เชื่อมอย่างไรไม่ให้เสียรูป?

วิธีป้องกันและลดการเปลี่ยนรูปในการเชื่อมต้องคำนึงถึงการออกแบบกระบวนการเชื่อมและเอาชนะการเปลี่ยนแปลงของวงจรร้อนและเย็นระหว่างการเชื่อม การหดตัวไม่สามารถกำจัดได้ แต่สามารถควบคุมได้ วิธีการลดการเสียรูปจากการหดตัวมีดังนี้

1. อย่าบัดกรีมากเกินไป

การเติมโลหะมากขึ้นจะทำให้เกิดแรงเสียรูปที่จุดเชื่อมมากขึ้น การกำหนดขนาดการเชื่อมอย่างถูกต้องไม่เพียงแต่จะทำให้การเชื่อมเสียรูปน้อยลงเท่านั้น แต่ยังช่วยประหยัดวัสดุและเวลาในการเชื่อมอีกด้วย ปริมาณการเชื่อมโลหะที่เติมรอยเชื่อมควรน้อยที่สุด และการเชื่อม ตะเข็บควรแบนหรือนูนเล็กน้อย โลหะเชื่อมที่มากเกินไปจะไม่เพิ่มความแข็งแรง แต่จะเพิ่มแรงหดตัวและเพิ่มความผิดปกติของการเชื่อมแทน

2. รอยเชื่อมขัดจังหวะ

อีกวิธีหนึ่งในการลดปริมาณการเติมรอยเชื่อมคือการใช้การเชื่อมแบบไม่สม่ำเสมอมากขึ้น ตัวอย่างเช่น แผ่นเสริมแรงในการเชื่อม การเชื่อมเป็นระยะสามารถลดปริมาณการเติมรอยเชื่อมได้ถึง 75% ในขณะเดียวกันก็รับประกันความแข็งแรงที่ต้องการอีกด้วย

3. ลดรอยเชื่อม

ใช้ลวดเชื่อมหนา การเชื่อมโดยใช้ลวดเชื่อมน้อยจะดีกว่าการใช้ลวดเชื่อมแบบบาง การเสียรูปในการเชื่อมด้วยการเชื่อมหลายรอบจะมีขนาดเล็กลง เมื่อมีการเชื่อมหลายรอบ การหดตัวที่เกิดจากการเชื่อมแต่ละครั้งจะเพิ่มการหดตัวของรอยเชื่อมสะสม ผ่านการเชื่อมน้อยลง กระบวนการเชื่อมด้วยอิเล็กโทรดที่หนากว่าจะดีกว่าการใช้ลวดเชื่อมจำนวนมาก กระบวนการเชื่อมของเม็ดเชื่อมและอิเล็กโทรดแบบบางมีผลดีกว่า หมายเหตุ: ใช้ลวดเชื่อมหนา เชื่อมผ่านน้อย หรือลวดเชื่อมบาง กระบวนการเชื่อมของการเชื่อมหลายรอบขึ้นอยู่กับวัสดุ โดยทั่วไปแล้ว เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ 16Mn และวัสดุอื่นๆ จะเหมาะกับลวดเชื่อมที่มีความหนา การเชื่อมน้อย การเชื่อมแบบ Pass สเตนเลส เหล็กคาร์บอนสูง และวัสดุอื่นๆ เหมาะสำหรับการเชื่อมลวดละเอียด การเชื่อมแบบหลายรอบ

4. เทคโนโลยีป้องกันการเสียรูป

ก่อนการเชื่อม ชิ้นส่วนจะถูกงอล่วงหน้าหรือเอียงไปในทิศทางตรงกันข้ามกับการเสียรูปของการเชื่อม (ยกเว้นการเชื่อมเหนือศีรษะหรือการเชื่อมในแนวตั้ง) จำเป็นต้องกำหนดจำนวนการเสียรูปย้อนกลับที่กำหนดไว้ล่วงหน้าผ่านการทดสอบ ชิ้นส่วนเชื่อมก่อนการดัด การตั้งค่าล่วงหน้า หรือก่อนการโค้งจะใช้เครื่องจักรย้อนกลับ แรง ซึ่งเป็นวิธีง่ายๆ ในการชดเชยความเครียดในการเชื่อม เมื่อชิ้นงานถูกตั้งค่าล่วงหน้า จะเกิดการเสียรูปซึ่งทำให้เกิดความเค้นหดตัวของชิ้นงานและแนวเชื่อมตรงกันข้าม การเสียรูปที่กำหนดไว้ล่วงหน้าก่อนการเชื่อมและการเสียรูปหลังการเชื่อมจะหักล้างกัน ทำให้ชิ้นงานที่เชื่อมเป็นระนาบในอุดมคติ

อีกวิธีหนึ่งที่ใช้กันทั่วไปในการปรับสมดุลแรงหดตัวคือการวางชิ้นงานที่เชื่อมเหมือนกันไว้ตรงข้ามกันแล้วจับยึด วิธีนี้สามารถใช้ในการดัดเบื้องต้นได้ด้วย โดยการวางเวดจ์ในตำแหน่งที่เหมาะสมบนชิ้นงานก่อนทำการหนีบ

