การเชื่อมโลหะด้วยแก๊สออกซิเจนอะเซทิลีน เป็นการเชื่อมซึ่งจัดอยู่ในประเภทงานเชื่อมหลอมเหลววิธีหนึ่ง แหล่งความร้อนที่ให้กับชิ้นงานได้จากพลังงานทางเคมีซึ่งเกิดจากการเผาไหม้ระหว่างแก๊สอะเซทิลีน ซึ่งเป็นแก๊สเชื้อเพลิงและแก๊สออกซิเจน อุณหภูมิจากการเผาไหม้ นั้นสูงมากพอที่จะหลอมละลายโลหะงานได้ การเผาไหม้จะสมบูรณ์มากหรือน้อยขึ้นอยู่กับความบริสุทธิ์ของแก๊สทั้งสองและอัตราส่วนผสมที่พอเหมาะ ถ้าแก๊สทั้งสองบริสุทธิ์และอัตราส่วนที่เหมาะสม เกิดการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ ให้ความร้อนสูงถึง 3,200 °ซ และจะไม่มีเขม่าหรือควัน

ปัจจุบันงานเชื่อมโลหะด้วยวิธีนี้สามารถเชื่อมโลหะได้แทบทุกชนิด มีหลักการที่ไม่ยุ่งยาก และมีข้อดีกว่างานเชื่อมหลอมเหลวอื่น ๆ เพราะแหล่งกำเนิดความร้อนชิ้นงานที่จะเชื่อม และลวดเชื่อมแยกจากกัน ทำให้ปฎิบัติงานเป็นไปด้วยความสะดวกรวดเร็ว นอกจากนั้นความดันของแก๊สจากเปลวไฟเชื่อม ยังสามารถใช้เป็นตัวควบคุมน้ำโลหะที่กำลังหลอมเหลวในขณะ ที่เชื่อมตำแหน่งต่าง ๆ ได้ดีอีกด้วย อีกประการหนึ่ง เปลวไฟชั้นนอกจะทำหน้าที่เป็นม่านบังอากาศบริเวณรอบ ๆ ซึ่งจะเป็นส่วนป้องกันไม่ให้ออกซิเจนจากบรรยากาศเข้าไปรวมตัวกับนํ้าโลหะที่แนวเชื่อมได้ แนวเชื่อมจะมีความแข็งแรงมาก นอกจากนั้นเครื่องมือและอุปกรณ์ที่ใช้ในการเชื่อมก็ไม่ยุ่งยาก และราคาไม่แพงและสิ้นเปลืองค่าใช้จ่ายน้อย

เชื่อมเหล็กเหนียวด้วยแก๊ส

งานเชื่อมโลหะด้วยแก๊สสองชนิดนี้ สามารถใช้เชื่อมโลหะขนาดบางมากไปจนถึงขนาด หนาประมาณ 20 มม. แต่ในทางปฏิบัติแล้ว นิยมใช้เชื่อมชิ้นงานขนาดเล็กหรือบางเท่านั้น ชิ้นงานที่หนามักจะเชื่อมโดยการอาร์กด้วยไฟฟ้าหรือวิธีอื่นซึ่งจะสะดวกกว่า โดยเฉพาะถ้าเป็นเหล็กเหนียวทั่ว ๆ ไป สามารถเชื่อมได้โดยไม่มีข้อยุ่งยากใด ๆ แต่ถ้าเป็นโลหะอื่นนอกเหนือออกไปจำเป็นต้องใช้ฟลักซ์ (Flux) ช่วยในขณะเชื่อมประกอบกับการใช้เทคนิคใน การเชื่อมที่แตกต่างกันออกไปด้วย โลหะดังกล่าวนั้น เช่น ทองเหลือง ทองแดง อะลูมิเนียม สแตนเลส ฯลฯ

อะเซทิลีนผลิตใช้เอง

ถังผลิตแก๊สหรือถังเตรียมใช้เอง มีหลายแบบและขนาดต่าง ๆ ถันตามขนาดและความต้องการของปริมาณแก๊สที่ใช้การผลิตโดยนำเอาสารแคลเซียมคาร์ไบด์ซึ่งมีลักษณะเป็นก้อน ๆ สีเทา ๆ มาจุ่มลงในน้ำ ก็จะได้แก๊ส อะเซทิลีน

ตามทฤษฏี แก๊สแคลเซียมคาร์ไบด์ 1 กก. จะผลิตอะเซทิลีน 350 ลิตร แต่ทางปฏิบัติจะผลิตแก๊สอะเซทิลีนเฉลี่ยไดไม่เกิน 300 ลิตร แคลเซียมคาร์ไบต์+นํ้า = แก๊สอะเซทิลีน+ขี้แก๊ส

ส่วนประกอบของถังผลิตใช้เอง

• โครงถังผลิตภายนอกทำด้วยแผ่นเหล็กอาบสังกะสี
• แคลเซียมคาร์ไบด์บรรจุในรางที่ถอดออกเปลี่ยนได้
• ท่อป้องกันไฟกลับ
• ประตูนํ้าที่ปล่อยน้ำเข้ารางบรรจุแคลเซียมคาร์ไบด์
• เกจสำหรับวัดความดันแก๊ส
• ทางแก๊สออกไปใช้งาน

สำหรับถังผลิตแบบอื่น ๆ ก็จะมีส่วนประกอบลักษณะคล้าย ๆ กัน บางถังอาจมีเกจวัด เพื่อดูว่ามีแก๊สอยู่ในถังเท่าไร หรือบางชนิด อาจมีลิ้นระบายแก๊สเพื่อป้องกันไม่ให้มีความดันสูงจนเกินไป เป็นต้น

อะเซทิลีนบรรจุขวดสำเร็จ

อะเซทิลีนบรรจุขวดสำเร็จ สะดวกในการใช้ สูญเสียน้อย แต่อาจไม่สะดวกในการจัดซื้อเพราะอยู่ห่างแหล่งจำหน่าย

