ฟลักซ์การเชื่อมคืออะไร?

ภาพรวม

ฟลักซ์การเชื่อมเป็นหนึ่งในองค์ประกอบการเชื่อมที่สำคัญและไม่สามารถทดแทนได้

หลายๆ คนมุ่งเน้นไปที่เครื่องเชื่อมและลวดเชื่อมเท่านั้น แต่มองข้ามบทบาทที่สำคัญของฟลักซ์ในการรักษาเสถียรภาพของกระบวนการเชื่อมและการปรับคุณภาพของตะเข็บเชื่อมให้เหมาะสม กล่าวง่ายๆ ก็คือ ฟลักซ์เป็นวัสดุเสริมทางเคมีสำหรับโลหะวิทยาที่ออกแบบมาสำหรับการเชื่อมโดยเฉพาะ ประกอบด้วยส่วนผสมที่ซับซ้อนของแร่ธาตุอนินทรีย์ สารเคมี และสารช่วยการทำงาน และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการเชื่อมอาร์กใต้น้ำ การบัดกรีแข็ง การบัดกรี และฟลักซ์-การเชื่อมอาร์กลวดแกนกลาง เพื่อให้เข้าใจเทคโนโลยีการเชื่อมอย่างครอบคลุมและเชี่ยวชาญการผลิตการเชื่อมคุณภาพสูง- จำเป็นต้องเข้าใจคำจำกัดความ การจำแนกประเภท หลักการทำงาน ฟังก์ชันหลัก ประเภท และขอบเขตการใช้งานของฟลักซ์อย่างชัดเจน

คำจำกัดความของ

ฟลักซ์การเชื่อม

ฟลักซ์การเชื่อมคืออะไร?ฟลักซ์การเชื่อมเป็นวัสดุเสริมคล้ายเม็ด ผง หรือเพสต์-สำหรับการเชื่อม ใช้กับหรือสัมผัสกับส่วนโค้งและสระหลอมเหลวในระหว่างกระบวนการเชื่อม ต่างจากลวดเชื่อมและอิเล็กโทรดที่ให้โลหะเติม หน้าที่หลักของฟลักซ์ไม่ได้ทำหน้าที่เป็นโลหะเติม แต่จะมีบทบาทในการป้องกัน การทำให้บริสุทธิ์ และการปรับเปลี่ยนผ่านการครอบคลุมทางกายภาพและปฏิกิริยาเคมีทางโลหะวิทยา จากมุมมองของมืออาชีพ ฟลักซ์การเชื่อมเป็นสารฟลักซ์ชนิดผสม สามารถแยกอากาศ ขจัดสิ่งสกปรกที่เป็นอันตรายในโลหะเชื่อม ควบคุมองค์ประกอบทางเคมีของบ่อหลอมเหลว และปรับโครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติทางกลของรอยเชื่อมให้เหมาะสม ถือได้ว่าเป็น "สารบริสุทธิ์" และ "ชั้นป้องกัน" ในระบบโลหะวิทยาการเชื่อม

หลักการทำงาน

1. การแยกทางกายภาพและฉนวนความร้อน

หน้าที่หลักของฟลักซ์คือการแยกตัวทางกายภาพ ในระหว่างกระบวนการเชื่อม อาร์คไฟฟ้าอุณหภูมิสูง-และสระเหล็กหลอมเหลวจะทำงานอย่างกระตือรือร้นและมีแนวโน้มที่จะทำปฏิกิริยากับออกซิเจน ไนโตรเจน และไอน้ำในอากาศ ปฏิกิริยาเหล่านี้ทำให้เกิดออกไซด์และไนไตรด์ที่เปราะ ซึ่งลดความเหนียวของรอยเชื่อมและส่งผลให้เกิดข้อบกพร่องด้านรูพรุนจำนวนมาก เมื่อฟลักซ์ละลายที่อุณหภูมิสูง จะก่อตัวเป็นชั้นตะกรันของเหลวหนาแน่นซึ่งปกคลุมพื้นผิวของสระหลอมเหลวอย่างสมบูรณ์ ชั้นตะกรันนี้จะแยกโลหะหลอมเหลวที่มีอุณหภูมิสูง-ออกจากอากาศภายนอกได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยตัดช่องสำหรับปฏิกิริยาออกซิเดชันและไนไตรด์ นอกจากนี้ชั้นตะกรันยังมีคุณสมบัติเป็นฉนวนความร้อนที่ดีซึ่งสามารถชะลออัตราการเย็นตัวของโลหะเชื่อมได้ อัตราการทำความเย็นที่เหมาะสมสามารถหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องในการแข็งตัวอย่างรวดเร็ว ลดความเค้นตกค้างในการเชื่อม และป้องกันรอยแตกร้าวที่เกิดจากความเย็นที่เกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิที่มากเกินไป

