สาเหตุของข้อบกพร่องในการเชื่อมท่อเหล็กและการควบคุมที่มีประสิทธิภาพ

ประการแรก คือ การขาดการหลอมรวมของรอยเชื่อมท่อเหล็กที่บกพร่อง
ในระหว่างการเชื่อม โลหะหลอมเหลวจะถูกผลักไปยังส่วนท้ายของรอยเชื่อมภายใต้แรงของอาร์ค ทำให้เกิดเป็นร่อง เมื่ออาร์คเคลื่อนที่ไปข้างหน้า ร่องจะถูกเติมเต็มด้วยโลหะหลอมเหลว หากชั้นโลหะเหลวที่ผนังร่องแข็งตัวในเวลานั้น ความร้อนจากโลหะหลอมเหลวที่เติมเต็มจะไม่สามารถหลอมโลหะได้อีก ทำให้เกิดการหลอมไม่สมบูรณ์ การหลอมไม่สมบูรณ์มักเกิดขึ้นที่ผนังด้านข้างของร่องเชื่อม ทำให้เกิดการหลอมไม่สมบูรณ์ที่ผนังด้านข้าง เกิดขึ้นระหว่างชั้นของการเชื่อมหลายชั้น ทำให้เกิดการหลอมไม่สมบูรณ์ระหว่างชั้น และเกิดขึ้นที่โคนของรอยเชื่อม ทำให้เกิดการหลอมไม่สมบูรณ์ที่โคน การหลอมไม่สมบูรณ์นี้ไม่สามารถมองเห็นได้จากพื้นผิวของรอยเชื่อม และต้องตรวจจับด้วยความช่วยเหลือของการตรวจจับด้วยคลื่นเสียงหรือรังสีเอกซ์
ในการเชื่อมแบบราบ การเชื่อมไม่หลอมรวมมักเกิดขึ้นตามร่องบนพื้นผิวของวัสดุหลักหรือระหว่างชั้นของการเชื่อมหลายชั้น ในการเชื่อมแนวนอน การเชื่อมไม่หลอมรวมมักเกิดขึ้นตามร่องด้านบนและด้านล่างของวัสดุหลักและระหว่างชั้นของการเชื่อม นอกจากนี้ยังง่ายต่อการเกิดการเชื่อมไม่หลอมรวมที่ขอบของแต่ละชั้นของการเชื่อมตามร่องด้านบน การเชื่อมแนวตั้งมักเป็นการเชื่อมไฟฟ้าแนวตั้งด้วยแก๊ส CO2 ซึ่งเป็นการเชื่อมแบบอัตโนมัติ ในระหว่างการเชื่อมแบบอัตโนมัติ เนื่องจากความหนาของวัสดุฐานมากและลวดเชื่อมไม่แกว่งหรือแกว่งไม่เพียงพอ อุณหภูมิของบางส่วนตามร่องที่อยู่ห่างจากลวดเชื่อมจึงต่ำเกินไป ส่งผลให้เกิดการเชื่อมไม่หลอมรวม ปรากฏการณ์นี้มักเกิดขึ้นทั้งสองด้านของร่องบนพื้นผิวของวัสดุฐาน
การลดลงของพื้นที่รับน้ำหนักเนื่องจากการเชื่อมที่ไม่แน่นนั้นเห็นได้ชัดเจนมาก และการกระจุกตัวของความเค้นก็ค่อนข้างรุนแรงเช่นกัน ความเสียหายที่เกิดขึ้นนั้นร้ายแรงรองลงมาจากรอยแตกเท่านั้น

ประการที่สอง สาเหตุของข้อบกพร่องในการเชื่อมท่อเหล็กที่ไม่หลอมรวมกัน
สาเหตุของการเชื่อมไม่เชื่อมติดกันนั้น ได้แก่ ความร้อนในการเชื่อมต่ำเกินไป การเป่าอาร์ค การทำงานที่ไม่เหมาะสม สนิมและสิ่งสกปรกที่ผนังด้านข้างของร่อง และการทำความสะอาดสแลกไม่สมบูรณ์ระหว่างชั้นการเชื่อม นอกจากนี้ หากกระแสเชื่อมสูงเกินไปและความเร็วในการเชื่อมช้าเกินไป เหล็กหลอมเหลวหลังจากลวดเชื่อมละลายจะไหลไปยังบริเวณที่อยู่ไกลจากบ่อหลอม เหล็กหลอมเหลวจะสัมผัสกับวัสดุฐานโดยรอบและปกคลุมพื้นผิวของการเชื่อมที่มีอุณหภูมิต่ำ ซึ่งจะทำให้เกิดการเชื่อมไม่เชื่อมติดกันเช่นกัน อีกสถานการณ์หนึ่งคือ เมื่อร่องกว้าง การแกว่งของลวดเชื่อมไม่มากพอ ส่งผลให้อุณหภูมิต่ำทั้งสองด้านของการเชื่อม เหล็กหลอมเหลวหลังจากลวดเชื่อมเย็นตัวลงอย่างรวดเร็วและปกคลุมบนร่อง ทำให้เกิดการเชื่อมไม่เชื่อมติดกัน

