อิทธิพลของการเติมลวดเชื่อมอลูมิเนียมต่อสมบัติทางกล และส่วนผสมทางเคมีของแนวเชื่อมพอกผิวแข็งเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำด้วยกระบวนการเชื่อมอาร์คทังสเตนแก๊สคลุมThe Influence of Adding Aluminum Welding Wire on Mechanical Properties and Chemical Composition of the Wel

Abstract

บทคัดย่อ

บทความวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลกระทบของการเติมลวดเชื่อมอลูมิเนียมต่อสมบัติทางกล โครงสร้างจุลภาค และส่วนประกอบทางเคมีของแนวเชื่อมพอกผิวแข็งด้วยกรรมวิธีการเชื่อมอาร์คทังสเตนแก๊สคลุม โดยทำการเปรียบเทียบความเร็วในการเติมลวดเชื่อมอลูมิเนียมที่ 5-15 เมตร/นาที  จากการทดลองพบว่าความเร็วในการเติมลวดเชื่อมอลูมิเนียม 15 เมตร/นาที มีค่าความแข็งสูงสุดที่ 885.87 HV และลดลงตามความเร็วลวดเชื่อม เมื่อพิจารณาถึงการสึกกร่อนของแนวเชื่อมพบว่าความเร็วในการเติมลวดเชื่อมที่ 10 เมตร/นาที มีอัตราการสึกกร่อนต่ำสุดที่ 0.123 กรัม/นาที จากการตรวจสอบโครงสร้างจุลภาคและส่วนประกอบทางเคมีพบว่าแนวเชื่อมที่เชื่อมด้วยความเร็วในการเติมลวด 15 เมตร/นาที มีการกระจ่ายตัวของอลูมิเนียมมากกว่าเหล็กมีลักษณะโครงสร้างจุลภาคแบบยูเทคติก FeAl สลับกับโครงสร้างลาเมลลายูเทคติก FeAl₂ และมีรอยแตกร้าวในแนวเชื่อม แต่เมื่อลดความเร็วในการเติมลวดเชื่อมพบว่าแนวเชื่อมมีปริมาณเหล็กสูงกว่าอลูมิเนียมเกิดโครงสร้างจุลภาคยูเทคติก FeAl ลักษณะคล้ายเข็มจากปฎิกิริยายูเทคติกขึ้นแทรกกระจายตัวบนโครงสร้างของ FeAl₃ และไม่พบรอยแตกร้าวในแนวเชื่อมเมื่อลดความเร็วในการเติมลวดเชื่อมอลูมิเนียม

Abstract

This paper aimed at studying the effects of adding aluminum into welding pool of low carbon steel on mechanical properties, microstructure, and chemical composition of the welding hardfacing using gas tungsten arc welding process. In this work, a speed of adding aluminum welding wire was varied from 5-15 m/min. As found from the experimental results, the hardness of the welding hardfacing was highest at 885.87 HV when using the welding wire speed at 15 m/min, and it decreased with reducing the speed of the welding wire. The minimum wear rate of the weld was at 0.123 g/min. when testing at 10 m/min. The investigation of microstructure and chemical composition revealed that the welding sample from the test with welding rate of 15 m/min had a greater contribution of aluminum than iron. The welding had a microstructure of Eutectic FeAl and Lamellar Eutectic FeAl₂. The cracks were also found between these structures. However, when the speed of adding welding wire was lowered, the concentration of iron in the welding was higher than aluminum. In this case, a eutectic FeAl with needle-like structure was found, this similarly formed due to a partial eutectic reaction on main structure of  FeAl₃. In addition, no crack was found when adding aluminum welding wire with a lower speed.