การเชื่อมก๊าซและการเชื่อมไฟฟ้าเป็นวิธีการเชื่อมขั้นพื้นฐานสองวิธีแต่ละวิธีมีหลักการที่แตกต่างกันอุปกรณ์และการใช้งาน การทำความเข้าใจความแตกต่างของพวกเขาเป็นกุญแจสำคัญในการเลือกเทคนิคที่เหมาะสมสำหรับงานที่กำหนดเนื่องจากพวกเขาแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญในประสิทธิภาพความแม่นยำและความเหมาะสมสำหรับวัสดุและสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน
หลักการทำงานหลัก
ความแตกต่างพื้นฐานที่สุดคือวิธีที่พวกเขาสร้างความร้อนให้ละลายโลหะ การเชื่อมก๊าซขึ้นอยู่กับการเผาไหม้ของก๊าซเชื้อเพลิง (โดยทั่วไปคืออะเซทิลีนโพรเพนหรือก๊าซธรรมชาติ) ผสมกับออกซิเจน เมื่อติดไฟส่วนผสมนี้จะให้อุณหภูมิสูง - อุณหภูมิ - สูงถึง 3,100 องศาสำหรับอะเซทิลีน - การผสมออกซิเจน - ที่ละลายโลหะฐานและวัสดุเติม (ถ้าใช้) กระบวนการไม่จำเป็นต้องใช้ไฟฟ้าทำให้เป็นอิสระจากแหล่งพลังงาน
การเชื่อมไฟฟ้าตรงกันข้ามใช้ไฟฟ้าเพื่อสร้างความร้อน มันสร้างส่วนโค้งไฟฟ้าระหว่างอิเล็กโทรด (ไม่ว่าจะเป็นลวดที่บริโภคหรือไม่ - ก้านทังสเตนที่บริโภคได้) และชิ้นงาน ส่วนโค้งซึ่งสามารถเข้าถึงอุณหภูมิเกิน 5,000 องศาละลายโลหะที่ข้อต่อ ส่วนโค้งนี้ได้รับการสนับสนุนจากกระแสไฟฟ้า (ทั้งกระแสสลับ, AC หรือกระแสตรง, DC) ที่จัดทำโดยเครื่องเชื่อมทำให้การเชื่อมไฟฟ้าขึ้นอยู่กับแหล่งพลังงาน
ข้อกำหนดอุปกรณ์
อุปกรณ์เชื่อมก๊าซค่อนข้างง่ายและพกพา มันรวมถึงถังก๊าซ (หนึ่งสำหรับก๊าซเชื้อเพลิงและหนึ่งสำหรับออกซิเจน), เครื่องควบคุมความดันเพื่อควบคุมการไหลของก๊าซ, ไฟฉายที่มีหัวฉีดเพื่อผสมและจุดไฟก๊าซและท่อที่เชื่อมต่อกระบอกสูบกับไฟฉาย แท่งฟิลเลอร์อาจถูกใช้เพื่อเพิ่มวัสดุลงในรอยเชื่อม แต่ไม่จำเป็นเสมอไป การขาดส่วนประกอบไฟฟ้าที่ซับซ้อนทำให้การติดตั้งมีน้ำหนักเบาและง่ายต่อการขนส่งแม้ว่าความต้องการถังก๊าซจะเพิ่มจำนวนมาก
การเชื่อมไฟฟ้าต้องการแหล่งพลังงาน - โดยทั่วไปแล้วเครื่องเชื่อมที่แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นกระแสสูงที่จำเป็นสำหรับส่วนโค้ง อุปกรณ์เฉพาะแตกต่างกันไปตามประเภท: การเชื่อม MIG (Metal Inert Gas) ใช้เครื่องป้อนลวดและคบเพลิงที่มีการจัดหาก๊าซป้องกัน (ในกรณีส่วนใหญ่); การเชื่อม TIG (Tungsten Inert Gas) ใช้อิเล็กโทรดทังสเตนที่ไม่ได้ใช้ - และก้านฟิลเลอร์แยกต่างหาก Stick Welding (SMAW) ใช้ฟลักซ์สิ้นเปลือง - อิเล็กโทรดเคลือบ สายเคเบิลเชื่อมต่อเครื่องเข้ากับชิ้นงาน (ที่ยึดภาคพื้นดิน) และที่ยึดอิเล็กโทรดและบางประเภท (เช่น MIG) ต้องใช้ถังก๊าซเพิ่มเติมสำหรับการป้องกันเพิ่มความซับซ้อนของอุปกรณ์
ความเข้ากันได้ของวัสดุ