ชิ้นงานเชื่อมสำหรับงานหนักพิเศษสามารถสร้างแรงสมดุลที่ต้องการได้ เนื่องจากความแข็งแกร่งของชิ้นงานหรือตำแหน่งที่ชิ้นส่วนทั้งสองอยู่ร่วมกัน หากไม่สร้างแรงสมดุลเหล่านี้ จะต้องใช้วิธีการอื่นเพื่อสร้างสมดุลแรงหดตัวของวัสดุเชื่อมเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการตัดกัน แรงสมดุลสามารถ เป็นแรงหดตัวอื่นๆ แรงยึดเหนี่ยวทางกลที่เกิดขึ้นจากการใช้อุปกรณ์จับยึดเครื่องมือ แรงยึดเหนี่ยวที่เกิดขึ้นจากการประกอบและลำดับการเชื่อมของส่วนประกอบ แรงยึดเหนี่ยวที่เกิดจากแรงโน้มถ่วง

5.ลำดับการเชื่อม

กำหนดลำดับการประกอบที่เหมาะสมตามรูปแบบโครงสร้างของชิ้นงาน เพื่อให้โครงสร้างชิ้นงานหดตัวที่ตำแหน่งเดียวกัน สร้างร่องสองด้านที่กึ่งกลางและแกนของชิ้นงาน ใช้การเชื่อมหลายชั้น และกำหนดลำดับการเชื่อมสองด้าน ใช้ความไม่ต่อเนื่องในการเชื่อมเนื้อ ระหว่างการเชื่อม การหดตัวในการเชื่อมรอบแรกจะถูกสมดุลด้วยการหดตัวในการเชื่อมรอบที่สอง ฟิกซ์เจอร์เครื่องมือสามารถยึดชิ้นงานในตำแหน่งที่ต้องการ เพิ่มความแข็งแกร่ง และลดความผิดปกติของการเชื่อม วิธีการนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายกับชิ้นงานขนาดเล็กหรือส่วนประกอบขนาดเล็ก การเชื่อมเนื่องจากความเครียดในการเชื่อมที่เพิ่มขึ้นจึงเหมาะสำหรับโครงสร้างเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำที่มีความเป็นพลาสติกที่ดีเท่านั้น

6. ขจัดแรงหดตัวหลังการเชื่อม

การน็อคเป็นวิธีหนึ่งในการต่อต้านแรงหดตัวของแนวเชื่อม เช่นเดียวกับที่แนวเชื่อมกำลังเย็นตัวลง การเคาะจะทำให้รอยเชื่อมยืดและบางลง จึงช่วยลดความเครียด (การเสียรูปแบบยืดหยุ่น) อย่างไรก็ตามเมื่อใช้วิธีนี้ต้องระวังไม่ให้รอยเชื่อม รากไม่สามารถกรีดได้เนื่องจากอาจเกิดรอยแตกร้าวระหว่างการกรีด โดยทั่วไป ไม่สามารถใช้การต๊าปกับเม็ดเชื่อมฝาได้

เนื่องจากชั้นเคลือบอาจมีรอยร้าวจากการเชื่อมซึ่งจะส่งผลต่อการตรวจจับรอยเชื่อมและทำให้เกิดการแข็งตัว ดังนั้นการใช้เทคโนโลยีจึงมีจำกัด และยังมีตัวอย่างที่ต้องต๊าปรอยเชื่อมเฉพาะภายในรอยเชื่อมหลายชั้นเท่านั้น (งานเชื่อมไพรเมอร์ และ (ไม่รวมการเชื่อมแบบครอบ) เพื่อแก้ไขปัญหาการเสียรูปหรือรอยแตกร้าว การอบชุบด้วยความร้อนก็เป็นวิธีหนึ่งในการขจัดแรงหดตัว การควบคุมอุณหภูมิที่สูงและการระบายความร้อนของชิ้นงาน บางครั้งชิ้นงานเดียวกันก็จะถูกหนีบกลับไปด้านหลัง การเชื่อมโดยใช้เงื่อนไขการวางแนวนี้เพื่อขจัดความเค้น ลดความเค้นตกค้างในชิ้นงานให้เหลือน้อยที่สุด

7. ลดเวลาในการเชื่อม

การทำความร้อนและความเย็นเกิดขึ้นระหว่างการเชื่อม และต้องใช้เวลาในการส่งความร้อนด้วย ดังนั้นปัจจัยด้านเวลายังส่งผลต่อการเปลี่ยนรูปด้วย โดยทั่วไปหวังว่าการเชื่อมชิ้นงานขนาดใหญ่จะแล้วเสร็จโดยเร็วที่สุดก่อนการขยายตัวเนื่องจากความร้อน กระบวนการเชื่อม เช่น ชนิดและขนาดของเส้นเชื่อม และกระแสเชื่อม ความเร็วในการเชื่อม ฯลฯ ส่งผลต่อระดับการหดตัวและการเสียรูปของชิ้นงานที่เชื่อม การใช้อุปกรณ์เชื่อมด้วยเครื่องจักรช่วยลดเวลาในการเชื่อมและปริมาณการเสียรูปที่เกิดจากความร้อน