ประการที่สาม วิธีการควบคุมการฉีดสารอุดรอยรั่วในการเชื่อมท่อเหล็ก
มาตรการหลักในการป้องกันความสับสนคือ การเชี่ยวชาญเทคโนโลยีการเชื่อม และให้ความสำคัญกับมุมของลวดและระยะเวลาที่ขอบสัมผัส เพื่อให้ขอบของร่องหลอมละลายอย่างสมบูรณ์และเกิดการหลอมรวม
(1) ใช้พารามิเตอร์กระบวนการเชื่อมที่ถูกต้อง: กระแสเชื่อมควรเหมาะสม หากกระแสสูงเกินไป ลวดเชื่อมจะละลายเร็วเกินไป และเหล็กหลอมเหลวจะไหลไปด้านหน้าของลวดเชื่อมและปกคลุมพื้นผิวของรอยเชื่อม เนื่องจากอุณหภูมิพื้นผิวของรอยเชื่อมต่ำเกินไป เหล็กหลอมเหลวที่ปกคลุมอยู่จะแข็งตัวก่อนที่จะหลอมรวมกับวัสดุฐาน ส่งผลให้รอยเชื่อมไม่สมบูรณ์ ในทางตรงกันข้าม หากบ่อหลอมเหลวเล็กเกินไปและอุณหภูมิรอบบ่อหลอมเหลวต่ำเกินไป รอยเชื่อมไม่สมบูรณ์ก็จะเกิดขึ้นที่ขอบของบ่อหลอมเหลวเช่นกัน ประการที่สอง ควบคุมความเร็วในการเชื่อม ความเร็วในการเชื่อมควรเร็วมากกว่าช้า ความเร็วในการเชื่อมที่เหมาะสมควรพิจารณาจากเส้นผ่านศูนย์กลางของลวด ขนาดกระแส รูปทรงร่อง และตำแหน่งการเชื่อม
(2) เลือกมุมเชื่อมที่เหมาะสม: เมื่อทำการเชื่อมแบบราบ ปืนเชื่อมควรตั้งฉากกับแนวเชื่อมในแนวนอนและเอียงไปข้างหน้าประมาณ 20° กับทิศทางตามยาวของแนวเชื่อม นั่นคือทิศทางการเชื่อม หากเป็นการเชื่อมแนวตั้งด้วยมือ ปืนเชื่อมควรตั้งฉากกับแนวเชื่อมในแนวนอนและเอียง 0°~10° กับทิศทางการเชื่อม ในระหว่างการเชื่อมแนวนอน การเชื่อม CO2 จะไม่ก่อให้เกิดตะกรันและไม่มีผลในการยกตัวของบ่อหลอม ทำให้เหล็กหลอมเหลวไหลลงด้านล่างได้ง่ายและทำให้เกิดการหลอมไม่สมบูรณ์ ดังนั้น มุมของปืนเชื่อมควรตั้งฉากกับทิศทางการเชื่อม และมุมกับวัสดุหลักไม่ควรเล็กเกินไป มิฉะนั้น อาจทำให้เกิดการหลอมไม่สมบูรณ์บนพื้นผิวร่องด้านบนได้ง่าย
(3) ตรวจสอบความกว้างของการแกว่งของลวดเชื่อม: ในระหว่างการเชื่อม ควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าความกว้างของการแกว่งของลวดเชื่อมอยู่ในระดับที่เหมาะสมตามความหนาของวัสดุต้นแบบและรูปทรงของร่อง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเชื่อมแบบราบและการเชื่อมแบบแนวตั้ง เมื่อความหนาของวัสดุต้นแบบมีมาก ความกว้างของการแกว่งของลวดเชื่อมจะมีความสำคัญเป็นพิเศษ
