 AC& DCEP & DCEN นิ่ม น้อย รูไทล์ – ผงเหล็ก 25–40 %
EXXX5 DCEP ปานกลาง ปานกลาง ไฮโดรเจนต่า-โซเดียม 0%
EXXX6 AC or DCEP ปานกลาง ปานกลาง ไฮโดรเจนต่า-โพแทสเซียม 0%
EXXX8 AC or DCEP ปานกลาง ปานกลาง ไฮโดรเจนต่า-ผงเหล็ก 25-40 %
EXX20 AC& DCEP & DCEN ปานกลาง ปานกลาง เหล็กออกไซด์-โซเดียม 0%
EXX24 AC& DCEP & DCEN นิ่ม น้อย รูไทล์-ผงเหล็ก 50 %
EXX27 AC& DCEP & DCEN ปานกลาง ปานกลาง เหล็กออกไซด์-ผงเหล็ก 50 %
EXX28 AC & DCEP ปานกลาง ปานกลาง ไฮโดรเจนต่า-ผงเหล็ก 50 %
กระบวนการเชื่อมอาร์กโลหะด้วยมือ 68

16. ตัวอย่าง E 6013
E - เป็นลวดเชื่อมไฟฟ้า
60 - ค่าต้านแรงดึงต่าสุด 60 x 1,000 = 60,000 ปอนด์/ตร.นิ้ว (60,000 psi)
1 - เชื่อมได้ทุกท่าเชื่อม
3 - ฟลักซ์เป็นแบบรูไทล์ ใช้ได้ทุกกระแส เชื่อมเหล็กเหนียวทั่วไปได้ดีลักษณะการ ก
อาร์
นิ่มนวล คุณสมบัติการซึมลึกปานกลาง
มาตรฐาน ญี่ปุ่น JIS (Japannese Industrial Standard) (Z 3211-1991)
D XX XX
ชนิดของฟลักซ์
ค่าความต้านทานแรงดึงต่าสุด N/mm2
ลวดเชื่อมหุ้มฟลักซ์
ตัวเลขคู่แรก แสดงค่าความต้านทานแรงดึงต่าสุด กลุ่มเหล็กกล้าคาร์บอนมีตัวเดียว 43 ซึ่งมีค่า
เท่ากับ 420 N/mm2
ตัวเลขคู่หลัง แสดงชนิดของฟลักซ์ ดังแสดงในตาราง
ตารางแสดงความหมายตัวเลขของรหัสลวดเชื่อม ตาม JIS (Z 3211-1991)
ทนต่อแรงดึงต่าสุด
รหัส N/mm2 ชนิดฟลักซ์ ตาแหน่งท่าเชื่อม ชนิดกระแสไฟ
D 4301 420 อิลเมไนต์ F, V , O, H AC & DCEP & DCEN
D 4303 420 ไลม์ – ไทเทเนีย F, V , O, H AC & DCEP & DCEN
D 4311 420 เซลลูโลสสูง F, V , O, H AC & DCEP & DCEN
D 4313 420 ไทเทเนียมออกไซด์ F, V , O, H AC & DCEN
D 4316 420 ไฮโดรเจนต่า F, V , O, H AC & DCEP
D 4324 420 ไทเทเนียมออกไซด์ผงเหล็ก F, H AC & DCEP & DCEN
D 4326 420 ไฮโดรเจนต่า ผงเหล็ก F, H AC & DCEP
D 4327 420 เหล็กออกไซด์ ผงเหล็ก F AC & DCEP & DCEN
H AC & DCEN
D 4340 420 ชนิดพิเศษ F, V , O, H AC & DCEP & DCEN
หมายเหตุ F = ท่าราบ V = ท่าตั้ง O = ท่าเหนือศีรษะ H = ท่าระดับ
กระบวนการเชื่อมอาร์กโลหะด้วยมือ 69

17. ตัวอย่าง D 4303
D - ลวดเชื่อมหุ้มฟลักซ์
43 - ค่าความต้านทานแรงดึงต่าสุด 420 N/mm2
03 - ฟลักซ์ ไลม์ –ไทเทเนีย เชื่อมได้ทุกท่าเชื่อม ใช้กระแสไฟได้และDC+/DC-
