ตู้เชื่อมไฟฟ้า ตู้เชื่อมจิ๋ว เชื่อมสแตนเลสได้หรือไม่
ตู้เชื่อมไฟฟ้า ตู้เชื่อมอินเวอร์เตอร์เป็นหนึ่งในอุปกรณ์ช่างที่ช่างควรมีติดตัวไว้ เพราะมีประโยชน์ต่องานหลากหลายประเภท และมีข้อดีคือ ทำงานเชื่อมได้เร็ว และมีราคาไม่สูงจนเกินไป จุดเด่นของเครื่องนี้คือ ความสามารถในการเชื่อมงานได้หลากหลาย ไม่ว่าจะเป็นงานเหล็ก สเตนเลส และโลหะชนิดอื่นๆ นอกจากนี้ลักษณะตัวเครื่องที่มีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา ส่งผลให้เคลื่อนย้ายได้ง่าย พกพาสะดวก เหมาะสำหรับช่างมือใหม่ที่ต้องการฝึกการเชื่อมโลหะ เนื่องจากมีราคาที่ไม่สูง ส่วนข้อจำกัดของตู้เชื่อมไฟฟ้านี้จะไม่สามารถเชื่อมงานต่อเนื่องได้ อีกทั้งในขณะที่เชื่อมจะเกิดประกายไฟและควันออกมามาก ดังนั้นจึงไม่เหมาะที่จะใช้เชื่อมชิ้นงานที่มีลักษณะบาง
ข้อสำคัญอีกประการหนึ่งของการเชื่อมคือ การใช้ลวดเชื่อมที่ตรงกับชนิดของชิ้นงานที่จะเชื่อมเพื่อให้ได้แนวเชื่อมที่แข็งแรงสมบูรณ์ ในการใช้ตู้เชื่อมไฟฟ้าเชื่อมสแตนเลสสำหรับช่างมือสมัครเล่นสามารถที่จะทำได้โดยการใช้ลวดเชื่อมสแตนเลสในการเชื่อม แต่แนวเชื่อมจะไม่สวย ไม่เรียบเนียนเท่าที่ควร เป็นการใช้งานที่ไม่ต่อเนื่องและไม่จำเป็นต้องใช้รอยเชื่อมที่มีคุณภาพสูง รวมถึงประสบการณ์ของผู้ใช้งานที่ไม่ชำนาญ ส่วนใหญ่ในการเชื่อมสแตนเลสของช่างมืออาชีพจะเลือกใช้เป็นตู้เชื่อมอาร์กอน (TIG) เพราะตู้เชื่อมอาร์กอนเหมาะสำหรับงานคุณภาพที่ต้องการความประณีต แนวเชื่อมมีความเรียบเนียน เหมาะกับการเชื่อมสแตนเลสและอลูมิเนียมที่ชิ้นงานบางๆ
ทั้งนี้ ไม่ว่าจะเป็นเครื่องเชื่อมแบบไหนก็ตาม ผู้ใช้งานควรศึกษาวิธีการใช้ของเครื่องเชื่อมให้ละเอียดเพื่อความปลอดภัยในขณะใช้งาน จะต้องเลือกใช้เครื่องเชื่อมให้เหมาะสมกับลักษณะของงานเพื่อให้เกิดประโยชน์สูงสุด โดยการใช้ตู้เชื่อมไฟฟ้าแต่ละชนิดมีความแตกต่างกัน ไม่ว่าจะเป็นด้านคุณสมบัติของการใช้งาน หรือคุณภาพของชิ้นงานเชื่อม ฯลฯ
จึงเป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งที่ช่างผู้ใช้งานจะต้องทำความเข้าใจเกี่ยวกับวัสดุ ความหนาของชิ้นงาน และอุปกรณ์การเชื่อมไฟฟ้าได้เป็นอย่างดี
สินค้าี่เกี่ยวข้อง
สองสามวันก่อนผมมีคำถามจากเพื่อนนักเรียนเก่า เกี่ยวกับการเชื่อมโลหะสแตนเลส เรื่องมีอยู่ว่าเพื่อนผมมีงานที่จะต้องเชื่อมซ่อมท่อน้ำยาเคมี ซึ่งมีความกัดกร่อน แต่เดิมท่อนี้ทำจากสแตนเลสเกรด 316L แต่เนื่องจากไม่สามารถหาท่อสแตนเลส เกรด 316L ได้ จำเป็นต้องใช้ท่อสแตนเลสเกรด 304L มา
เชื่อมซ่อมไปก่อน จึงต้องการทราบว่าควรจะใช้ลวดเชื่อมเกรดใด ระหว่างลวดเชื่อม 308L หรือ ลวดเชื่อม 316L