(4) กำหนดจำนวนชั้นการเชื่อมตามความหนาของวัสดุหลัก และพยายามเชื่อมหลายชั้นและหลายรอบ: ความหนาของแต่ละชั้นควรได้รับการควบคุมอย่างเคร่งครัด ซึ่งเกี่ยวข้องกับความเร็วในการเชื่อมด้วย ยิ่งความเร็วในการเชื่อมเร็วเท่าไร ความหนาของชั้นการเชื่อมก็จะยิ่งน้อยลง ซึ่งจะช่วยหลีกเลี่ยงการหลอมรวมที่ไม่สมบูรณ์ได้ ยิ่งความเร็วในการเชื่อมช้าเท่าไร ชั้นการเชื่อมก็จะยิ่งหนาขึ้น ซึ่งง่ายต่อการทำให้เกิดการหลอมรวมที่ไม่สมบูรณ์
(5) เสริมการทำความสะอาดร่องและชั้นระหว่าง

ประการที่สี่ การเชื่อมท่อเหล็กที่ไม่สมบูรณ์ทำให้เกิดข้อบกพร่อง
การเชื่อมไม่สมบูรณ์ คือปรากฏการณ์ที่รากของรอยเชื่อมไม่ได้รับการเชื่อมทะลุอย่างสมบูรณ์ ข้อบกพร่องจากการเชื่อมไม่สมบูรณ์อาจเกิดขึ้นได้ทั้งในการเชื่อมด้านเดียวและการเชื่อมสองด้าน ในระหว่างการเชื่อมด้วยก๊าซ CO2 โดยใช้ลวดเชื่อมเส้นเล็กที่มีการลัดวงจร ปรากฏการณ์การเชื่อมไม่สมบูรณ์ก็เกิดขึ้นได้ง่ายเช่นกัน เนื่องจากความร้อนที่ส่งไปยังชิ้นงานต่ำ

ประการที่ห้า สาเหตุของการเชื่อมท่อเหล็กที่ไม่สมบูรณ์
สาเหตุหลักของการเชื่อมที่ไม่สมบูรณ์ ได้แก่ กระแสเชื่อมต่ำเกินไป ความเร็วในการเชื่อมเร็วเกินไป ขนาดร่องเชื่อมไม่เหมาะสม หรือลวดเชื่อมไม่ได้วางอยู่ตรงกลางรอยเชื่อม โดยเฉพาะอย่างยิ่ง จะรวมถึงประเด็นต่อไปนี้:
(1) กระแสเชื่อมต่ำเกินไป ความเร็วในการเชื่อมเร็วเกินไป และความร้อนที่ป้อนเข้ามีน้อย ส่งผลให้ความร้อนที่เกิดจากความต้านทานลดลง ทำให้กำลังการแทรกซึมของอาร์คไม่เพียงพอ และขอบของรอยเชื่อมไม่สามารถหลอมละลายได้อย่างสมบูรณ์
(2) อาร์คเชื่อมยาวเกินไป และหยดหลอมเหลวจากโลหะอิเล็กโทรดไม่เพียงแต่เปลี่ยนสถานะเป็นแอ่งหลอมเหลวเท่านั้น แต่ยังเปลี่ยนสถานะเป็นโลหะแม่ที่ยังไม่หลอมเหลวอีกด้วย
(3) มีออกไซด์ สนิม น้ำมัน น้ำ และสารปนเปื้อนอื่นๆ บนพื้นผิวของรอยเชื่อม
(4) เมื่อเชื่อมท่อ การประกอบปากท่อไม่เป็นไปตามข้อกำหนด เช่น ช่องว่างการประกอบปากท่อเล็ก มุมร่องเล็ก ขอบปากท่อทื่อหนาเกินไปหรือไม่สม่ำเสมอ เป็นต้น
(5) การเชื่อมกระจายความร้อนเร็วเกินไป ทำให้โลหะหลอมเหลวตกผลึกเร็วเกินไป ส่งผลให้การหลอมรวมกับโลหะแม่ไม่สมบูรณ์
(6) การเคลือบอิเล็กโทรดผิดปกติ ชื้น หรือได้รับผลกระทบจากสภาพอากาศ
(7) ผู้ปฏิบัติงานไม่มีทักษะ เช่น มุมอิเล็กโทรดและวิธีการป้อนแท่งที่ไม่เหมาะสม ขาดประสบการณ์ในการควบคุมบ่อหลอมเหลว เป็นต้น
(8) การเจียรและการประกอบข้อต่อไม่เป็นไปตามข้อกำหนด การเจาะไม่สมบูรณ์ถือเป็นข้อบกพร่องที่ค่อนข้างอันตราย และอันตรายของมันเป็นรองเพียงรอยแตกเท่านั้น