AC ทั้ง
มาตรฐานเยอรมัน DIN (Deutch Industrie Norn) (DIN 1913 Part 1/DIN EN 287)
E XX X X AR X XXX
ประสิทธิภาพของลวดเชื่อม(ใช้เฉพาะลวดต้านแรงดึงสูง)
ชั้นของลวด
ชนิดสารพอกหุ้ม
ค่าอุณหภูมิทดสอบแรงกระแทกที่ 47 จูล
ค่าอุณหภูมิทดสอบแรงกระแทกที่ 28 จูล
ค่าความต้านทานแรงดึง จุดคลาก การยืดตัว
ลวดเชื่อมหุ้มฟลักซ์
ตัวเลขคู่แรก แสดงค่าความต้านทานแรงดึง จุดคลากและการยืดตัว ตารางแสดงความหมายคู่แรก
รหัส ค่าความต้านทานแรงดึง N/mm2 ค่าจุดคลาก N/mm2 % การยึดตัวต่าสุด L0 =5d 0
ณ อุณหภูมิหอง 20 องศาเซลเซียส
้
43 430 – 550  355
51 510 – 650  380 22
ตัวเลขตัวที่ 3 และ 4 แสดงค่าอุณหภูมิที่ใช้ทดสอบแรงกระแทกตารางแสดงความหมายของตัวที3 และ 4
่
ใช้แรงกระแทกต่าสุด 28 จูล (1) ใช้แรงกระแทกต่าสุด 47 จูล (1)
รหัสตัวที่ 3 ณ ที่อุณหภูมิเป็นองศาเซลเซียส รหัสตัวที่ 4 ณ ที่อุณหภูมิเป็นองศาเซลเซียส
0 ไม่ระบุ 0 ไม่ระบุ
1 +20 1 +20
2 0 2 0
3 -20 3 -20
4 -30 4 -30
5 -40 5 -40
(1)
ค่าแรงกระแทกต่าสุดนี้ได้จากค่าเฉลี่ยที่ใช้กับชิ้นงานทดสอบ 3 ชิ้น โดยรหัสตัวที่ 3 ใช้ค่าแรงกระแทกในแต่ละชิ้นต่าสุด 20 จูล
และรหัสตัวที่ 4 ใช้ค่าแรงในแต่ละชิ้นต่าสุด 32 จูล
กระบวนการเชื่อมอาร์กโลหะด้วยมือ 70

18. ตารางแสดงความหมายชนิดของฟลักซ์
รหัส ชนิดของฟลักซ์
A กรด
R รูไทล์ (ฟลักซ์บางหรือ หนาปานกลาง)
RR รูไทล์ (ฟลักซ์หนา)
AR กรด – รูไทล์
C เซลลูโลส
R(C) รูไทล์ – เซลลูโลส (ฟลักซ์หนาปานกลาง)
RR ( C ) รูไทล์ – เซลลูโลส (ฟลักซ์หนา)
B ด่าง
B(R) ด่างที่ใช้ส่วนประกอบไม่ใช้ด่าง
RR ( B ) ด่าง – รูไทล์ (ฟลักซ์หนา)
- ฟลักซ์บางมีความหนา 120 % - ฟลักซ์หนาปานกลางมีความหนา 120-150 % - ฟลักซ์หนามีความหนา 150 % (คิดจาก
ความโตลวด)
ตัวเลขตัวที5 หรือตัวที5 และ6แสดงชั้นของลวดเชื่อมซึ่งจะบอกถึงตาแหน่งท่าเชื่อกระแสไฟและชนิดของฟลักซ์
่ ่ มชนิด
ชั้นลวดเชื่อม ตาแหน่งท่าเชื่อม ชนิดกระแสไฟ ชนิดและความหนาของฟลักซ์
2 1 5 A2 กรด (บาง)
1 5 R2 รูไทล์ (บาง)
3 2(1) 2 R3 รูไทล์ (ปานกลาง)
1 2 R(C) รูไทล์-เซลลูโลส(ปานกลาง)
4 1 0+(6) C4 เซลลูโลส(ปานกลาง)
5 2 2 RR รูไทล์ (หนา)
1 5 RR(C)5 รูไทล์ – เซลลูโลส(หนา)
6 2 2 RR6 รูไทล์ (หนามาก)
1 2 RR(C)6 รูไทล์ – เซลลูโลส(หนามาก)
