อิทธิพลของตัวแปรการเชื่อมอาร์กลวดหุ้มฟลักซ์ที่มีผลต่อสมบัติโลหะพอกแข็งเหล็กกล้า JIS-S50C

Abstract

การเชื่อมพอกแข็งเป็นหนึ่งในวิธีการซ่อมแซมเพื่อเพิ่มปริมาณโลหะที่มีความแข็งบนผิวของชิ้นส่วนเครื่องจักรกลเกษตรซึ่งหลุดหายไปเนื่องจากกลไกการสึกหรอ การกัดกร่อน หรือการกระแทก ระหว่างชิ้นส่วนและสิ่งแวดล้อม การเลือกกระบวนการเชื่อมและตัวแปรการเชื่อมที่สามารถทำให้เกิดผิวหน้าที่มีความแข็งและสามารถยืดอายุการใช้งานของชิ้นส่วนได้จึงเป็นที่ต้องการและมีความสำคัญ งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์ในการศึกษาอิทธิพลตัวแปรการเชื่อมอาร์กด้วยลวดหุ้มฟลักซ์ที่มี ผลต่อสมบัติผิวพอกแข็งเหล็กกล้า JIS-S50C ในการดำเนินการศึกษานี้จะใช้กระบวนการเชื่อมพอกผิวแข็งด้วยการเชื่อมอาร์กด้วยลวดหุ้มฟลักซ์ขนาด 3.2 มม. บนผิวของแผ่นวัสดุเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง JIS S50C ซึ่งมีขนาดกว้าง 100 มม. ยาว 150 มม.และหนา 20 มม. โดยการทดสอบจะทำการปรับตัวแปรในการเชื่อมต่างๆ ดังนี้คือ จำนวนชั้นของการเชื่อม 1-3 ชั้น กระแสเชื่อม 65-165 แอมแปร์และใช้วิธีการเชื่อมจะมีสองแบบคือ แบบที่มีและไม่มีการสร้างชั้นรองพื้น ชิ้นงานที่ผ่านเชื่อมด้วยตัวแปรดังกล่าว จะถูกนำไปวิเคราะห์หาค่าความแข็ง ความต้านทานการสึกหรอ และสภาพโครงสร้างของแนวเชื่อม ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า จำนวนชั้นของการเชื่อมพอกที่เพิ่มขึ้นส่งผลทำให้ความแข็งเพิ่มขึ้น และลดอัตราการสึกหรอ วิธีการเชื่อมพอกผิวแข็งโดยไม่มีการเชื่อมรองพื้นจะได้ค่าความแข็งสูงและมีอัตราการสึกหรอต่ำกว่าวิธีการเชื่อมที่มีการเชื่อมรองพื้น ตัวแปรการเชื่อมที่ดีที่สุด คือ กระแสเชื่อม 115 แอมแปร์ การเชื่อมไม่รองพื้นและจำนวนชั้นพอกแข็ง 3 ชั้น ที่ให้ค่าความแข็งเฉลี่ยสูงสุด 800 HV มีความต้านทานการสึกหรอสูงกว่าความต้านทานการสึกหรอของโลหะฐานเดิมถึง ประมาณ 3.5 เท่า

Hard-faced welding process is one of repairing methods for raising the hard metal amount on the agricultural machine part surfaces that are removed by the wear corrosion or contact between part surface and environment. A selection of an appropriate welding process parameters is required to produce a higher surface hardness in order to extend the service life. This research aims to study the influence of arc welding parameters on the properties of the Hard-Facing Welding of the Carbon Steel JIS S50C by using the shielded metal arc welding (SMAW) process. Material used in this study was the carbon steel JIS-S50C plate sized 100 mm. wide, 150 mm. long and 20 mm. thick. The SMAW process was applied to produce the hard-faced welding layer between 1-3 layers using a welding current of 65-165 A. Both non-buffering and buffering layers were also prepared before welding the hard-faced layers. Mechanical property tests and wear resistant test were carried out to investigate the welded specimens. The experimental results showed that an increasing of a number of hard-faced layers was directly influenced on increasing the surface hardness and increasing wear resistance. The hardfaced weld metal with non-buffering layer showed higher hardness and lower weight loss than the one with buffering layer. The optimum welding parameters that showed a hardness of 800 HV, a weight loss of 0.324% was a welding current of 115A, non-buffering and 3 layers of hard-faced metal. This optimum hard-faced metal was 3.5 times higher than that of JIS-S50C carbon steel.