การเสียหายของชิ้นทดสอบและตำแหน่งของการขาดบอกอะไรเรา

Fracture การเสียหายของชิ้นทดสอบ และตำแหน่งของการขาดบอกอะไรเรา

1.บอกว่าวัสดุนั้นขาดแบบเหนียว หรือขาดแบบเปราะ

ถ้าขาดแบบเหนียวจะมีรอยคอด (neck) มีการเสียรูปแบบ plastic deformation แต่ถ้าเป็นการขาดแบบเปราะจะไม่มี plastic deformation คือไม่มีการยืดตัวเสียรูปหรือมีคอคอด ชิ้นทดสอบจะแตกหรือขาดจากกันเลย

2.ตำแหน่งของการขาด ขาดที่ไหน weld metal หรือ HAZ บอกอะไร?

โดยปรกติรอยเชื่อมที่มีการเติมลวดเชื่อม ความแข็งแรงของเนื้อโลหะเชื่อมจะสูงกว่าวัสดุงานเล็กน้อย (กฏพื้นฐานในการเลือกลวดเชื่อม)

และความร้อนจากการเชื่อมทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างบริเวณขอบด้านข้างของรอยเชื่อม หรือที่เรียกว่าบริเวณกระทบร้อน Heat Affected Zone

การเปลี่ยนแปลงที่ว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงเกรนจากเกรนของวัสดุที่ผ่านกระบวนการรีดขึ้นรูป ด้วยกระบวนการ recrystal เกรนจะหยาบหรือโตขึ้น 

เมื่อนำไปทดสอบแรงดึง การขาดจะขาดที่บริเวณ HAZ

เกรนหยาบ (coarse grain) ความแข็งแรงต่ำกว่าเกรนละเอียด (fine grain)

แต่ถ้าขาดที่บริเวณรอยเชื่อม หมายความว่าอย่างไร?

1. อาจมีรอยบกพร่องที่รอยเชื่อม ณ ตำแหน่งที่ทำการทดสอบ

2. เป็นการเชื่อมแบบไม่เติมลวดเชื่อม Autogenious Welding 

การเชื่อมแบบไม่เติมลวดเชื่อม จะเป็นการหลอมเนื้อโลหะงานเข้าด้วยกัน ความร้อนจากการเชื่อมจะทำให้ส่วนผสมทางเคมีบางตัวลดลง เนื่องจากการระเหยเป็นไอโลหะ และโครงสร้างรอยเชื่อมที่เกิดขึ้นใหม่ มีความหยาบกว่าเนื้อโลหะงานที่ผ่านกระบวนการรีดขึ้นรูป

ความแข็งแรงบริเวณรอยเชื่อมจึงน้อยกว่าโลหะงาน

แล้วแบบไหนดีกว่ากัน? ระหว่างการขาดที่ HAZ กับขาดที่ Weld

เขาให้ระบุตำแหน่งการขาดด้วย 

แค่จะบอกว่าเติมลวดกับไม่เติมลวดแตกต่างกันอย่างไร

ทางกายภาพก็น่าจะเป็นความนูนของรอยเชื่อม

ผมเคยทำงานวิจัยเชื่อมพลาสม่ากับเหล็กกล้าไร้สนิม 304 ไม่เติมลวดใช้เทคนิค keyhole welding

ชิ้นงานหนา 4.7 มม.

ผิวหน้ารอยเชื่อมจะนูนเล็กน้อย ในขณะที่มีรูทด้านหลัง โดยไม่มีการเติมลวดเชื่อม 

นั่นหมายความว่าโลหะมีการขยายตัว จากเดิมที่ผ่านการรีดมาเนื้อโลหะจะอัดตัวแน่นกว่าบริเวณเนื้อเชื่อม

ผลคือความแข็งแรงจะลดลงเมื่อเทียบกับวัสดุงาน

ตอนผมทำวิจัยหน้าตารอยเชื่อมเป็นแบบนี้เลย ต่อชนไม่เว้นแกัป ไม่เติมลวด

โลหะขยายตัวจากการเชื่อม เกรนจะหยาบกว่ารีด (wrought)

และไม่ได้เติมธาตุจากลวดเชื่อม ความแข็งแรงของรอยเชื่อมจะต่ำกว่าชิ้นงาน ผลก็คือเมื่อทดสอบแรงดึงจะขาดที่รอยเชื่อม

 

ผศ.ดร.ปริยสุทธิ์ วัฒนธรรม

ภาควิชาเทคโนโลยีวิศวกรรมการเชื่อม

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

 

วิทยาทานในครั้งนี้ข้าพเจ้าขออุทิศผลบุญให้คุณพ่อประสงค์ คุณแม่รัตนาพร วัฒนธรรม และคณาจารย์ที่ประสิทธิ์ประสาทวิชาความรู้ให้ข้าพเจ้าจนสามารถต่อยอดองค์ความรู้เกิดประโยชน์เป็นวงกว้างผ่านสื่อโซเชียลเทอญ....

 

#บทความน่ารู้ลองเวล

Visitors: 324,426