7 2 5 A7 กรด (หนา)
2 5 AR7 กรด-รูไทล์(หนา)
2 5 RR(B) รูไทล์ – ด่าง (บาง)
8 2 2 RR8 รูไทล์ (หนา)
2 5 RR(B)8 ด่าง-รูไทล์ (หนา)
9 1 0+(6) B9 ด่าง(หนา)
1 6 B(R)9 ด่าง(ส่วนประกอบไม่เป็นด่าง)
10 2 0+(6) B10 ด่าง(หนา)
2 6 B(R)10 ด่าง(ส่วนประกอบไม่เป็นด่าง)
11 4 5 RR11 รูไทล์(หนา)ประสิทธิภาพ  105%
4 5 AE11 กรด-รูไทล์(หนา)ประสิทธิภาพ 105%
กระบวนการเชื่อมอาร์กโลหะด้วยมือ 71

19. ชั้นลวดเชื่อม(ต่อ) ตาแหน่งท่าเชื่อม ชนิดกระแสไฟ(ต่อ) ชนิดและความหนาของฟลักซ์ (ต่อ)
(ต่อ)
12 4 0+(6) B12 ด่าง(หนา)ประสิทธิภาพ  120%
4 0-(6) B(R)12 ด่าง(ส่วนประกอบไม่เป็นด่าง)
ประสิทธิภาพ  120%
ตารางแสดงตัวเลขบอกตาแหน่งท่าเชื่อม
รหัส ตาแหน่งท่าเชื่อม สัญลักษณ์ท่าเชื่อมตาม DIN EN 287
1 เชื่อมทุกตาแหน่งท่าเชื่อม PA, PB, PC, PD, PE, PF, PG
2 เชื่อมทุกตาแหน่งท่าเชื่อม ยกเว้นท่าตั้งเชื่อมลง PA, PB, PC, PD, PE, PF
3 ต่อชนท่าราบ ต่อฉากท่าราบ ต่อฉากท่าระดับ PA, PB
4 ต่อชนท่าราบ ต่อฉากท่าราบ PA,PB
PA = ท่าราบ PB = ต่อฉากท่าระดับ PC = ต่อชนท่าระดับ PD = ต่อฉากท่าเหนือศีรษะ PE = ต่อชนท่าเหนือศีรษะ
PF = ต่อชนท่าตั้งเชื่อมขึ้น PG = ท่าตั้งเชื่อมลง
ตารางแสดงความหมายของตัวเลขบอกชนิดกระแสไฟ
ใช้กระแสไฟ AC หรือ DC
ค่าแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดต่าสุดสาหรับกระแสไฟAC กระแสไฟ DC เท่านั้น
1)
50 โวลท์ 70 โวลท์ 80 โวลท์
รหัส ขั้วไฟของลวดเชื่อม
1 4 7 0 ขั้วใดก็ได้
2 5 8 0- ขั้วลบ
3 6 9 0+ ขั้วบวก
1)
ข้อมูลนี้ใช้กับค่าแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด 42 โวลท์ด้วย
16. การปรับตั้งกระแสไฟเชื่อม
โดยปกติ การปรับกระแสไฟที่ใช้ในการเชื่อม จะ ดูได้จากข้างกล่องลวดเชื่อม ของผู้ผลิตลวด
เชื่อมแต่ละยี่ห้อ โดยข้างกล่องจะระบุ ชนิดกระแสที่ใช้AC หรือ DC ขนาดแรงดันในแต่ละท่า ซึ่งจะระบุบน
ข้างกล่อง ช่างเชื่อมสามารถพิจารณาเลือกขนาดแรงดันได้ หรือ สามารถพิจารณาได้จาก
40 คูณ เส้นผ่าศูนย์กลางลวดเชื่อม (40 x  ลวดเชื่อม) ได้เท่าไร บวก ลบ ค่าที่ได้อีก
ประมาณ 15 แอมป์ ตัวอย่าง ช่างเชื่อมใช้ลวดเชื่อมขนาด  3.2 มม. ในการคานวณ
40 x 3.2 = 128 บวกเพิ่ม 15 = 143 ลบ 15 = 113
ฉะนั้น แรงดันกระแสไฟเชื่อมสามารถใช้ได้ประมาณตั้งแต่ 113 – 143 แอมป์