การเชื่อมก๊าซมีประสิทธิภาพมากที่สุดสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนบาง ๆ ต่ำ- เช่นเดียวกับไม่ใช่ - โลหะเหล็กเช่นทองแดงทองเหลืองและอลูมิเนียม อินพุตความร้อนที่ลดลงและอัตราการทำความร้อนที่ช้าลงลดความเสี่ยงของการแปรปรวนของวัสดุบาง ๆ และเปลวไฟสามารถปรับได้ง่ายเพื่อให้ตรงกับจุดหลอมละลายของโลหะ อย่างไรก็ตามมันต้องดิ้นรนกับเหล็กสูง - สูงหรือส่วนหนาเนื่องจากเปลวไฟไม่สามารถสร้างความร้อนได้เพียงพอเพื่อให้ได้การเจาะลึกอย่างมีประสิทธิภาพ
การเชื่อมไฟฟ้ามีความหลากหลายมากกว่าวัสดุ การเชื่อม MIG ทำงานได้ดีสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนสแตนเลสและอลูมิเนียม (ด้วยก๊าซป้องกันด้านขวา); การเชื่อม TIG เก่งในการทำงานที่แม่นยำเกี่ยวกับอลูมิเนียมไทเทเนียมและโลหะผสมที่แปลกใหม่ การเชื่อมติดจับเหล็กคาร์บอนหนาและแม้กระทั่งโลหะที่เป็นสนิมหรือสกปรก ความเข้มความร้อนที่สูงขึ้นของส่วนโค้งไฟฟ้าช่วยให้การเจาะลึกลงไปทำให้เหมาะสำหรับวัสดุหนา (10 มม. หรือมากกว่า) และสูง - โลหะที่มีความแข็งแรงที่การเชื่อมก๊าซไม่สามารถเข้าร่วมได้อย่างน่าเชื่อถือ
ความแม่นยำและการควบคุม
การเชื่อมก๊าซให้การควบคุมอินพุตความร้อนมากขึ้นเนื่องจากช่างเชื่อมสามารถปรับขนาดเปลวไฟและความเข้มโดยการควบคุมการไหลของก๊าซ สิ่งนี้ทำให้เหมาะสำหรับงานที่ละเอียดอ่อนเช่นการซ่อมแซมเครื่องประดับการติดตั้งท่อหรือการรวมแผ่นโลหะบาง ๆ ซึ่งการจัดการความร้อนที่แม่นยำจะป้องกันการเผาไหม้ - ผ่าน อย่างไรก็ตามกระบวนการทำความร้อนที่ช้าอาจทำให้เกิดการบิดเบือนความร้อนมากขึ้นในชิ้นงานที่มีขนาดใหญ่ขึ้นและการได้รับการเจาะอย่างสม่ำเสมอในโลหะหนาเป็นเรื่องยาก
การเชื่อมไฟฟ้าให้ความแม่นยำสูงขึ้นในการใช้งานอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ ความร้อนที่เข้มข้นของส่วนโค้งช่วยให้ลูกปัดเชื่อมที่แคบลงและการเจาะลึกที่สอดคล้องกันมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเชื่อม TIG มีการควบคุมที่ยอดเยี่ยม - ช่างเชื่อมสามารถปรับกระแสไฟฟ้าความยาวอาร์คและความเร็วในการเดินทางเพื่อสร้างข้อต่อที่สะอาดและแม่นยำทำให้เป็นตัวเลือกสำหรับส่วนประกอบการบินและอวกาศหรืออุปกรณ์ทางการแพทย์ การเชื่อม MIG พร้อมฟีดลวดอัตโนมัติให้ผลลัพธ์ที่สอดคล้องกันในการผลิตจำนวนมากลดข้อผิดพลาดของมนุษย์
ข้อ จำกัด ด้านสิ่งแวดล้อมและการปฏิบัติ
การเชื่อมก๊าซนั้นดี - เหมาะสำหรับสถานที่กลางแจ้งหรือระยะไกลเนื่องจากไม่ต้องการไฟฟ้า มันทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือในสภาวะที่มีลมแรง (ด้วยเทคนิคการคบเพลิงที่เหมาะสม) และมักใช้ในการซ่อมแซมภาคสนามเช่นการแก้ไขอุปกรณ์ฟาร์มหรือโครงสร้างโลหะในพื้นที่ที่ไม่มีพลังงาน อย่างไรก็ตามเปลวไฟแบบเปิดมีความเสี่ยงจากไฟไหม้ใกล้วัสดุไวไฟและถังก๊าซจะต้องได้รับการจัดการอย่างระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงการรั่วไหลหรือการระเบิด