ขวดอะเซทิลีนทั่วไปทาสีเหลือง อะเซทิลีน บรรจุเต็มขวด 15.บรรยากาศ (15 kg/cm²) การจะนำแก๊สอะเซทิลีนบรรจุขวดสำเร็จรูป จะต้องมีเทคนิคและมีสารช่วยดูดซึมเก็บอะเซทิลีนภายในขวดด้วย สารนั้นเรียกว่า อะซิโตน อะซิโตน 1 ลิตรจะช่วยดูดซึมอะเซทิลีนได้ 25 ลิตร ในขวดมาตรฐานจะบรรจุอะซิโตนอยู่ 16 ลิตร

ปริมาณแก๊สบรรจุ = 16X25X15 = 6,000 ลิตร

การป้องกันอุบัติภัยในการใช้แก๊สอะเซทิลีน

เนื่องจากแก๊สอะเซทิลีนเป็นแก๊สที่ไวไฟมาก การทำงานเชื่อมจึงต้องระมัดระวังเป็นพิเศษ อย่าฝ่าฝืนกฎในการทำงานเป็นอันขาด

กฎการป้องกันอุบติภัย

• กำหนดสถานที่จัดเก็บถังแก๊ส และติดป้าย “ห้ามสูบบุหรี่” รวมทั้งกฎข้อบังคับต่าง ๆ
• เก็บถังไวัในที่ที่จะไม่เปรอะเปื้อนกับนํ้ามัน หรือจาระบี
• ไม่ว่าถังนั้นจะบรรจุแก๊สหรือเป็นถังเปล่า ให้ตั้งถังและยึดด้วยโซ่กันถังล้ม
• อย่าตั้งถังผลิตหรือขวดแก๊สตั้งใกล้กับแหล่ง ความร้อนหรือตากแดด ควรตั้งไว้ในร่ม
• ขณะขนย้ายระวังอย่าให้ขวดกระทบกันแรง ๆ หรือล้ม
• อย่าตั้งถังผลิตหรือขวดอะเซทิลีนไว้ในห้องคับแคบที่อากาศถ่ายเทไม่สะดวก เพราะอะเซทิลีนผสมกับอากาศในอัตราส่วนพอเหมาะจะเกิดระเบิดได้ง่าย
• เมื่ออะเซทิลีนมากกว่า 1.5% ผสมกับอากาศ 98.5% จะระเบิดได้
• เมื่ออะเซทิลีน 82% ผสมกับอากาศ 18% จะระเบิดได้
• เมื่ออะเซทิลีน 93% ผสมกับออกซิเจน 7% จะระเบิดได้
• อย่าวางถังบรรจุแก๊สคาร์ไบด์บนพื้นแฉะ หรือที่ชื้นได้ง่าย เพราะจะเกิดปฏิกิริยากับแก๊สอะเซทิลีนได้ง่าย ควรวางในที่มีฐานรองรับ
• อย่านอนขวดอะเซทิลีนขณะทำงานเพราะ สารดูดซึมอะเซทิลีนจะอุดทางเดินแก๊ส
• ควรหนุนไห้ขวดแก๊สตั้งขณะใช้งานให้สูง
• ถังผลิตแก๊สจะมีตัวกันไฟกลับควรเติมนํ้า ให้ได้ระดับกำหนดไว้เสมอ
• ขี้แก๊สของแคลเซียมคาร์ไบด์ต้องทิ้งในหลุมที่ทิ้งโดยเฉพาะที่ห่างจากเปลวไฟ
  • หลังจากทำงานแล้วต้องปิดถังผลิตให้เรียบร้อย

งานเตรียมชิ้นงาน

เนื่องจากงานเชื่อมจุด เป็นงานเชื่อมแบบความต้านทานชนิดหนึ่ง ชิ้นงานเชื่อมจุดต้องเป็นประเภทแผ่นเหล็กหรือแท่งตันให้กระแสไฟเดินผ่านสะดวก ชิ้นงานจึงจะร้อนละลายติดกันได้ ความหนาชิ้นงานขึ้นกับขนาดของเครื่องเชื่อมจุด

ลำดับปฏิบัติงานเชื่อมจุด

• ตัดชิ้นงานตามแบบและทำความสะอาด ขจัดสนิมและสิ่งสกปรกที่เป็นฉนวนไฟฟ้า
• ปรับทำความสะอาดอิเล็กโทรดทั้งคู่ให้ได้พิกัด
• ปรับสวิตช์ตั้งเวลาให้กระแสไฟผ่านชิ้นงานเหมาะสมกับขนาดของงาน
• เปิดสวิตช์ ลองการทำงานของเครื่อง
• วางชิ้นงานบนอิเล็กโทรดตัวอยู่กับที่
• เหยียบหรือกดสวิตช์ให้อิเล็กโทรดตัวเคลื่อนที่กดลงบนชิ้นงานติดกับอิเล็กโทรดตัวอยู่กับที่
• เหยียบหรือกดหนักลงไปอีกที่สวิตช์เดิม ให้กลไกบังคับสวิตช์ไฟฟ้าต่อวงจรอิเล็กโทรด และก็ยังกดชิ้นงานอยู่อย่างเดิม กระแสไฟไหลผ่านตรงขั้วอิเล็กโทรด ชิ้นงานตรงนั้นร้อนละลายติดกัน ช่วงเวลาที่กระแสไฟไหลผ่านอิเล็กโทรดขึ้นกับการปรับไว้ดังกล่าว ในลำดับที่ 3
• เหยียบหรือกดสวิตช์ค้างไว้จนกว่ารอยเชื่อมจุดจะแข็งตัว ชิ้นงานติดกันแน่น จงปล่อยสวิตช์นำชิ้นงานออก

