มองแล้วรู้
อะลูมิเนียมที่มีสิ่งเจือปนหรือธาตุผสมรวมไม่เกิน 1 % อ่อน นำความร้อนและไฟฟ้าดีมาก ใช้ในงานไฟฟ้า ภาชนะเคมี และงานที่ต้องการความต้านทานการกัดกร่อน
อะลูมิเนียมทุกกลุ่มไม่มีการเปลี่ยนเฟสแบบเหล็ก จึงไม่มี HAZ แข็งและไม่มีรอยร้าวจากไฮโดรเจน ไฮโดรเจนยังเป็นปัญหา แต่ปรากฏในรูปรูพรุน หน้านี้วางพื้นฐานที่ใช้กับกลุ่ม 22 และ 23 ด้วย

กลุ่ม 21 ถึง 23 เป็นวัสดุรีดโดยทั่วไป กลุ่ม 24 ถึง 26 เป็นวัสดุหล่อ ซึ่งเล่มนี้ไม่ครอบคลุม
21 เช่น EN AW-1050A, EN AW-1200 และ EN AW-1100
ความเสี่ยงหลัก
- รูพรุน จากไฮโดรเจนที่มากับความชื้นและคราบสกปรก
- ออกไซด์ฝังใน จากฟิล์มออกไซด์ที่ผิว
- หลอมไม่ติดที่จุดเริ่มแนว เพราะโลหะพาความร้อนออกเร็ว
อ่านแล้วเข้าใจ
อะไรกำหนดพฤติกรรมตอนเชื่อม
สมบัติสามข้อของอะลูมิเนียมกำหนดเงื่อนไขการเชื่อมทั้งหมด ข้อแรก ฟิล์มออกไซด์ที่ผิวหลอมที่อุณหภูมิสูงกว่าโลหะมาก และดูดความชื้น ข้อสอง อะลูมิเนียมหลอมเหลวละลายไฮโดรเจนได้มาก แต่เมื่อแข็งแล้วแทบไม่ละลาย ไฮโดรเจนที่ออกไม่ทันจึงกลายเป็นรูพรุน ข้อสาม โลหะนำความร้อนดี ความร้อนจึงหนีออกจากรอยต่อเร็ว
ISO 5817 ไม่ครอบคลุมอะลูมิเนียม เกณฑ์ยอมรับของรอยเชื่อมอะลูมิเนียมอยู่ในมาตรฐานแยกต่างหาก ซึ่ง EN 1011-4 อ้างเป็น EN 30042
ตัวแปรที่ WPS ต้องคุม
| ตัวแปร | คุมอย่างไร | อ้างอิง |
|---|---|---|
| กระบวนการ | MIG (131) TIG (141) หรือ plasma (15) กระบวนการอื่นตามข้อตกลง | EN 1011-4 ข้อ 7 |
| แก๊สปกคลุม | อาร์กอน ฮีเลียม หรืออาร์กอนผสมฮีเลียม ฮีเลียมเพิ่มการหลอมลึกและลดความต้องการ preheat | ข้อ 8.2 · ข้อ 17 |
| การเตรียมผิว | ล้างคราบไขมัน แล้วขจัดออกไซด์ด้วยวิธีกล และเชื่อมให้เร็วที่สุดหลังทำความสะอาด | ข้อ 14 |
| การเก็บลวด | ในบรรจุภัณฑ์เดิม ที่แห้ง และดูแลม้วนที่ใช้ค้างเป็นพิเศษ | ข้อ 8.1 |
| Preheat | ใช้เพื่อไล่ความชื้น ลดจุดเริ่มเย็น และสมดุลความร้อนเมื่อความหนาต่างกันมาก ไม่เกิน 120 °C และสั้นที่สุด | ข้อ 17 |
| Interpass สูงสุด | 120 °C วัดใกล้เนื้อเชื่อมที่สุดเท่าที่ทำได้ | ข้อ 18 · ข้อ 19 |
| การทำความสะอาดระหว่างแนว | แปรงลวดสเตนเลสหรือวิธีกล | ข้อ 20.1 |
| ท่าเชื่อม | ข้อ 15 แนะนำท่า PA, PB, PC และ PF แต่ตารางในภาคผนวก A จัด PC เป็นท่าที่ไม่เอื้อต่อการเลี่ยงรูพรุน | ข้อ 15 · ภาคผนวก A |
| ลวดเชื่อม | ตารางของมาตรฐานให้ชนิด 4 เมื่อเน้นสมบัติทางกลหรือความง่ายในการเชื่อม และชนิด 1 เมื่อเน้นการกัดกร่อน | ภาคผนวก B |
รูพรุนมาจากไหน
ภาคผนวกของมาตรฐานไล่ต้นเหตุของรูพรุนไว้เป็นกลุ่ม ลวดที่ปนเปื้อนหรือชื้น รอยต่อที่ปนเปื้อนหรือชื้น ช่องว่างรอยต่อที่แคบจนแก๊สออกไม่ได้ ท่าเชื่อมที่แก๊สลอยออกยาก เวลาให้แก๊สออกสั้นเกิน แก๊สปกคลุมที่ไม่บริสุทธิ์จากรอยรั่วของน้ำหล่อเย็นหรือสายแก๊สเสื่อม การไหลของแก๊สที่ปั่นป่วน แรงดันอาร์กสูงเกิน และมุมหัวเชื่อมแคบเกิน
มาตรการข้อหนึ่งที่มักถูกมองข้ามคือให้วัสดุมีอุณหภูมิเท่ากับห้องก่อนเชื่อม แผ่นที่ย้ายจากที่เย็นเข้าที่ชื้นจะมีน้ำกลั่นตัวที่ผิว
คิดต่อ
ถ้าเจอปัญหา ให้สงสัยระบบ
- ลวดม้วนที่ใช้ค้างถูกทิ้งไว้บนเครื่องข้ามวัน
- ใช้หินเจียและแปรงร่วมกับงานเหล็ก
- ไม่มีข้อกำหนดเวลาระหว่างทำความสะอาดกับเชื่อม
- สายแก๊สเป็นสายยางเก่าและยาว ไม่มีรอบตรวจรอยรั่ว
โยงไป Defect Atlas
| 201 | รูพรุน |
| 2013 | รูพรุนเป็นกลุ่ม |
| 303 | ออกไซด์ฝังใน |
| 401 | หลอมไม่ติด |
คำถามท้ายหน้า
- ทำไมไฮโดรเจนทำให้เกิดรอยร้าวในเหล็ก แต่ทำให้เกิดรูพรุนในอะลูมิเนียม
- โรงงานพบรูพรุนเฉพาะกะเช้าของฤดูฝน ต้นเหตุกลุ่มใดในหน้านี้ควรตรวจก่อน
แนวคำตอบ
- เหล็กที่แข็งตัวแล้วยังมีโครงสร้างแข็งที่ไฮโดรเจนทำให้เปราะ ไฮโดรเจนจึงก่อรอยร้าวหลังเย็น อะลูมิเนียมไม่มีโครงสร้างแบบนั้น แต่ความสามารถในการละลายไฮโดรเจนลดลงมากขณะแข็งตัว ไฮโดรเจนส่วนเกินจึงแยกตัวเป็นฟองแก๊สและถูกขังเป็นรูพรุน
- ความชื้น ตรวจการกลั่นตัวบนแผ่นและลวดที่เย็นกว่าอากาศ การเก็บลวดข้ามคืน และความชื้นที่เข้าทางสายแก๊ส มาตรการคือให้วัสดุมีอุณหภูมิเท่ากับห้องก่อนเชื่อม และใช้ preheat เพื่อไล่ความชื้น