รายงานวิจัยฉบับสมบูรณ์ ชื่อโครงการ การศึกษาคุณสมบัติของเนื้อโลหะเชื่อมระหว่างอะลูมิเนียมกับเหล็กกล้าละมุน

Abstract

งานวิจัยนี้ต้องการรู้ความสามารถในการเชื่อมระหว่างอะลูมิเนียมกับเหล็กกล้าละมุนซึ่งเป็นโลหะที่มีความแตกต่างทั้งคุณสมบัติทางกายภาพ ทางกลและทางเคมีสูงมากเพื่อจะนำไปใช้กับอุตสาหกรรมเดินเรือทะเล โดยการเลือกลวดเชื่อมที่มีโอกาสเชื่อมระหว่างโลหะทั้งสองได้สูง มาเชื่อมด้วยแนวเชื่อมซ้อนทับหลายๆแนวเพื่อแปรผันเนื้อโลหะจากชนิดหนึ่งไปสู่อีกชนิดหนึ่งภายใต้การควบคุมตัวแปรอื่นเพื่อให้มีโอกาสของการเชื่อมประสานได้ง่ายที่สุด โดยได้ทดลองกับลวดเชื่อม TIG 5 ชนิด และลวดเชื่อมไฟฟ้า 4 ชนิด ผลที่ได้จากการวิจัยพบว่าแนวเชื่อมทุกแนวที่ได้ออกแบบไว้มีความเปราะสูงมากและมีอัตราการเกิด Deformation ต่ำมากจนไม่สามารถทดสอบแรงดึง(Tensile Test)ได้ และเมื่อนำมาทดสอบ Flexural Strength พบว่ามีการแตกร้าวเกิดขึ้นเมื่อได้รับ ภาระ(Load) นอกจากนี้เมื่อนำมาทดสอบด้วยวิธี Metallographic พบว่ามีสารประกอบเชิงโลหะ (Intermetallic compounds) อยู่ในเนื้อรอยเชื่อมสูงมาก จากการวิเคราะห์ข้อมูลทางโครงสร้างจุลภาคพบว่าปัญหาอยู่ที่อะลูมิเนียมมีการละลายธาตุผสมจากอิเลคโทรดเข้าไปในขั้นตอนการเชื่อมจนสูงกว่าจุดอิ่มตัว(Supersaturated)และตกผลึกเป็นสารประกอบเชิงโลหะซึ่งมีความเปราะและเป็นปัญหาใหญ่ของการแตกร้าว ดังนั้นจึงสรุปได้ว่าความสามารถในการเชื่อมของอะลูมิเนียมกับเหล็กกล้าละมุนมีค่าต่ำมากและไม่มีความปลอดภัยในการนำไปใช้งาน