2. การทำให้บริสุทธิ์ทางเคมีและการกำจัดสิ่งเจือปน

ฟลักซ์การเชื่อมประกอบด้วยส่วนประกอบทางเคมีที่ใช้งานอยู่หลายชนิด ที่อุณหภูมิสูง มันสามารถเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน-รีดิวซ์ ดีซัลเฟอร์ไรเซชัน ดีซิลิโคไนเซชัน และปฏิกิริยาทางโลหะวิทยาอื่นๆ ที่มีสิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายในสระหลอมเหลว ซัลเฟอร์และฟอสฟอรัสเป็นองค์ประกอบเจือปนที่เป็นอันตรายที่สุดในโลหะเชื่อม ปริมาณกำมะถันที่มากเกินไปอาจทำให้เกิดการแตกร้าวจากความร้อนในรอยเชื่อม ในขณะที่ปริมาณฟอสฟอรัสที่มากเกินไปจะช่วยลดความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำ-ของรอยเชื่อมได้อย่างมาก ส่วนประกอบที่เป็นด่างในฟลักซ์การเชื่อมสามารถทำปฏิกิริยากับสารประกอบซัลเฟอร์และฟอสฟอรัสได้อย่างเต็มที่ ทำให้เกิดชั้นตะกรันที่เสถียรและไม่ละลายน้ำซึ่งลอยอยู่บนพื้นผิวของสระหลอมเหลว หลังจากเย็นลงแล้วชั้นตะกรันนี้สามารถลบออกได้ ในเวลาเดียวกัน ฟลักซ์การเชื่อมยังสามารถสลายไอน้ำที่ตกค้างในพื้นที่การเชื่อม และกำจัดองค์ประกอบไฮโดรเจนที่ทำให้เกิดรอยแตกร้าวที่เกิดจากไฮโดรเจน- ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความบริสุทธิ์ของโลหะเชื่อมได้อย่างมาก

การจำแนกประเภทหลักของฟลักซ์การเชื่อม

ขึ้นอยู่กับรูปแบบ องค์ประกอบ และวิธีการเชื่อมที่แตกต่างกัน ฟลักซ์การเชื่อมสามารถแบ่งได้เป็นหลายประเภท แต่ละหมวดหมู่มีขอบเขตการใช้งานและลักษณะการประมวลผลเฉพาะของตัวเอง วิธีการจำแนกประเภทที่ใช้กันมากที่สุดในอุตสาหกรรมจะขึ้นอยู่กับรูปแบบทางกายภาพและความเป็นด่างของสารเคมี

1. จำแนกตามรูปแบบทางกายภาพ

ประการแรก ฟลักซ์ของแข็งแบบเม็ดเป็นชนิดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด และส่วนใหญ่จะนำไปใช้ในการเชื่อมอาร์กแบบจุ่มใต้น้ำ ขนาดอนุภาคสม่ำเสมอ คุณสมบัติทางเคมีมีความเสถียร และมีคุณสมบัติทำให้เปียกได้ดี ในระหว่างกระบวนการเชื่อม สามารถสร้างชั้นตะกรันที่ต่อเนื่องและมีเสถียรภาพ ซึ่งเหมาะสำหรับการเชื่อมแผ่นหนา การเชื่อมตะเข็บเชื่อมยาว และสายการผลิตอัตโนมัติ ประการที่สอง ฟลักซ์วางส่วนใหญ่จะใช้ในการบัดกรีแข็งและการเชื่อมที่มีความแม่นยำพิเศษ มีการยึดเกาะที่แข็งแกร่งและสามารถนำไปใช้กับบริเวณการเชื่อมได้อย่างแม่นยำ ทำให้เหมาะสำหรับการเชื่อมชิ้นส่วนขนาดเล็กและส่วนประกอบที่มีความแม่นยำ ประการที่สาม ผงฟลักซ์มักจะใช้ร่วมกับลวดเชื่อม และมีความเร็วของปฏิกิริยาที่รวดเร็วและให้ผลการทำให้บริสุทธิ์ที่ดี เหมาะสำหรับสถานการณ์การก่อสร้างการเชื่อมแบบเคลื่อนที่และซับซ้อน