กระบวนการเชื่อมอาร์กโลหะด้วยมือ 72

20. ตารางการปรับค่ากระแสไฟในการเชื่อม
เส้น ศ.ก d mm 2.0 2.5 3.25 4.0 5.0 6.0
ยาวลวด l mm 250/300 350 350-450 350/450 450 450
กระแสที่ใช้ Amp 40-80 50-100 90-150 120-200 180-270 220-360
สูตรคิคคานวณ
กระแสต่าสุด 20 x d 30 x d 35 x d
กระแสสูงสุด 40 x d 50 x d 60 x d
17. ระยะอาร์ก
คือระยะห่าง ระหว่างลวดเชื่อม กับชิ้นงาน ทาให้เกิดการ อาร์กซึ่งขึ้นอยู่กับชนิดของฟลักซ์เป็น
องค์ประกอบ เช่นฟลักซ์ เป็นแบบ รูไทล์(R ) แบบกรด(A ) แบบเซลลูโลส (C )และ แบบด่าง (B )
ในกรณีที่ฟลักซ์เป็นแบบ R, A, C ระยะอาร์ก = 1.0 x d (d= ของลวดเชื่อม)
ในกรณีที่ฟลักซ์เป็นแบบ B ระยะอาร์ก = 0.5 x d (d =  ของลวดเชื่อม)
ฉะนั้นช่างเชื่อมต้องพิจารณาถึง ชนิดของฟลักซ์ ซึ่งระยะ อาร์กแตกต่างกัน เช่น ฟลักซ์แบบด่าง (E7016)
หรือภาษาช่างเชื่อมว่า ลวดแข็ง จาเป็นต้องใช้การจุดอาร์กที่ชิดในการเริ่มต้นอาร์ก หรือในบางครั้งเมื่อช่าง
เชื่อม เชื่อมไปได้ครึ่งลวดเชื่อม แล้วหยุด เมื่อจะจุดอาร์ก อีกครั้ง การจุดอาร์กยาก เคาะอย่างไรก็ไม่เริ่มจุด
อาร์ก ซึ่งช่างเชื่อมบางคนเรียกว่า ลวดเชื่อมตาแตก เพราะตอนจุดอาร์ก โดยมีหน้ากากปังอยู่ไม่เกิดการ
อาร์ก แต่พอ ลดหน้ากากกรองแสงลง เพื่อดูว่าเกิดอะไรขึ้น พร้อมทาการ เคาะจุด อาร์กอีกครั้ง การ อาร์ก
เกิดขึ้นทาให้ตามองไม่เห็น หรือ ที่เรียกว่า ตาบอดชั่วคราว
การแก้ไขถ้าใช้ลวดเชื่อมแบบด่าง(เบสิค) เมื่อเชื่อมได้ครึ่งลวดเชื่อม ช่างเชื่อมควรใช้มือที่ใส่ถุงมือ
บิดหรือ เคาะฟลักซ์ออกให้เห็นแกนลวดเชื่อมก่อน ก่อนทาการจุดอาร์กต่อไป
18. หน้าที่ของฟลัก
18.1 เพื่อช่วยให้การส่งน้าโลหะผ่านช่องว่าง เพื่อก่อตัวเป็นแนวเชื่อม
 ช่วยในการจุดอาร์ก (arc ignition)
 ทาให้อาร์กเสถียร
18.2 เพื่อให้เกิดสแลก (slag)
 มีอิทธิพลต่อขนาดของหยดน้าโลหะ
 ป้องกันการเกิดออกซิเดชั่น และไนไตรด์ที่จะเกิดกับเนื้อโลหะเชื่อม จากบรรยากาศ
รอบๆ
 ทาให้ได้รูปร่างของแนวเชื่อมตามต้องการ
 ป้องกันไม่ให้แนวเชื่อมเย็นตัวเร็วเกินไป
กระบวนการเชื่อมอาร์กโลหะด้วยมือ 73

21. 18.3 เพื่อสร้างแกสคลุม (คาร์บอนไดออกไซด์ CO2 คาร์บอนมอนนอกไซด์ CO) ซึ่งได้จาก
สารอินทรีย์และคาร์บอเนต