ตรวจรอยเชื่อมจุด

• ตรวจระยะเชื่อมจากจุดถึงจุดตามแบบกำหนด
• ตรวจความเรียบร้อยสวยงาม
  • ตรวจความแข็งแรง โดยง้างให้หลุดจากกัน

  

รูปที่ 3.38  ตรวจรอยเชื่อมจุดด้วยการง้างชิ้นงานให้หลุดจากกัน

คุณลักษณะงานเชื่อมจุด (Spot Welding)

งานเชื่อมจุดเป็นการเชื่อมไฟฟ้าแบบความต้านทานกระแสไฟชนิดหนึ่ง ๆ รอยเชื่อมที่ได้มีลักษณะเป็นจุด (Spot) มีขนาดโตเท่ากับพื้นที่หน้าตัดของอิเล็กโทรด ชิ้นงานวางให้ซ้อนเกยกัน อยู่ในระหว่างแท่งอิเล็กโทรดทั้งสองของเครื่องเชื่อม โดยอิเล็กโทรดจะกดอัดไว้ เมื่อ มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านจะเกิดความต้านทานที่จุดตรงอิเล็กโทรด ชิ้นงานเยิ้มอัดเข้าด้วยเป็นเนื้อเดียวกัน อิเล็กโทรดจะกดอัดต่อเนื่องอีกชั่วครู่เพื่อให้รอยเชื่อมเย็นตัว แล้วอิเล็กโทรดก็จะปล่อยชิ้นงาน ซึ่งผลจากการเชื่อมแบบนี้จะได้รอยเชื่อมเป็นจุดราบเรียบสวยงาม มีความแข็ง- แรงของรอยเชื่อมสูง

วงจรเครื่องเชื่อมจุด

เครื่องเชื่อมจุดเป็นเครื่องเชื่อมแบบหม้อแปลงวงจรทางด้านจ่าย กระแสไฟที่ใช้สูง ประมาณ 1,000 แอมแปร์ และสามารถปรับให้สูงขึ้นได้ตามต้องการถึง 10,000 แอมแปร์ เครื่องเชื่อมแบบนี้มีด้วยกันหลายชนิด เช่น เครื่องเชื่อมแบบยึดอยู่กับที่เป็นเครื่องเชื่อม ที่มีขนาดใหญ่จะเคลื่อนที่ได้ช้าเฉพาะแขนอิเล็กโทรดตัวบนที่ใช้สำหรับกดชิ้นงานเท่านั้น ชุดควบคุมการทำงานของเครื่องจะประกอบติดอยู่ที่ตัวเครื่อง

ส่วนประกอบเครื่องเชื่อมจุดแบบอยู่กับที่

เครื่องเชื่อมจุดแบบนี้ เป็นเครื่องเชื่อมที่แขนอิเล็กโทรดตัวล่างอยู่กับที่ แต่อิเล็กโทรดตัวบนทำหน้าที่เลื่อนขึ้นลง เมื่อต้องการเชื่อมจะกด อัดลงมา ซึ่งอาจจะกดลงในทางดิ่ง หรือกดลงในลักษณะโค้งตามรัศมี

สำหรับชุดหม้อแปลงซึ่งเป็นชิ้นส่วนหลัก มีสารกันความชื้น มีฉนวนหุ้มกันกระแสไฟรั่ว เมื่อใช้งานจะเกิดความร้อนขึ้นภายในตัวฉนวนหุ้มช่วยระบายความร้อนได้ด้วย บางแบบมีระบบนํ้าระบายความร้อนด้วย

อิเล็กโทรด

อิเล็กโทรดของเครื่องเชื่อมจุด ทำจากทองแดงผสมชนิดแข็งที่มีความต้านทานตํ่า อิเล็กโทรดจะหล่อเย็นด้วยอากาศหรือหล่อเย็นด้วยนํ้าก็ได้ หัวของอิเล็กโทรดต้องสะอาดอยู่ตลอดเวลา ถ้าสกปรกมีออกไซด์จะทำให้อิเล็กโทรด ร้อนจัด เป็นสาเหตุให้อิเล็กโทรดละลายติดกับแผ่นงาน, ระเบิดหรือแตก เมื่อหัวอิเล็กโทรดสึกกร่อนให้ปรับแต่งก่อนใช้งาน

ลำดับขั้นทดลองการตั้งไฟเชื่อม

• ให้ทดลองการตั้งไฟแล้ว อาร์กดูแนวเชื่อม เพื่อจะได้เกิดความรู้และ ทักษะจากการสังเกตลักษณะของเปลวอาร์ก และรอยเชื่อม เมื่อตั้งไฟตํ่าเกินไป สูงเกินไป และการตั้งไฟพอดี
• ให้ใช้ลวดเชื่อมขนาด 2.6 มม. หรือ 3.25 มม. คนละ 1 เส้น ใช้ทดลอง
• กรอกชนิดของเครื่องเชื่อมและขนาดลวดเชื่อมลงในใบทดลอง
• ให้ทดลองตั้งไฟตํ่ากว่ากำหนดลองอาร์กแนว ที่ 1 ดูเปลวเชื่อมและรอยเชื่อม แล้วกรอกในใบทดลอง

ก. วิธีการอาร์กและระยะอาร์ก

ข. ให้ศึกษาจากทฤษฎีงานเชื่อม

(ควรตั้งไฟให้ตํ่ามาก ๆ จะได้สังเกตเห็นได้

ง่าย)

• ทดลองตั้งไฟให้สูงกว่ากำหนด ทดลองอาร์ก แนวที่ 2 ดูเปลวเชื่อมและรอยเชื่อมแล้วกรอกผลลงในใบทดลอง
• ทดลองตั้งไฟพอดีตามรายละเอียดที่แจ้งไว้ ข้างกล่องลวดเชื่อม ทดลองอาร์กแนวที่ 3 ดู เปลวเชื่อมการอาร์กและรอยเชื่อมแล้วกรอก ผลการทดลองลงในใบทดลอง
  • นำผลการทดลองมาสรุป โดยประมาณว่า การตั้งไฟเชื่อมที่เหมาะสมจะต้องใช้ประมาณกี่เท่าของความโตแกนลวดเชื่อม (ประมาณ 40 เท่าเมื่อเชื่อมท่าราบ)

