Basic of welding aluminium

ส่วนประกอบหลักของอลูมิเนียมได้แก่ ทองแดง, ซิลิกอน, แมงกานีส, แมกนีเซียม และสังกะสี และส่วนประกอบเหล่านี้ยังสามารถแยกได้เป็นสองประเภทคือ ประเภทแรกคืออลูมิเนียมที่แต่งรูปด้วยความร้อนหลังการเชื่อมได้ เช่น ทองแดง, แมกนีเซียม, สังกะสี และอื่นๆ กับอลูมิเนียมที่ไม่สามารถแต่งรูปด้วยความร้อนหลังการเชื่อมได้ จึงต้องอาศัยวิธีการกลึงแต่งรูป เพื่อให้ได้รูปทรงตามที่ต้องการ ซึ่งอาจทำให้สูญเสียความแข็งแรงและความยืดหยุ่น เช่น แมงกานีส, ซิลิกอน และแมกนีเซียม

อลูมิเนียม 1xxx เป็นเกรดของอลูมิเนียมบริสุทธิ์ และไม่สามารถกระทำการใดๆด้วยความร้อนหลังการเชื่อมได้ คุณสมบัติเด่นคือต้านทานการกัดกร่อนของสารเคมี จึงใช้ในอุตสาหกรรมถังเคมีและงานเชื่อมท่อ สามารถเชื่อมได้ทั้งลวดเชื่อมอลูมิเนียมเกรด 1100 และ เกรด 4043

อลูมิเนียมเกรด 2xxx เป็นอลูมิเนียมที่มีส่วนประกอบของทองแดงอยู่ค่อนข้างสูง อลูมิเนียมประเภทนี้เป็นหัวใจหลักของเครื่องยนต์ของเครื่องบิน หมุดและพวกน็อต สกรูต่างๆ อลูมิเนียมเกรดนี้ จะทำการเชื่อมด้วยการเชื่อมด้วยแก๊สได้เพียงวิธีเดียว ไม่สามารถทำการเชื่อมติดด้วยการเชื่อมด้วยลวดเชื่อมไฟฟ้า, ลวดเชื่อมซีโอทู หรือลวดเชื่อมอาร์กอนได้ เพราะชิ้นงานจะแตกเปราะเมื่อโดนความร้อนสูง

อลูมิเนียมเกรด 3xxx เป็นอลูมิเนียมที่มีส่วนผสมของแมงกานีส ที่ช่วยเพิ่มความแข็งแรงให้กับอลูมิเนียม อลูมิเนียมเกรด 3xxx เป็นอลูมิเนียมที่ไม่สามารถกระทำการใดๆด้วยความร้อนหลังการเชื่อมได้ (Non-heat treatable) ใช้ในงานอลูมิเนียมทั่วๆไป ทำการเชื่อมได้ง่ายด้วยลวดเชื่อมอลูมิเนียม 4043 หรือ ลวดเชื่อมอลูมิเนียม เกรด 5356 มีความแข็งแรงระดับปานกลาง จึงไม่เหมาะที่จะนำไปใช้ในงานโครงสร้างขนาดใหญ่

อลูมิเนียมเกรด 4xxx มีซิลิกอนเป็นองค์ประกอบ จึงช่วยให้อลูมิเนียมมีจุดหลอมเหลวต่ำ เปลี่ยนรูปทรงได้ง่ายกว่าอลูมิเนียมเกรดที่กล่าวมาข้างต้น อลูมิเนียมเกรด 4xxx เป็นที่นิยมกันมากในหมู่อุตสาหกรรมรถยนต์ (ลวดเชื่อมอลูมิเนียมเกรด 4047) เพราะว่าเชื่อมได้ง่าย ทั้งการเชื่อมแบบใช้แก๊สและการเชื่อมด้วยวิธีการอาร์ค นอกจากนี้ยังเป็นเกรดของลวดเชื่อมอลูมิเนียม 4043 ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน หรือที่เรียกกันอีกอย่างหนึ่งว่า ลวดเชื่อมอลูมิเนียม – ซิลิกอน เพราะมีส่วนผสมของซิลิกอนใน ลวดเชื่อมอลูมิเนียม ชนิดนี้อยู่ประมาณ 5% จึงเป็นประโยชน์มากสำหรับการไหลของน้ำลวด ทำให้ผู้ใช้งานสามารถเชื่อมได้ง่ายขึ้น และให้เกล็ดแนวเชื่อมที่สวยงาม ลวดเชื่อมอลูมิเนียม 4043 ยังเหมาะกับการเชื่อมอลูมิเนียมหล่อขึ้นรูป อย่างไรก็ดีอลูมิเนียมเกรดนี้ ไม่สามารถกระทำการใดๆด้วยความร้อนหลังการเชื่อมได้