18.4 เพื่อการกาจัดออกซิเจน (Deoxygenizing) และการเติมโลหะผสม (alloying) ให้กับเนื้อ
โลหะเชื่อมลวดเชื่อมชนิดให้การคืนตัวเป็นโลหะเชื่อมสูง Metal Recovery Electrodes)
(High
 ลวดเชื่อมประสิทธิภาพสูง (High Efficiency Electrodes)
 การคืนตัวเป็นเนื้อโลหะเชื่อม หมายถึง น้าหนักของเนื้อโลหะที่ก่อตัวเป็นแนวเชื่อม
เทียบกับน้าหนักของแกนลวดเชื่อมเท่าที่ใช้ไป
อัตราการคืนตัวเป็นเนื้อโลหะเชื่อม = Ww – WB x 100 %
Wc
Ww = น้าหนักชิ้นงานรวมน้าหนักเนื้อโลหะเชื่อม
WB = น้าหนักชิ้นงานก่อนเชื่อม
Wc = น้าหนักแกนลวด (คานวณ หรือ ชั่ง)
19. ผลของฟลักซ์ต่อการใช้งาน
 ทาให้เกิดลักษณะของอาร์กที่แตกต่างกัน กล่าวคือ
- อาร์กง่าย นิ่ม ก่อแนวเชื่อมได้สวยงาม
- อาร์กยาก ลวดเชื่อมดูดติดชิ้นงานบ่อยๆ ต้องกระแทกเพื่อจุดอาร์ก
- อาร์กรุนแรง และเผาไหม้อย่างรวดเร็ว
 การแพร่กระจายของไฮโดรเจน (HD) หน่วยเป็น มิลลิลิตร ต่อ 100 กรัมเนื้อโลหะเชื่อม
 การเกิดแกสออกซิเจน (%)
 ความชื้นและการอบลวด
 การบรรจุหีบห่อ
 DCEN ให้การซึมลึกมากกว่า ในขณะที่ DCEP เดินแนวเชื่อมได้เร็วกว่า เฉพาะลวดเชื่อมที่ยอมได้
ทั้ง +/- เท่านั้น
 เชื่อม DC ผิดขั้วจากที่ระบุ ทาให้เกิด
- เม็ดโลหะเกาะติดชิ้นงาน (spatter)
- รูพรุน (porosity)
- การซึมลึกไม่เพียงพอ (Incomplete Penetration)
- สแลกผังใน (Slag Inclusion)
- อาร์กไม่เสถียร (Unstable Arc)
กระบวนการเชื่อมอาร์กโลหะด้วยมือ 74

22. 20. การเก็บรักษาลวดเชื่อม
ลวดเชื่อมที่เสื่อมคุณภาพเมื่อนาไปเชื่อม สารพอกหุ้มจะเกิดการแตก ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทาให้รอบ
เชื่อมแตกร้าว ซึ่งมีสาเหตุมาจากลวดเชื่อมเกิดความชื้น ดังนั้นในการเก็บรักษาลวดเชื่อมจะต้องให้อยู่ใน
สภาพที่แห้งอยู่เสมอ และเป็นไปตามข้อกาหนดเฉพาะในการเก็บลักษณะของลวดเชื่อมชนิดนั้น ๆ
ในกรณีที่ลวดเชื่อมชื้น ก่อนที่จะนาไปใช้งาน จะต้องอบให้แห้งเสียก่อน โดยใช้เตาอบลวดเชื่อมให้
ความร้อนประมาณ 500 องศาฟาเรนไฮต์ (260 องศาเซลเซียส) เป็นเวลาประมาณ 2 ชั่วโมง จากนั้นนาไป
เก็บในอุณหภูมิที่เหมาะสม เพื่อใช้งานต่อไป
21. การเลือกใช้ลวดเชื่อม
ควรจะต้องพิจารณาเลือกใช้ตามลักษณะขององค์ประกอบหลั3ก ด้าน คือ ด้านเทคนิคการเชื่อม ด้าน
โลหะวิทยา และด้านเศรษฐศาสตร์ ดังนี้