  

• 

ประกายอาร์กเชื่อมไฟฟ้าเป็นแหล่งเกิดรังสีค่อนข้างสูง ลักษณะเดียวกับรังสีที่เกิดจากแสงอาทิตย์ เริ่มต้นด้วยรังสีคลื่นสั้น อัลตราไวโอเลต จนถึงรังสีอินฟราเรด แต่รังสีที่เกิดจากแสงอาทิตย์จะมีความเข้มข้นน้อยกว่าเนื่องจากต้องผ่านชั้นบรรยากาศหลายชั้นกว่าจะถึงพื้นโลก

รังสีอัลตราไวโอเลตทำให้การเผาไหม้ที่ผนังตาเกิดผนังตาระคายเคือง เจ็บปวด ขัดขวางการไหลหมุนเวียนของโลหิตในประสาทตา เห็นได้จากเลือดในตาเป็นตาแดง มีความระคายเคืองมากเหมือนมีเม็ดทรายเข้าตา เมื่อผนังตาอักเสบต่อมนํ้าตาเกิดการอักเสบด้วย นํ้าตาไหลมาก ช่างเชื่อมเรียกอาการระคายเคืองว่า อาการเจ็บตาจากรังสีเชื่อม เป็นอาการที่เกิดระคายเคืองหลังจากแสงเชื่อมเข้าตาหลายชั่วโมง สังเกตได้ชัดหลังวันทำงานจะเกิดความเจ็บปวดขึ้น การลดความเจ็บปวดโดยใช้ยาหยอดตาและให้ความเย็นแก่เบ้าตา ใช้ผ้าชุบนํ้าเย็น หรือใช้ใบว่านหางจระเข้ หรือเปลือกกล้วยที่สะอาดปิดบริเวณเปลือกตา การป้องกันที่สามารถทำได้คือ ต้องไม่มองแสงเชื่อมด้วยตาเปล่า ไม่ว่าโดยตรงหรือโดยอ้อม หลังจากเกิดอาการเจ็บตาครั้งแรกแล้วจะเกิดความเคยชิน ไม่รู้สึกเจ็บอีก นอกจากจะหยุดทำการเชื่อมไปนาน ๆ อาการเช่นนี้จึงจะเกิดขึ้นอีก

อุบัติภัยไฟฟ้างานเชื่อม

• อย่าใช้สายไฟฟ้าที่ชำรุดมาทำงานเชื่อม เช่น สายที่เปื่อยหรือฉนวนขาด
• ตรวจสภาพของปลั๊กไฟ ขั้วต่อ ด้ามจับเชื่อมก่อนทำงานเชื่อม
• อย่าเชื่อมกลางฝนหรือที่ชื้นแฉะ ไฟฟ้าจะดูดเป็นอันตรายถึงชีวิตได้

การป้องกัน

• เปลี่ยนสายไฟที่ชำรุดก่อนทำงานเชื่อม
• ใส่ถุงมือหนังทำงาน
• อย่าใช้รักแร้หนีบจับหัวเชื่อมหรือลวดเชื่อม
• เมื่อทำงานเหงื่อออกมาก ๆ อย่าพิงเหล็กทำงาน
• อย่าใส่รองเท้าที่ใช้ตะปูตอกส้นรองเท้า

อุบัติภัยจากการแผ่รังสี

• ผู้เชื่อมถูกประกายไฟที่กระเด็นออกมา
• ถูกรังสีที่มองไม่เห็น เช่น รังสีอัลตราไวโอเลตและอินฟราเรด ซึ่งทำให้ตาบอดได้ ถูกรังสีที่มองเห็น เช่น ประกายไฟอาร์ก

การป้องกัน

• สวมหน้ากากเชื่อมทุกครั้งที่ทำงาน
• สวมถุงมือและเสื้อหนังก่อนทำงานเชื่อม
• อย่ามองประกายไฟเชื่อมขณะเชื่อม
• ควรมีฉากหรือห้องเชื่อมโดยเฉพาะ
• ควรมีป้ายบอก “อย่ามองประกายไฟอาร์ก”

อุบัติภัยจากความร้อน

• ความร้อนที่เกิดจากการอาร์กซึ่งสูงถึง 4,000°c
• ความร้อนที่หลอมละลายลวดและชิ้นงานจนหยดหรือสแล็กทำให้ลุกไหม้ได้

การป้องกัน

• อย่าเชื่อมไฟฟ้าในห้องแคบ ๆ หรือในถังใหญ่ ที่ไม่มีอากาศถ่ายเทเป็นเวลานาน ๆ
• เชื่อมทุกครั้งควรให้มีอากาศถ่ายเทสะดวก
• ควรมีคีมจับของร้อน
• สวมถุงมือและใส่รองเท้าหุ้มส้น
• อย่าเคาะสแล็กขณะร้อน
• ปล่อยให้ลวดเชื่อมเย็นก่อนจึงจับ
• ทำงานด้วยความระมัดระวัง
  • ควรมีถังนํ้าเตรียมไว้

การตั้งไฟเชื่อมไฟฟ้า

การตั้งไฟเชื่อมจำเป็นที่ช่างเชื่อมจะต้องรู้ เพราะแนวเชื่อมจะมีคุณภาพดีขึ้นอยู่กับการตั้งไฟด้วย ถ้าตั้งไฟตํ่าไปจะทำให้การอาร์กติด ๆ ดับ ๆ ได้แนวเชื่อมไม่เรียบ แนวรากซึมไม่ลึกพอ ถ้าตั้งไฟสูงเกินไปจะเกิดรอยเว้าขอบ ๆ ของแนวเชื่อม รอยเชื่อมเกิดสะเก็ดกระเด็นออกนอกแนวเชื่อม ข้อสำคัญทำให้เกิดการเปลี่ยนคุณสมบัติในเนื้อของชิ้นงาน และงานคดงอมากไปกว่าปกติ