เป็นคำถามที่น่าสนใจดีนะครับ โดยทั่วไป โลหะสแตนเลสกลุ่ม 304L นั้น หากอ้างอิงตามหลักการและมาตรฐานแล้วนั้น จะมีลวดเชื่อมให้เลือกใช้คือเกรด 308 หรือ 308L ส่วนโลหะสแตนเลสกลุ่ม 316L นั้น ตามมาตรฐานก็จะให้ใช้ลวดเชื่อมเกรด 316 หรือ 316L เพราะโดยปกติพื้นฐานแล้ว ลวดเชื่อมที่จะนำมาเชื่อมกับโลหะใดๆ นั้น ก็ควรจะมีส่วนผสมทางเคมีและคุณสมบัติทางเชิงกลใกล้เคียงหรือดีกว่าโลหะที่ต้องการเชื่อม แต่ในกรณีนี้ โลหะสองชิ้น ถึงแม้ว่าเป็นโลหะสแตนเลสเหมือนกัน แต่ต่างเบอร์กัน จึงถือว่าชิ้นงานทั้งสองชิ้นนั้นมีส่วนผสมทางเคมีที่ต่างกัน ประเด็นคือจะเลือกใช้ลวดเชื่อมที่อิงกับสแตนเลสที่เป็นชิ้นงานฝั่งใดดี ระหว่าง 304L กับ 316L โดยแนวเชื่อมยังสามารถคงคุณสมบัติต้านทานการกัดกร่อนไว้ได้อย่างดีพอ
เอาละ.. หลักการมีดังนี้ครับ หากพิจารณาตามาตรฐานของท่อตามมาตรฐาน ASTM A312 (Standard Specification for Seamless and Welded Austenitic Stainless Steel Pipes) – ดังข้อมูลในตารางที่ 1 ก็จะพบว่าส่วนผสมทางเคมีของท่อทั้งเกรด 304L และ 316L นั้นต่างกัน โดยเฉพาะธาตุโครเมี่ยม (Cr) นิคเกิล (Ni) และโมลิบดีนั่ม (Mo) ชึ่งธาตุทั้งสามตัวนี้ เป็นธาตุที่ส่งผลอย่างมีนัยสำคัญต่อคุณสมบัติต้านทานการกัดกร่อนของโลหะสแตนเลส
ส่วนในฝั่งของลวดเชื่อม หากเลือกใช้กระบวนการเชื่อมแบบอาร์คด้วยลวดเชื่อมไฟฟ้าหุ้มฟลักซ์ (ธูปเชื่อม) ก็จะต้องพิจารณาส่วนผสมทางเคมีของลวดเชื่อมตามมาตรฐาน AWS A5.4 หากใช้การเชื่อมแบบทิกหรือมิก ก็จะต้องพิจารณาส่วนผสมทางเคมีของลวดเชื่อมตามมาตรฐาน AWS A5.9 เช่นเดียวกัน หากต้องการใช้กระบวนการเชื่อมแบบฟลักซ์คอร์ไวร์ ก็จะต้องพิจารณาส่วนผสมทางเคมีของลวดเชื่อมตามมาตรฐาน AWS A5.22 ครับ ตามข้อมูลในตารางที่ 2
จากที่กล่าวแล้วว่า ธาตุโครเมี่ยม (Cr) นิคเกิล (Ni) และโมลิบดีนั่ม (Mo) เป็นธาตุที่ส่งผลต่อคุณสมบัติต้านทานการกัดกร่อนของโลหะสแตนเลส ซึ่งหากพิจารณาข้อมูลในตารางทั้งสอง ก็จะพบว่าลวดเชื่อมทั้งเกรด 304L และ 316L มีปริมาณขั้นต่ำของธาตุ Cr และ Ni ที่มีแนวโน้มสูงกว่าปริมาณขั้นต่ำของธาตุ Cr และ Ni ที่อยู่ในท่อสแตนเลสทั้งสอง จากข้อมูลนี้ จึงสามารถช่วยยืนยันได้ว่าแนวเชื่อมที่ได้จะสามารถมีความต้านทานต่อการกัดกร่อนอย่างน้อยที่สุดก็เทียบเท่ากับท่อที่เป็นตัวชิ้นงานหลักได้
อย่างไรก็ตาม หากต้องการแนวเชื่อมที่ให้ความสามารถในการต้านทานการกัดกร่อนที่ดี ก็ควรเลือกใช้ลวดเชื่อมเกรด 316 จะดีกว่า เนื่องจากสแตนเลสเกรด 316 จะมีส่วนผสมทางเคมีที่มากกว่าสแตนเลสเกรด 304 จึงให้คุณสมบัติต้านทานการกัดกร่อนได้ดีกว่า แต่หากใช้ลวดเชื่อมเกรด 304 แม้ว่าความต้านทานการกัดกร่อนของรอยต่อจะไม่ได้ดีไปกว่าความต้านทานการกัดกร่อนของท่อด้าน 304 มากนัก แต่ถ้าอย่างน้อยความต้านทานการกัดกร่อนของแนวเชื่อมเทียบเท่ากับความต้านทานการกัดกร่อนของท่อ 304 แล้ว ดังนั้นความต้านทานการกัดกร่อนของแนวเชื่อมก็ควรจะเพียงพอสำหรับการใช้งานที่วางแผนไว้ ตราบใดที่ตัวท่อทั้งสองยังสามารถใช้งานได้อย่างดีพอ
จึงสามารถสรุปได้ว่า กรณีเชื่อมท่อสแตนเลส 304 ต่อกับท่อสแตนเลส 316 เช่นนี้ สามารถเลือกลวดเชื่อมเกรดใดก็ได้ระหว่าง 316L หรือ 308L ถ้าหากไม่ติดปัญหาเรื่องราคาลวดเชื่อมที่ต่างกันครับ