1. ความแข็งแรงของเนื้อโลหะงานลวดเชื่อมต้องมีคุณสมบัติเชิงกลสูงกว่าหรือใกล้เคียงกับโลหะงาน
2. ส่วนผสมของโลหะงาน ลวดเชื่อมต้องมีส่วนผสมที่เหมือนกับโลหะงาน
3. ตาแหน่งเชื่อมหรือท่าเชื่อ ลวดแต่ละชนิดจะกาหนดท่าเชื่อมไว้จะต้องเลือกให้เหมาะสมกับท่าเชื่อม
ม
4. ลักษณะรอยต่อแนวเชื่อมว่าต้องการแนวเชื่อมที่มีการซึมลึกมาก หรือน้อย
5. กระแสไฟเชื่อม ลวดเชื่อมบางชนิดเหมาะสาหรับกระแสไฟตรง หรือกระแสไฟสลับอย่างเดียว
6. ความหนาของชิ้นงาน้นงานที่หนาครเลือกลวดเชื่อมที่มีความเหนียวสูง ่อป้องกันการแตกร้าว
ชิ ว เพื
7. ควรจุดติดอาร์กได้ง่าย และเปลวอาร์กสม่าเสมอ
8. สามารถเชื่อมท่าบังคับ ตามสภาพงานได้ดี
9. สารพอกหุ้มจะต้องยึดเกาะกับแกนลวดดี มีความยืดหยุ่นดี ไม่แตกร่อนง่าย
10. เกิดสารพิษ แก๊ส ควัน ฝุ่นในปริมาณน้อย
11. ให้อัตราการหลอมละลายสูง ให้เนื้อเชื่อมมาก สูญเสียจากการกระเด็นต่า
12. ผิวหน้ารอยเชื่อมดี
13. สามารถทนกระแสไฟฟ้าสูงได้
14. สามารถแยกสแลคออกได้ง่าย
15. มีคุณสมบัติทางกลสูงกว่าหรือเท่ากับโลหะงาน
16. ส่วนผสมของลวดเชื่อมจะต้องเหมือนกัน และเข้ากันได้กับโลหะงาน
17. ไม่ไวต่อสารแยกตัวในเนื้อเหล็ก เช่น การเชื่อมงานที่มีความหนามาก ๆ เพื่อป้องกันการ
แตกร้าวในขณะร้อน หรือแตกร้าวในกรณีเย็นตัวไม่สมบูรณ์
กระบวนการเชื่อมอาร์กโลหะด้วยมือ 75

23. 22. จุดบกพร่องที่เกิดขึ้นบ่อยในงานเชื่อมอาร์กโลหะด้วยมือ
22.1การเกิดเปลวอาร์กเบี่ยงเบน (Arc Blow Effect)
ผลกระทบจาก เปลวอาร์กเบี่ยงเบน หรือ สามารถบางครั้งเรียกทับศัพท์ตามภาษาอังกฤษได้ว่า
“เกิดอาร์กโบล” ซึ่งเปลวอาร์กที่เกิดขึ้นเสมือนกับตัวนากระแสไฟฟ้าทั่วไป คือ จะครอบคลุมด้วยสนามแม่เหล็ก
ถ้าสนามแม่เหล็กเปลี่ยนทิศทาง เปลว อาร์กก็จะเปลี่ยนทิศทางตามไปด้วย จึงเรียกว่าเปลว อาร์กเบี่ยงเบน
(Arc blow) ส่วนใหญ่ กรณีที่เกิดเปลวาร์กเบี่ยงเบน(Arc blow) จะเกิดเฉพาะในกรณีกระแสไฟตรง
อ (DC)
Magnetic field
สนามแม่เหล็ก
ทิศทางการเกิดสนามแม่เหล็กเมื่อทาการเชื่อม ณ ตาแหน่งที่แตกต่างกันบนชิ้นงาน
เมื่อเชื่อมที่ใกล้ชิ้นงานใหญ่ ๆ
หรือมีปริมาตรมากจะเกิดการ
เปลวอาร์กเบี่ยงเบนไปยัง
บริเวณที่มีขนาดใหญ่หรือมี
ปริมาตรมาก
เมื่อเชื่อมใกล้แคล้มจับชิ้นงาน
กระบวนการเชื่อมอาร์กโลหะด้วยมือ 76