ความสัมพันธ์การตั้งไฟเชื่อมขึ้นอยู่กับ

• ท่าเชื่อมชิ้นงานนั้น
• เครื่องเชื่อมประเภทกระแสไฟตรงหรือสลับ
• ความโตของลวดเชื่อม

การตั้งไฟเชื่อมที่เหมาะสมให้ดูที่ข้างกล่อง ลวดเชื่อมจะมีบอกไว้ว่าควรจะตั้งไฟเท่าไรจึงจะพอดี การตั้งไฟพอดีจะทำให้การเชื่อมง่าย ได้รอยเชื่อมเรียบสวยงาม

ตารางตั้งไฟตามขนาดความโตลวด ท่าราบ

ผลกระทบจากการตั้งไฟเชื่อม

1.  ถ้าตั้งไฟเชื่อมอ่อนเกินไปหรือตํ่าเกินไป ชิ้นงานเชื่อมและลวดเชื่อมจะร้อนไม่พอขณ อาร์ก ทำให้เชื่อมไม่ติดหรือเป็นก้อน ๆ หรือแนวลากจะซึมไม่ลึก ชิ้นงานจะไม่แข็งแรง เชื่อมยาก

2.  การตั้งไฟสูงเกินไปจะมีผลทำให้ขอบรอยเชื่อมเว้าและมีก้อนเศษเหล็กกระจายบริเวณ รอยเชื่อม ทำให้แนวเชื่อมได้รับความร้อนสูงเกินไปจนทำให้ชิ้นงานโก่งงอ ลวดเชื่อมจะร้อนแดงและเปลืองลวดเชื่อม

การเตรียมชิ้นงานก่อนเชื่อม

เพื่อที่จะให้รอยเชื่อมมีความแข็งแรงพอจำเป็นอย่างยิ่งที่ ต้องรู้จักวิธีเตรียมงานก่อนเชื่อมดังต่อไปนี้

งานเตรียมชิ้นงานก่อนเชื่อม

• ชิ้นงานที่หนาไม่เกิน 3 มม. สามารถนำมาต่อชนเชื่อมได้เลยโดยไม่ต้องบากงาน การวางระยะห่างของรอยต่อชิ้นงานเท่ากับความโตของลวดที่เชื่อมเพื่อให้แนวรากซึมลึกถึงด้านหลัง
• ชิ้นงานหนา แต่ไม่เกิน 10 มม. ต้องบากงานที่รอยต่อเป็นรูปตัววี (V) เป็นมุม 60 องศา รอยต่อวางห่างกันเท่ากับแกนลวดเชื่อมที่จะนำมาเชื่อม
• ชิ้นงานที่หนามาก ๆ ถึง 30 มม. ต้องบากงานเป็นรูป X ระยะห่างของรอยต่อชิ้นงา เท่ากับความโตของแกนลวดเชื่อมที่นำมาเชื่อมและเชื่อมตามแนวทั้ง 2 ด้าน

ลักษณะรอยเชื่อมที่บกพร่องและการแก้ไข

รอยเชื่อมบนไม่เต็มทั้ง 2 ด้าน

สาเหตุ

• ตั้งไฟแรงเกินไป หรือ
• ลวดเล็กเกินไป
• รอยบากกว้างเกินไป
• การแก้ไข
• ลดไฟลง หรือใช้ลวดเชื่อมโตขึ้น
• รอยบากให้ได้มุม 60 องศา

รอยเชื่อมล่างไม่เต็ม

สาเหตุ

• ตั้งไฟอ่อนเกินไป หรือ
• ระยะห่างของชิ้นงานน้อยเกินไป

การแก้ไข

• เพิ่มกระแสไฟขึ้น
• ตั้งระยะห่างของชิ้นงานให้ห่างมากขึ้น

มีสแลีกฝังในรอยเชื่อม

สาเหตุ

• การตั้งมุมลวดมากเกินไปทำให้สแล็กวิ่งนำหน้าแล้วอุดรอยเชื่อมไว้ เกิดโพรงในรอยเชื่อม
• ตั้งไฟตํ่าไป

การแก้ไข

• แก้มุมลวดขณะเชื่อมให้น้อยลง
• ตั้งไฟให้สูงขึ้น
• ทำความสะอาดรอยเชื่อมก่อนทำการเชื่อม

มีสแล็กฝังการเชื่อมแต่ละครั้ง

สาเหตุ

• ไม่ทำความสะอาดรอยเชื่อมให้เรียบร้อยก่อนเชื่อม

การแก้ไข

• เมื่อเชื่อมแนวแรกแล้วต้องทำความสะอาดให้หมดก่อนเชื่อมแนวต่อไป

แนวเชื่อมย้อยมากเกินไปไม่ได้ส่วนสัด

สาเหตุ

• ตั้งมุมลวดมุมชันเกินไป
• กระแสไฟสูงไป
• ลวดเล็กไป

การแก้ไข

• ปรับมุมลวดให้ตํ่าลง
• ตั้งกระแสไฟใหม่
  • ใช้ลวดเชื่อมโตขึ้น

เทคนิคและวิธีการเชื่อมไฟฟ้า

การเชื่อมไฟฟ้าให้ได้รอยเชื่อมที่มีความแข็งแรง และแนวเชื่อมที่สมบูรณ์จะต้องมี เทคนิคในการทำงาน คือ