การเชื่อมไฟฟ้าขึ้นอยู่กับแหล่งจ่ายไฟ จำกัด การใช้งานในพื้นที่ห่างไกลโดยไม่ต้องเข้าถึงไฟฟ้า (เว้นแต่จะใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้า) นอกจากนี้ยังมีความอ่อนไหวต่อปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม: ลมสามารถขัดขวางก๊าซป้องกันในการเชื่อม MIG หรือ TIG ซึ่งต้องการอุปสรรคลมและความชื้นสูงอาจส่งผลต่อความเสถียรของอาร์ค อย่างไรก็ตามมันปลอดภัยกว่าในพื้นที่ปิดล้อม (ที่มีการระบายอากาศที่เหมาะสม) เมื่อเทียบกับการเชื่อมก๊าซเนื่องจากมันผลิตควันพิษน้อยลงจากการเผาไหม้ของก๊าซ
ประสิทธิภาพและค่าใช้จ่าย
การเชื่อมก๊าซช้าลงโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับวัสดุหนาเนื่องจากความร้อนที่ลดลง สิ่งนี้ทำให้มีประสิทธิภาพน้อยลงสำหรับการผลิตขนาด - ขนาดใหญ่ แต่ราคา - มีประสิทธิภาพสำหรับงานขนาดเล็ก ค่าใช้จ่ายอุปกรณ์เริ่มต้นต่ำ แต่ค่าใช้จ่ายอย่างต่อเนื่องสำหรับการเติมก๊าซเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป - acetylene โดยเฉพาะนั้นค่อนข้างแพง
การเชื่อมไฟฟ้าเร็วขึ้นโดยมีอัตราการสะสมที่สูงขึ้น (ปริมาณการเชื่อมโลหะเชื่อมต่อนาที) ทำให้เหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมาก ในขณะที่การลงทุนเริ่มต้นในเครื่องเชื่อมสูงกว่าการเชื่อมไฟฟ้ามักจะมีค่าใช้จ่ายระยะยาว - ที่ยาวต่ำกว่าเนื่องจากไฟฟ้าโดยทั่วไปราคาถูกกว่าก๊าซเชื้อเพลิงสำหรับการใช้งานบ่อย วัสดุสิ้นเปลืองเช่นอิเล็กโทรดหรือลวดก็มีค่าใช้จ่าย - มีประสิทธิภาพแม้ว่าจะมีการป้องกันก๊าซ (สำหรับ MIG/TIG) เพิ่มค่าใช้จ่ายบางอย่าง
ข้อสรุป
การเชื่อมก๊าซและการเชื่อมไฟฟ้าแตกต่างกันโดยพื้นฐานในการสร้างความร้อนอุปกรณ์และการใช้งาน การเชื่อมก๊าซที่มีความร้อนตามเปลวไฟ -} ความร้อนและพกพาที่ดีที่สุดสำหรับโลหะบาง ๆ การซ่อมแซมระยะไกลและระดับต่ำ - ปริมาตรงานที่ละเอียดอ่อน การเชื่อมไฟฟ้าขับเคลื่อนโดยอาร์คและขึ้นอยู่กับกระแสไฟฟ้ามีความเร็วสูงความแม่นยำและความเก่งกาจของวัสดุทำให้เป็นกระดูกสันหลังของการผลิตอุตสาหกรรมการเชื่อมโครงสร้างและสูง - การเข้าร่วมโลหะความแข็งแรง
ทางเลือกระหว่างพวกเขาขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ เช่นความหนาของวัสดุการเข้าถึงพลังงานความต้องการพกพาและปริมาณการผลิต ในขณะที่การเชื่อมก๊าซยังคงมีค่าสำหรับงานที่เฉพาะเจาะจงประสิทธิภาพและการปรับตัวของการเชื่อมไฟฟ้าทำให้มันเป็นวิธีที่โดดเด่นในการเชื่อมการเชื่อมที่ทันสมัยที่สุด
