การศึกษาปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อความสามารถในการเชื่อมเหล็กที่ใช้ผลิตแม่พิมพ์ เกรด SKD 11 ด้วยกระบวนการเชื่อมอาร์กแบบทิก (GTAW)

บทคัดย่อ

การศึกษาวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อความสามารถในการเชื่อมเหล็กที่ใช้ผลิตแม่พิมพ์ เกรด SKD 11 ด้วยกระบวนการเชื่อมอาร์กแบบทิก (GTAW)   โดยการศึกษาเริ่มจากการกำหนดเงื่อนไขในการทดลอง ได้แก่ กระแสเชื่อม จำนวนชั้นของรอยเชื่อม อัตราการป้อนเติมลวด (Deposited Rate) อุณหภูมิการให้ความร้อนก่อนและหลังเชื่อม จากนั้นนำชิ้นงานเชื่อมไปทดสอบคุณสมบัติทางกล จากการทดลองพบว่าการเชื่อมแบบซ้อนรอย 3 ชั้นเต็มรอยบาก ใช้ความร้อนเข้าน้อย ส่งผลให้บริเวณกระทบร้อนแคบกว่าการเชื่อมแบบชั้นเดียว และการเชื่อมด้วยกระแสเชื่อม 105 แอมป์ ทำให้ลวดเติมและโลหะงานหลอมละลายเข้ากันได้ดี ไม่พบรอยแยกระหว่างชั้น (Lack of Inter-Run Fusion) แต่พบว่าผิวหน้าของรอยเชื่อมยุบเว้า และยังพบว่ามีรอยแตกร้าว 25 เปอร์เซ็นต์ของความยาวรอยเชื่อม ซึ่งการเพิ่มอัตราการป้อนเติมจากการเติมลวดครั้งละ 1 เส้น เป็นครั้งละ 2 เส้น จากการวัดด้วยเกจวัดพบว่าผิวหน้ารอยเชื่อมนูนเพิ่มขึ้น และจากตรวสอบด้วยน้ำยาแทรกซึมไม่พบรอยแตกร้าวที่ผิวหน้ารอยเชื่อม[1] การให้ความร้อนก่อนเชื่อมที่อุณภูมิ 300 องศาเซลเซียส ได้จากการคำนวนจากปริมาณคาร์บอนเทีนบเท่า (CE) และการให้ความร้อนหลังเชื่อมเสร็จที่ 300 องศาเซ็นเซียสเท่ากัน ทำให้ไม่พบรอยแตกร้าวหลังเชื่อมเสร็จ และมีค่าความแข็งสูงเท่ากับ 50 HRC ค่าความสามารถรับแรงกระแทกเท่ากับ 2.5 จูล (J) และหากเพิ่มอุณหภูมิการให้ความร้อนหลังเชื่อมเสร็จ 700-900 องศาเซ็นเซียส พบว่ารับแรงกระแทกได้มากขึ้น แต่ค่าความแข็งจะลดลงซึ่งไม่เหมาะกับการนำไปใช้ทำแม่พิมพ์ สรุปว่าเหล็ก SKD 11 มีความสามารถในการเชื่อมต่ำ จึงควรให้ความสำคัญกับการกำหนดตัวแปรที่สำคัญในการเชื่อม เพื่อไม่ให้เกิดความเค้นตกค้าง จนทำให้เกิดการแตกร้าวหลังการเชื่อมเสร็จ