ตั้งมุมลวดเชื่อม

ตั้งมุมลวดเชื่อมในขณะเชื่อมมุมลวดเชื่อมจะต้องตั้งให้ได้มุมที่เหมาะสมโดยจะมีมุมเกิดขึ้นจากลวดเชื่อมและชิ้นงาน คือ มีมุมหน้าลวดเชื่อมกับมุมทางด้านข้าง ประโยชน์ของมุมลวดนี้ก็เพื่อป้องกันและบังคับสแล็กที่เกิดจากฟลักซ์ให้วิ่งตามรอยเชื่อมและอลุมรอยเชื่อมไว้ไม่ให้อากาศเข้าไปผสมกับรอยเชื่อมได้

• มุมหน้าลวดเชื่อมขณะทำการเชื่อมมุมนี้ควร ตั้งให้ได้ 70-80 องศาโดยสมํ่าเสมอ
• มุมด้านข้าง เมื่อเดินลวดแนวเชื่อมแนวเดียว มุมด้านข้างควรจะ ตั้งให้ได้ 90 องศาตลอดเวลา
• มุมด้านข้าง กรณีที่เชื่อมพอกหรือเชื่อมทับแนวกันหลาย ๆ แนว มุมนี้ควรตั้งมุมลวด ประมาณ 45 ถึง 60 องศา

การเริ่มต้นจุดอาร์ก

• เริ่มโดยนำลวดเชื่อมจี้ที่ชิ้นงานให้อาร์กเป็นประกายก่อน
• ยกให้สูงเพื่อปรับระยะอาร์ก
• ระยะอาร์ก คือ ระยะที่ใช้เชื่อมชิ้นงาน เพื่อให้การหลอมละลายของลวดเชื่อมกับชิ้นงานติดดี ระยะอาร์กที่เหมาะสมจะห่างเท่ากับแกนลวดเชื่อม เช่น ลวด 0 3.25 มม. ระยะ อาร์กคือ 3.25 มม.

งานป้อมลวดเชื่อม

ระหว่างการอาร์ก ลวดเชื่อมจะละลายประสานแนวเชื่อมทีละน้อย ให้ป้อนลวดเชื่อมลงหาชิ้นงาน โดยรักษาระยะอาร์กคงที่มุมด้านข้าง ยังต้องรักษาไวให้ได้ 90°

การต่อแนวเชื่อม

งานเชื่อมจะต้องมีแนวต่องาน เช่น เมื่อเชื่อมไปแล้วหมดลวด หรือหยุดพักก่อนการต่อแนว ต้องทำความสะอาดให้เรียบร้อยโดยแปรงลวดก่อน วิธีต่อให้เริ่มจากจุดนอกของรอยเชื่อม เมื่อจุดอาร์กแล้วจึงเดินตามแนวเชื่อม

ท่าเชื่อมไฟฟ้า

การเชื่อมไฟฟ้ามีท่าเชื่อมได้หลายท่าตามลักษณะของการทำงาน ดังต่อไปนี้

ท่าเชื่อมราบ

ท่าเชื่อมราบเป็นการเชื่อมเมื่อชิ้นงานวางอยู่ล่างลวดเชื่อมขณะเชื่อมอยู่ข้างบน การเชื่อมท่าราบอาจเป็นงานต่อชน เชื่อมมุมหรือเชื่อมฉาก เป็นต้น

ท่าเชื่อมขึ้นและเชื่อมลง

ท่าเชื่อมขึ้น คือ การเชื่อมเดินลวดเชื่อมขึ้น บนชิ้นงานที่ตั้งฉากกับแนวระดับชิ้นงานอาจจะต่อชนหรือต่อเป็นมุมฉาก

ท่าเชื่อมลง เป็นการเชื่อมโดยเดินลวดจากด้านบนลงด้านล่าง

ท่าเชื่อมขนานนอน

ท่าเชื่อมขนานนอนเป็นการเชื่อมโดยเดินลวดเชื่อมในแนวระดับนอน

ท่าเชื่อมเหนือศีรษะ

ท่าเชื่อมเหนือศีรษะเป็นการเชื่อมที่รอยเชื่อมอยู่สูงและเชื่อมทางด้านล่างของงาน

การเดินแนวเชื่อม

การเดินแนวเชื่อมไฟฟ้าต้องคำนึงถึงแนวเชื่อม ท่าเชื่อม ชนิดของลวดเชื่อม (ชนิดของฟลักช์หุ้ม) และความหนาของแนวเชื่อม การเดินแนวทำได้ดังนี้

การเดินแนวเชื่อมแนวระนาบ

• เดินแนวตรงไม่ส่ายลวด แนวเชื่อมเล็ก แนว

นูน

• เดินแนวส่ายลวดเชื่อม ต้องการแนวเชื่อมกว้าง แนวเชื่อมเว้าตรงกลาง

การเดินแนวเชื่อมตั้งขึ้นและลง

• ตั้งขึ้น ให้เชื่อมสายลวดเชื่อมแบบซิกแซ็กขึ้นบน
• เชื่อมลง ส่ายลวดเชื่อมแบบสามเหลี่ยมจากบนลงล่าง
  • เชื่อมลง ส่ายลวดเชื่อมแบบครึ่งวงกลมจากบนลงล่าง

เครื่องแต่งกายป้องกันอันตราย

การป้องกันอันตรายของช่างเชื่อมที่สำคัญคือ การเพิ่มความต้านทานในตัวผู้เชื่อมต่อ วงจรเชื่อม ชุดแต่งกายต้องมีคุณสมบัติตามมาตรฐานกำหนด คือ มีคุณสมบัติการเป็นฉนวนที่ดี เครื่องแต่งกายที่ใช้ประกอบด้วยถุงมือหนัง ต้องไม่มีหมุดยํ้าโลหะ ไม่มีรู ไม่เปียกชื้นขณะมีเหงื่อ รองเท้าต้องมีคุณสมบัติการเป็นฉนวน มีสภาพมั่นคง เครื่องแต่งกายอื่น เช่น เสื้อหนังและปลอกแขน ต้องมีคุณสมบัติการเป็นฉนวนที่ดี ทำจากวัสดุที่ไม่เป็นตัวนำ เสื้อผ้าที่ใช้ต้องสะอาด เสื้อผ้าที่มีเหงื่อจะเป็นตัวนำที่ดี เนื่องจากเหงื่อมีเกลือ ดังนั้นจึงควรทำความสะอาดด้วยการซักบ่อย ๆ