อลูมิเนียมเกรด 5xxx หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าอลูมิเนียม-แมกนีเซียม มีแมกนีเซียมเป็นส่วนประกอบหลัก อลูมิเนียม เกรดนี้เป็นอลูมิเนียมที่มีความแข็งแรงที่สุดในกลุ่ม Non-heat treatableเป็นเกรดที่มีความสามารถทางการเชื่อมสูง โดยที่สูญเสียความแข็งแรงน้อยมาก และยังเป็นเกรดของลวดเชื่อมอลูมิเนียม 5356 ซึ่งเป็นเกรดที่ใช้ในงานเชื่อมค่อนข้างมาก ให้ความแข็งแรงมากกว่าลวดเชื่อมอลูมิเนียมเกรด 4043 เหมาะกับการเชื่อมงานโครงสร้างที่เป็นอลูมิเนียม ห้องโดยสารรถไฟ และงานโครงสร้างสะพาน เป็นต้น และยังมีความสามารถต้านทานการกัดกร่อนของกรดได้ดีเยี่ยม จึงใช้กันมากในงานต่อเรือเดินสมุทร ถังบรรจุเคมี

อลูมิเนียม 6xxx เหมาะกับงานอุตสาหกรรมยานยนต์ ท่อ รางรถไฟ และงานโครงสร้าง อลูมิเนียมเกรดนี้ใช้ลวดเชื่อมเกรด 4043 หรือ ลวดเชื่อมอลูมิเนียม เกรด 5356 เชื่อมได้ง่าย โดยเฉพาะลวดเชื่อมอลูมิเนียมเกรด 4043

อลูมิเนียม 7xxx มีส่วนประกอบของสังกะสี ทองแดงและแมกนีเซียม ทำให้อลูมิเนียมเกรดนี้ มีความแข็งแรงสูงที่สุดในกลุ่มอลูมิเนียมที่สามารถกระทำการด้วยความร้อนหลังการเชื่อมได้ อลูมิเนียมเกรดนี้ใช้กันมากในอุตสาหกรรมเครื่องบิน

อลูมิเนียม 8xxx ที่มีส่วนประกอบทางเคมือื่นๆนอกจากเกรดที่กล่าวข้างต้น ถูกนับรวมเป็นเกรดนี้ทั้งหมด

ความแตกต่างระหว่างลวดเชื่อมอลูมิเนียม 4043 และลวดเชื่อมอลูมิเนียม 5356

ลักษณะเด่นของลวดเชื่อมอลูมิเนียม 4043

·       สามารถเชื่อมอลูมิเนียมที่เป็นเกรด 6xxx, 3xxx และ 2xxx ได้ดี เนื่องจากลวดเชื่อมอลูมิเนียม 4043จุดหลอมเหลวต่ำกว่าและไหลลื่นได้ดีกว่า

·       ลวดเชื่อมอลูมิเนียม 4043 ยังสามารถเชื่อมอลูมิเนียมหล่อขึ้นรูปได้

·       ให้การซึมลึกที่ดีกว่าลวดเชื่อมอลูมิเนียม 5356

·       เมื่อเชื่อมด้วยลวดเชื่อมมิกแล้ว ลวดเชื่อมอลูมิเนียม 4043 ให้แนวเชื่อมเงากว่าลวดเชื่อม 5356

ส่วนลักษณะเด่นของลวดเชื่อมอลูมิเนียม 5356

·       นิยมใช้กันมากขึ้นในปัจจุบัน

·       มีความแข็งแรงสูง จึงเหมาะกับการใช้ในงานเชื่อมโครงสร้างต่างๆ

·       ไม่เปลี่ยนเป็นสีดำ เมื่อชุบเคลือบผิว

ข้อด้อยของลวดเชื่อมอลูมิเนียม 5356 คือ แนวเชื่อมไม่ทนต่ออุณหภูมิที่เกินกว่า 65 องศาเซลเซียส

ขอบคุณที่มาของข้อมูล:  www.lincolnelectric.com

picture credit: https://pxhere.com/th/photo/1291522