ประการที่หก วิธีการควบคุมข้อบกพร่องจากการเชื่อมท่อเหล็กที่ไม่สมบูรณ์
(1) เลือกรูปแบบร่องที่เหมาะสม: การเชื่อม CO2 ด้วยมือโดยใช้ร่องขนาดใหญ่และช่องว่างเล็กจะดำเนินการได้ง่ายกว่าการใช้ร่องขนาดเล็กและช่องว่างใหญ่ ซึ่งเอื้อต่อการปรับปรุงการแทรกซึม สำหรับการเชื่อมชนกับปะเก็น เพื่อให้การแทรกซึมถึงรากอย่างสมบูรณ์ ร่องที่ไม่มีขอบทื่อจะดีกว่าร่องที่มีขอบทื่อ และควรเว้นช่องว่างสำหรับการขยายตัวระหว่างปะเก็นกับชิ้นส่วน เพื่อให้แน่ใจว่ารากของรอยต่อมีการแทรกซึมอย่างสมบูรณ์ การออกแบบโครงสร้างการเชื่อมควรหลีกเลี่ยงมุมอับที่ลวดเชื่อมเข้าไม่ถึง
(2) เลือกกระแสเชื่อมและแรงดันเชื่อมที่ถูกต้อง: เมื่อทำการเชื่อมข้อต่อรูปตัว T โดยใช้แก๊ส CO2 ป้องกัน เนื่องจากการเชื่อมในตำแหน่งราบทำได้ยาก จึงสามารถวางในตำแหน่งแนวนอนเพื่อทำการเชื่อมได้
(3) การป้องกันการเชื่อมท่อที่ไม่สมบูรณ์: ในการก่อสร้างท่อขนาดใหญ่ ไม่อนุญาตให้มีข้อบกพร่องการเชื่อมท่อที่ไม่สมบูรณ์ หากพบการเชื่อมที่ไม่สมบูรณ์ในระหว่างการตรวจสอบ จะต้องถือว่าไม่ผ่านเกณฑ์ทันที มาตรการป้องกันข้อบกพร่องการเชื่อมท่อที่ไม่สมบูรณ์มีดังนี้:
① ภายใต้เงื่อนไขของการเชื่อม ให้เลือกค่ากระแสเชื่อม ช่องว่างการประกอบปากท่อ ขอบทื่อ และมุมร่องที่เหมาะสมที่สุด
② ทำความสะอาดคราบออกไซด์ สนิม คราบน้ำมัน และสิ่งสกปรกอื่นๆ บนพื้นผิวที่จะเชื่อม
③ ในช่วงเริ่มต้นของการเชื่อมและการต่อรอย คุณสามารถใช้การอุ่นอาร์คแบบยาวก่อน จากนั้นจึงทำการเชื่อมแบบอาร์ค โดยให้รากของรอยเชื่อมหลอมรวมกันอย่างสมบูรณ์
④ หลังจากหยุดส่วนโค้งแต่ละครั้ง ให้ใช้เครื่องเจียรไฟฟ้าเจียรส่วนต่อประสาน ความยาวในการเจียรโดยทั่วไปอยู่ที่ 15-20 มม. เพื่อให้ได้รอยต่อที่เรียบเนียน
⑤ เมื่อทำการเชื่อมราก ควรควบคุมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของรูหลอมเหลวอย่างเคร่งครัด สำหรับการเชื่อมที่ต้องการการเชื่อมด้านเดียวและการขึ้นรูปสองด้าน ผู้ปฏิบัติงานควรควบคุมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของรูหลอมเหลวให้อยู่ระหว่าง 2.5-3 มม. เสมอ และรักษาระดับความเร็วในการเคลื่อนลวดเชื่อมให้คงที่ ด้วยวิธีนี้เท่านั้นจึงจะทำให้การเชื่อมภายในมีความสวยงามและตรงตามข้อกำหนดด้านคุณภาพ
⑥ เมื่อใช้การเชื่อมด้วยไฟฟ้าแบบอาร์คเพื่อเชื่อมฐานลงด้านล่าง หากความเร็วลมโดยรอบมากกว่า 5 เมตร/วินาที ต้องใช้มาตรการป้องกันลมเพื่อให้มั่นใจในคุณภาพการเชื่อม