หน้ากากเชอม

หน้ากากเชื่อมเพื่อป้องกันแสงและรังสีจาก ประกายไฟ มี 2 อย่าง คือ

• หน้ากากมือถือ
• หน้ากากสวมศีรษะ

รังสีจากพลังงานความร้อนในการเชื่อมไม่ว่าจากเปลวหรือประกายอาร์ก เป็นรังสีอินฟราเรดและอัลตราไวโอเลต การป้องกันสายตาคือ ทำให้รังสีเจือจางโดยใช้ม่านบังของกระจกสีที่มีความเข้มเกรดต่าง ๆ สามารถเลือก

เพื่อใช้งานกับความร้อนจากอาร์กระดับต่าง ๆ แสงลุกโพลงของประกายอาร์กทำให้ช่างเชื่อมตามัวไม่สามารถมองเห็นแนว เพราะแสงจ้าทำให้ความสามารถในการมองลดลงไป

เอี๊ยมกันไฟ

เอี๊ยมกันไฟทำจากหนังสำหรับสวมป้องกันความร้อน รังสี และสะเก็ดไฟ จำเป็นอย่างยิ่ง มื่อเชื่อมท่าเหนือศีรษะ

ถุงมือเชื่อม

ถุงมือเชื่อมทำจากหนังหรือวัสดุทนไฟ ใช้ป้องกันความร้อนและรังสีที่จะเป็นอันตรายต่อผิวหนังและป้องกันไฟดูดขณะเปลี่ยนลวดได้ด้วย

แปรงลวด

แปรงลวดใช้ทำความสะอาดรอยเชื่อมหรือชิ้นงาน ตัวแปรงเป็นไม้ ตัวลวดเป็นลวดสปริง

ค้อนเคาะสแล็ก

ค้อนเคาะสแล็กใช้สำหรับเคาะสแล็กที่คลุมแนวเชื่อมอยู่และทำความสะอาดรอยเชื่อม

คีมจับงานร้อน

คีมจับงานร้อนใช้สำหรับจับพลิกชิ้นงานขณะร้อนเพื่อที่จะทำให้การทำงานสะดวกและรวดเร็วขึ้น

สายไฟเชื่อมไฟฟ้า

สายไฟเชื่อมและสายดินต้องมีขนาดหน้าตัดและความยาวเหมาะสม ทำด้วยทองแดงเส้นใยไหม สายอ่อนพันเป็นเกลียว ม้วนงอได้ง่าย มีฉนวนหุ้มอย่างดี จับยึดกับคีมจับลวดเชื่อมแน่น ถ้าสายไฟเชื่อมมีรอยต่อหลวมจะสูญเสีย พลังงาน ทำให้สายไฟเชื่อมร้อน เกิดอุบัติเหตุได้ง่าย สายไฟเชื่อมประกอบเข้ากับคีมจับลวด เชื่อมด้วยสกรูขันแน่นเป็นอย่างดี ส่วนปลายสายไฟเชื่อมอีกด้านหนึ่งต่อกับหางปลา

งานเชื่อมไฟฟ้าเกิดจากการอาร์ก

งานเชื่อมไฟฟ้าเป็นการเชื่อมหลอมเหลว หมายถึง การประสานโลหะตั้งแต่ 2 แผ่น ขึ้นไปให้ติดกัน โดยมีความร้อนที่เกิดจากการอาร์กของไฟฟ้า ความร้อนจะทำให้ชิ้นงานละลาย ในขณะเดียวกันลวดเชื่อมก็จะละลายเป็นสารเติมรอยเชื่อมลงไปทำให้ชิ้นงานประสานติดกัน ความร้อนที่เกิดจากการอาร์กจะสูงถึง 4,000 °ซ ฟลักซ์ที่หุ้มลวดเชื่อมจะละลายเป็นสแล็กห่อหุ้มรอยเชื่อมไว้

เครื่องเชื่อมไฟฟ้า มี 2 ชนิด คือ เครื่องเชื่อมกระแสไฟตรงกับเครื่องเชื่อมกระแสไฟสลับ ซึ่งมีลักษณะแตกต่างกัน ดังนี้

เครื่องเชื่อมกระแสไฟสลับ

เครื่องเชื่อมกระแสไฟสลับ (ไฟ AC) มีโครงสร้างเช่นเดียวกับหม้อแปลงไฟฟ้าทั่วไป จึงมีชื่อเรียกอีกอย่างว่า เครื่องเชื่อมแบบหม้อแปลงไฟฟ้า คือมีหม้อแปลงเปลี่ยนไฟแรงสูงเคลื่อนกระแสไฟตํ่ามาเป็นไฟเชื่อมกระแสไฟสูง แรงเคลื่อนตํ่า โดยลดไฟแรงสูงเป็นไฟแรงตํ่า มีใช้กันแพร่หลาย ตามอู่ซ่อมรถหรือช่างเชื่อมในชนบท อาจประกอบใช้เองอย่างง่าย ๆ

