อิทธิพลของกระแสไฟเชื่อมในกระบวนการเชื่อมอาร์กทังสเตน ที่มีผลต่องานเชื่อมเหล็กกล้าไร้สนิมเกรด 201

บทคัดย่อ

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ศึกษาอิทธิพลของกระแสไฟเชื่อมในกระบวนการเชื่อมอาร์กด้วยทังสเตนที่มีต่อโครงสร้างจุลภาคในบริเวณเชื่อม ความเค้นแรงดึง และการตกตะกอนของโครเมียมคาร์ไบด์ ชิ้นงานเหล็กกล้าไร้สนิมเกรด 201 ได้รับการเชื่อมแบบอาร์กทังสเตนโดยใช้ลวดเชื่อมอีอาร์ 308 แอล กระแสไฟเชื่อมปรับตั้งค่าที่ 60, 70, 80, 90 และ 100 แอมแปร์ ด้วยรูปแบบการเชื่อมแบบต่อขั้วกระแสไฟตรงขั้วตรง และเปลี่ยนเป็นแบบต่อข้วั กระแสไฟตรงกลับข้วั ตามลำดับ ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าเม็ดเกรนในบริเวณเชื่อมมีขนาดใหญ่ขึ้นเมื่อปรับเพิ่มค่ากระแสแบบกระแสไฟตรงกลับขั้ว และเม็ดเกรนมีขนาดเล็กลง เมื่อปรับเพิ่มค่ากระแสแบบกระแสไฟตรงขั้วตรงซึ่งมีผลกระทบต่อสมบัติเชิงกล จากการทดสอบความเค้นแรงดึง พบว่าชิ้นงานที่เชื่อมแบบต่อขั้วกระแสไฟตรงขั้วตรงและแบบต่อขั้วกระแสไฟตรงกลับขั้วให้ค่าความเค้นแรงดึงในช่วง 361- 416 และ 353 - 389 เมกกะปาสคาล ตามลำดับ จากการวิเคราะห์โครงสร้างมหภาคและจุลภาค แสดงให้เห็นว่าในบริเวณกระทบร้อนความร้อนของชิ้นงานที่เชื่อมแบบต่อขั้วกระแสไฟตรงขั้วตรงมีการตกตะกอนของโครเมียมคาร์ไบด์มากกว่าการเชื่อมแบบต่อขั้วกระแสไฟตรงกลับขั้ว จากที่กล่าวมาสามารถสรุปได้ว่าการเชื่อมชิ้นงานเหล็กกล้าไร้สนิมเกรด 201 ที่ 60 แอมแปร์ โดยใช้การเชื่อมแบบต่อขั้วกระแสไฟตรงขั้วตรงเป็นภาวะที่เหมาะสมที่สุด เนื่องจากชิ้นงานมีการซึมลึกที่ดี มีการตกตะกอนของโครเมียมคาร์ไบด์น้อยในบริเวณกระทบความร้อน และมีค่าความเค้นแรงดึงสูง

คำสำคัญ: เหล็กกล้าไร้สนิม การเชื่อมอาร์กทังสเตนความเค้นแรงดึง โครเมียมคาร์ไบด์

Abstract

This research investigated influence of welding current in tungsten arc welding process on microstructures in welding area, tensile strength and chromium carbide precipitation. AISI 201 stainless steel specimens were arc welded with tungsten by using ER 308L welding electrode. The welding currents used were varied; at 60, 70, 80, 90, and 100 amperes with direct current electrode negative (DCEN) and direct current electrode positive (DCEP) subsequently. The results showed that the grain size of the specimen in the welding area was larger when increasing DCEP welding current while the grain size became smaller when increasing the DCEN welding current, which affected the mechanical properties. With respect to the tensile test, it was found that the specimen welded with DCEN and DCEP exhibited the tensile strength in the range of 361.2-416.9 and 355.6-440.1 MPa respectively. According to the macro-structure and microstructure analysis, the heat affected zones (HAZ) of the specimens welded with DCEN yielded higher chromium carbide precipitation (Cr₂₃C₆) than the specimens welded with DCEP did. It can, therefore, be concluded that welding AISI 201 stainless steel with DCEN at 60 amperes is the most suitable since it yielded well penetration, low chromium carbide precipitation in HAZ, and high tensile strength.

Keywords: Stainless Steel, Tungsten Arc Welding, Tensile Strength, Chromium Carbide