2. การจำแนกประเภทตามความเป็นด่างของสารเคมี

ตามค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นด่าง ฟลักซ์การเชื่อมสามารถแบ่งออกเป็นฟลักซ์ที่เป็นกรด ฟลักซ์ที่เป็นกลาง และฟลักซ์อัลคาไลน์ ฟลักซ์ที่เป็นกรดมีกระบวนการเชื่อมที่มั่นคง การเชื่อมขึ้นรูปสวยงาม สะเก็ดไฟต่ำ และใช้งานได้ดี เหมาะสำหรับการเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดาและการผลิตชิ้นส่วนโครงสร้างทั่วไป ฟลักซ์อัลคาไลน์มีความสามารถในการกำจัดสิ่งเจือปนได้สูง ต้านทานการแตกร้าวได้ดีเยี่ยมและมีความเหนียวดีขึ้น และส่วนใหญ่จะใช้สำหรับเหล็กที่มีความแข็งแรงสูง- เหล็กที่มีความแข็งแรงสูง-ภาชนะที่มีอุณหภูมิต่ำ- และการเชื่อมโครงสร้างที่สำคัญที่มีข้อกำหนดด้านความปลอดภัยสูง ฟลักซ์เป็นกลางมีประสิทธิภาพที่สมดุล โดยคำนึงถึงความเสถียรของกระบวนการและสมรรถนะทางกล และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตงานเชื่อมทางอุตสาหกรรมทั่วไป

หน้าที่ของฟลักซ์การเชื่อม

1. รักษาเสถียรภาพของส่วนเชื่อมและเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการเชื่อม

ส่วนประกอบของฟลักซ์การเชื่อมมีประสิทธิภาพในการรักษาเสถียรภาพส่วนโค้งที่ดีเยี่ยม ในระหว่างกระบวนการเชื่อม ฟลักซ์จะสลายตัวและแตกตัวเป็นไอออนอย่างต่อเนื่อง รักษาเสถียรภาพของส่วนเชื่อม หลีกเลี่ยงการหักของส่วนโค้ง การเคลื่อนของส่วนโค้ง และปรากฏการณ์ที่ไม่เสถียรอื่นๆ การเผาไหม้ส่วนโค้งที่เสถียรช่วยให้มั่นใจได้ถึงความร้อนในการเชื่อมที่สม่ำเสมอ ความกว้างของการเชื่อมที่สม่ำเสมอและความลึกของการเจาะ ช่วยลดความผันผวนของกระบวนการเชื่อมที่เกิดจากการดำเนินการด้วยตนเองหรือการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ของอุปกรณ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และปรับปรุงอัตราการผ่านของผลิตภัณฑ์การเชื่อม

2. ขจัดข้อบกพร่องในการเชื่อมทั่วไป
 

เนื่องจากเป็นวัสดุบริสุทธิ์หลัก ฟลักซ์จึงสามารถป้องกันข้อบกพร่องในการเชื่อมทั่วไปต่างๆ ได้ ฟังก์ชั่นแยกก๊าซสามารถหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องที่มีรูพรุนที่เกิดจากการแทรกซึมของก๊าซ ปฏิกิริยา Desulfurization และ Dephosphorization สามารถลดความเสี่ยงของรอยแตกที่ร้อนและการแตกหักแบบเปราะ ผลการระบายความร้อนช้าสามารถลดความเครียดที่ตกค้างและรอยแตกเย็นได้ ในเวลาเดียวกัน การละลายของตะกรันฟลักซ์ที่สม่ำเสมอและปรากฏการณ์ตะกรันลอยสามารถหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องการรวมตะกรันได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้พื้นผิวการเชื่อมเรียบและโครงสร้างภายในมีความหนาแน่น

3. ปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของการเชื่อมและอายุการใช้งาน

รอยเชื่อมมักเป็นส่วนที่อ่อนแอที่สุดของอุปกรณ์เครื่องจักรกล การผสมโลหะผสมและการปรับแต่งเกรนของฟลักซ์การเชื่อมสามารถปรับปรุงคุณสมบัติทางกลที่ครอบคลุมของการเชื่อมได้อย่างมาก โลหะเชื่อมที่ได้รับการปรับปรุงประสิทธิภาพมีความแข็งแรงสูงกว่า ความเหนียวดีกว่า และความต้านทานความล้า ซึ่งสามารถต้านทาน-การสั่นสะเทือนทางกลในระยะยาว ภาระผลกระทบ และการกัดกร่อนต่อสิ่งแวดล้อมในการทำงานทางอุตสาหกรรม ช่วยยืดอายุการใช้งานของชิ้นส่วนโครงสร้างที่เชื่อมได้อย่างมาก และลดค่าบำรุงรักษาอุปกรณ์และค่าเปลี่ยนทดแทน