ข้อดีเครื่องเชื่อมกระแสไฟสลับ

1.  ราคาถูก เครื่องเล็ก ๆ มีขายไม่ถึงหมื่นบาท

2.  นํ้าหนักเบา ขนย้ายได้ง่ายเพราะขนาดเล็ก

3.  การบำรุงรักษาง่ายและใช้ง่าย

4.  ใช้ได้ทั้งไฟในบ้านและในโรงงานเล็ก โรงงานใหญ่

ข้อเสียเครื่องเชื่อมกระแสไฟสลับ

1.  เกิดอันตรายจากไฟดูดได้ง่าย โดยเฉพาะทำงานในที่ชื้นแฉะ

2.  เชื่อมได้ดีเฉพาะงานเหล็กโครงสร้างทั่วไป งานพิเศษต้องใช้เครื่องเชื่อมอื่น เช่น เชื่อม เหล็กหล่อ

เครื่องเชื่อมกระแสไฟตรง มีโครงสร้างหลาย รูปแบบ เช่น

1.  แบบหม้อแปลงเปลี่ยนกระแสไฟสลับให้เป็น กระแสไฟตรงด้วยเรกติไฟเออร์ (Rectifier) เป็นไฟเชื่อม

2.  ใช้มอเตอร์ไฟ 3 เฟสขับไดนาโมหรือเรียก ว่าเยนเนอเรเตอร์กระแสไฟตรงเป็นไฟเชื่อม แรงดันตํ่ากระแสไฟสูง

3.  ใช้เครื่องยนต์ขับเยนเนอเรเตอร์กระแสไฟตรงเป็นไฟเชื่อม

ข้อดีเครื่องเชื่อมกระแสไฟตรง

• ใช้กับงานโลหะเกือบทุกชนิด
• เชื่อมได้ทั้งงานบางและงานหนามาก ๆ
• เชื่อมง่าย
• อันตรายจากเครื่องเชื่อมมีน้อย

ข้อเสียเครื่องเชื่อมกระแสไฟตรง

• ราคาแพงเพราะเครื่องใหญ่
• ซ่อมบำรุงรักษายาก
• ขนย้ายยากเพราะเครื่องหนักมาก

การเปิดเครื่องเชื่อมไฟ 3 เฟส

เครื่องเชื่อมไฟ 3 เฟส มีสวิตช์แบบ 3 ตำแหน่ง การเปิดเครื่องใช้งานให้หมุนสวิตช์ไป ตำแหน่งสตาร์ต ปล่อยมอเตอร์หมุน 10-20 วินาที เมื่อมอเตอร์สามารถหมุนได้ตามปกติจึงหมุนสวิตช์ต่อไปตำแหน่งใช้งาน หากมีการ เปลี่ยนสวิตซ์หรือเปลี่ยนสายไฟให้ตรวจทิศทางหมุนของมอเตอร์ด้วย

ลวดเชื่อมไฟฟ้า

ตัวประสานให้งานติดกันคือ ลวดเชื่อม เมื่อเกิดการอาร์กลวดจะได้รับความร้อนแล้วละลาย หลอมทำให้งานติดกัน ลวดเชื่อมมี 2 ประเภท คือ

• ลวดเปลือย หรือลวดไม่หุ้มฟลักซ์ ปัจจุบันไม่นิยมใช้เพราะไม่เหมาะกับการใช้งาน
• ลวดหุ้นฟลักซ์ มีสารที่ทำเป็นฟลักซ์หลาย ชนิดตามลักษณะของงาน ฟลักช์มีประโยชน์ ช่วยในการอาร์ก และช่วยป้องกันอากาศเข้าผสมในแนวเชื่อมโดยจะเกิดเป็นม่านควัน ป้องกันแนวเชื่อม ทำให้แนวเชื่อมแข็งแรง ชนิดของฟลักซ์ เช่น ฟลักซ์ไทเทเนียมออก- ไซด์ (Titanium Oxide) ฟลักซ์หินปูน และฟลักช์ผงเหล็ก

ชนิดของลวดเชื่อม

ขึ้นอยู่กับงานที่ใช้ เช่น ลวดเชื่อมเหล็กเหนียว ลวดเชื่อมเหล็กหล่อ ลวด เชื่อมอะลูมิเนียม ลวดเชื่อมสแตนเลส เป็นต้น

ขนาดของลวดเชื่อมไฟฟ้า ลวดเชื่อมไฟฟ้ามีขนาดเป็นมาตรฐาน ขนาดวัดที่แกนลวดเชื่อม มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 2.6 มม. 3.25 มม. 4 มม. และ 5 มม. เป็นต้น

การเลือกใช้ลวดเชื่อม ต้องเลือกให้ตรงกับชนิดของงานที่จะใช้ เช่น ลวดเชื่อมเหล็กเหนียว ต้องเชื่อมกับเหล็กเหนียว ถ้านำไปเชื่อมเหล็ก หล่อจะทำให้รอยเชื่อมไม่แข็งแรง การนำไปใช้ควรดูข้อกำหนดที่บ่งไว้ข้างกล่องลวดเชื่อม เช่น การตั้งไฟ การใช้กับเครื่องเชื่อมและขั้วไฟของเครื่องเชื่อม เป็นต้น

คีมจับลวดเชื่อมและปากกาสายดิน

คีมจับลวดเชื่อมที่ดีควรมีนํ้าหนักเบาจับได้ เหมาะมือ นํ้าหนักของมือจับลวดเชื่อมขึ้นอยู่ กับขนาดกระแสและขนาดลวดเชื่อมที่ใช้ ถ้าลวดเชื่อมมีนํ้าหนักประมาณ 350-700 กรัม ขนาดของมือจับควรมีขนาดโตไม่เกิน 40 มิลลิ- เมตร จับลวดเชื่อมได้ง่าย รวดเร็วและแน่น จับลวดเป็นมุมทุกทิศทางตามความถนัด ปกติปากจับจะทำเป็นร่องสามารถเลือกมุมจับได้ ทำให้จับได้แน่น ไม่หลวมไม่ลื่น ปากจับลวดเชื่อมสามารถจับแกนลวดจนเหลือเศษลวดยาวน้อยกว่า 50 มิลลิเมตร