สาขาการใช้งานทางอุตสาหกรรม

1. การเชื่อมเครื่องจักรกลหนักและโครงสร้างเหล็ก
 

ในภาคอุตสาหกรรมหนัก เช่น โครงสร้างเหล็กในอาคาร เครื่องจักรท่าเรือ อุปกรณ์การทำเหมือง และเครื่องจักรก่อสร้าง ต้องใช้แผ่นหนาและการเชื่อมที่รับน้ำหนักสูง- ในกรณีเช่นนี้ ฟลักซ์การเชื่อมด้วยไฟฟ้าสแลกถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย สามารถตอบสนองความต้องการของกระแสไฟสูง การเจาะลึก และการเชื่อมต่อเนื่องระยะยาว- ทำให้มั่นใจได้ถึงเสถียรภาพทางโครงสร้างและความสามารถในการรับน้ำหนัก-ของส่วนประกอบเหล็กขนาดใหญ่

2. การเชื่อมภาชนะรับความดันและท่อ

ภาชนะรับความดันและท่อขนส่งน้ำมันและก๊าซมีข้อกำหนดด้านความปลอดภัยที่สูงมากสำหรับข้อต่อในการเชื่อม โดยต้องการความต้านทานการแตกร้าวที่ดีเยี่ยม มีความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำ- และสุญญากาศ ในด้านนี้ ฟลักซ์การเชื่อมคุณภาพสูง-ที่เป็นด่างส่วนใหญ่จะถูกนำมาใช้เป็นหลัก ซึ่งสามารถขจัดสิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายได้อย่างมีประสิทธิภาพ และลดความเปราะบางในการเชื่อม ทำให้มั่นใจได้ว่าตะเข็บเชื่อมสามารถทนต่อแรงดันสูงและการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนในระหว่าง-การทำงานระยะยาว

3. การเชื่อมยานยนต์และการผลิตที่มีความแม่นยำ

ในการผลิตตัวถังรถยนต์ การแปรรูปชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำ และการผลิตอุปกรณ์อุตสาหกรรมเบา ฟลักซ์ที่เป็นกลางและฟลักซ์ที่เป็นกรดส่วนใหญ่จะใช้ มีลักษณะของการเชื่อมที่สวยงาม การเสียรูปการเชื่อมเล็กน้อย และประสิทธิภาพที่มั่นคง ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการของการผลิตอัจฉริยะสมัยใหม่และสายการผลิตการเชื่อมอัตโนมัติเพื่อความแม่นยำและรูปลักษณ์

Flux เป็นวัสดุเสริมที่ขาดไม่ได้ในเทคโนโลยีการเชื่อมสมัยใหม่ ไม่ใช่อุปกรณ์เสริมเล็กๆ น้อยๆ แต่เป็นวัสดุหลักที่กำหนดคุณภาพการเชื่อม ความเสถียรของกระบวนการ และอายุการใช้งานของอุปกรณ์ ด้วยการป้องกันการแยกทางกายภาพ การกำจัดสารเคมีเจือปน และการปรับปรุงคุณสมบัติทางโลหะวิทยา ฟลักซ์ช่วยแก้ปัญหาทางเทคนิคต่างๆ ในการเชื่อมที่อุณหภูมิสูง-ได้อย่างมีประสิทธิภาพ หลีกเลี่ยงข้อบกพร่องในการเชื่อมได้อย่างมาก และปรับคุณสมบัติทางกลของตะเข็บเชื่อมให้เหมาะสม เนื่องจากการผลิตทางอุตสาหกรรมยังคงพัฒนาไปสู่ความแม่นยำที่สูงขึ้น ความแข็งแกร่งที่สูงขึ้น และความปลอดภัยที่สูงขึ้น ข้อกำหนดสำหรับประสิทธิภาพของฟลักซ์ก็เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเช่นกัน ในการผลิตทางอุตสาหกรรมในอนาคต ฟลักซ์พิเศษที่มีประสิทธิภาพ - ต่ำ เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และชาญฉลาดจะกลายเป็นทิศทางการพัฒนากระแสหลัก ความเข้าใจที่ครอบคลุมเกี่ยวกับคำจำกัดความ หลักการ และการประยุกต์ใช้ฟลักซ์เป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการเรียนรู้กระบวนการเชื่อมที่ได้มาตรฐานและการผลิตผลิตภัณฑ์งานเชื่อมคุณภาพสูง- และยังเป็นความรู้ทางวิชาชีพที่จำเป็นสำหรับวิศวกรการเชื่อมและบุคลากรด้านการผลิตสมัยใหม่อีกด้วย