เชื่อมพอก : ในการทำรอยต่อโครงสร้างเหล็กในบ้านเรา โดยเฉพาะอาคารขนาดกลางถึงอาคารขนาดเล็ก ช่างก่อสร้างมักจะเลือกประกอบโครงสร้างเหล็กที่หน้างานก่อสร้างมากกว่าการทำชิ้นส่วนสำเร็จรูปจากโรงงาน การเชื่อมจึงมักจะได้รับความนิยมมากว่าทำรอยต่อโดยใช้สลักเกลียว เพราะสะดวกและทำงานง่ายกว่าใช้สลักเกลียวที่ต้องเจาะรูแผ่นเหล็กหลายๆ รู ซึ่งถ้าไม่ใช้เครื่องเจาะมาจากโรงงาน หากจะทำการเจาะรูเหล็กจำนวนเยอะๆ ให้ได้พิกัดและตำแหน่งเพื่อให้สามารถติดตั้งชิ้นส่วนแต่ละชิ้นเข้าด้วยกันได้อย่างพอดี การทำงานจะค่อนข้างยากลำบากและคุณภาพของรอยเจาะจะควบคุมยากกว่าทำในโรงงานมาก

รอยเชื่อมที่นิยมใช้ในบ้านเราโดยหลักๆ แล้วมี 2 ประเภท คือ

1) เชื่อมบากร่อง (groove weld) มีลักษณะเป็นเชื่อมขอบชิ้นงานเข้ากับขอบ base material การเชื่อมอาจจะเชื่อมเพียงบางส่วนของความหนาของชิ้นงาน (partial penetration) หรือเต็มความหนาของชิ้นงาน (full penetration) โดยอาจทำเป็นรูปตัววีเดี่ยว (สำหรับชิ้นงานที่บาง) หรือตัววีคู่ (สำหรับชิ้นงานที่หนา) ข้อดีคือได้กำลังน้ำหนักของรอยเชื่อมสูง ส่วนข้อเสียคือมีราคาแพงเพราะต้องเสียค่าใช้จ่ายในการเตรียมขอบชิ้นงานสำหรับการเชื่อม

2) เชื่อมพอก (fillet weld) เป็นการเชื่อมต่อชิ้นงานที่วางทำมุม วางซ้อนกันหรือวางตั้งฉากกัน รอยเชื่อมมีหน้าตัดคล้ายรูปสามเหลี่ยม ซึ่งเป็นรอยเชื่อมที่นิยมใช้มากที่สุดเพราะไม่ต้องเตรียมขอบชิ้นงาน สะดวกและไม่ต้องมีการควบคุมคุณภาพที่เข้มงวดนัก แต่กำลังรับน้ำหนักของรอยเชื่อมจะมีค่าน้อยกว่ารอยเชื่อมประเภทที่ 1 แต่เป็นที่นิยมมากกว่าวิธีที่ 1 ด้วยเป็นลักษณะทั่วไปของการนำชิ้นส่วน 2 ชิ้นมาเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน ทำได้ง่าย รวดเร็ว ไม่ต้องมีการเจียรขอบให้เสียเวลา และการตรวจสอบคุณภาพก็ไม่ยุ่งยาก

กำลังรับน้ำหนักของรอยเชื่อมนอกจากจะขึ้นอยู่กับประเภทของรอยเชื่อมดังที่ได้กล่าวมาข้างต้นแล้ว ยังขึ้นอยู่กับเกรดของวัสดุเชื่อม (welding material) ซึ่งอาจอยู่ในรูปของลวดเชื่อม (welding wire) หรือ ธูปเชื่อม (welding electrode) และขนาดของรอยเชื่อม (weld size) ด้วย โดยเกรดของวัสดุเชื่อมที่คุ้นเคยกันในบ้านเราก็มีเกรด E60xx, E70xx, E80xx … ทั้งนี้ตัวเลข 60, 70 หรือ 80 เป็นกำลังรับแรงดึงต่อหน่วยพื้นที่ในหน่วย ksi (kilopounds/in2) สามารถแปลงเป็น ksc (kg/cm2) โดยการคูณด้วย 70 โดยประมาณ ซึ่งจะได้ค่า 4200, 4900, และ 5600 ksc ตามลำดับ ในการเลือกประเภทของธูปเชื่อมควรเลือกให้สอดคล้องกับ base material ที่ใช้ด้วยนะครับ โดยมีหลักคิดคือ กำลังของธูปเชื่อมต้องสูงกว่าวัสดุที่เราจะทำการเชื่อม โดยเกรดเหล็กที่นิยมใช้ในบ้านเราก็จะมี SM400, SM490, SM520 ซึ่งมีกำลังรับแรงดึงประลัยที่ 4000, 4900 และ 5200 ksc ตามลำดับ ดังนั้น ในการเลือกชนิดของธูปเชื่อมก็ควรเลือกที่มีกำลังสูงกว่า base material ***

โดยทั่วๆไปแล้ว ผู้ออกแบบมักจะระบุวัสดุเชื่อม เกรด E70xx ในแบบงานก่อสร้างโครงสร้างเหล็กทั่วๆไปที่ไม่ใช้กำลังสูงมากนัก (SM400, SM490) วันนี้ทางเพจขอนำเสนอวิธีประเมินกำลังรับแรงของรอยเชื่อมที่ใช้ ธูปเชื่อมชนิด E70xx ในการเชื่อม ซึ่งจะมีค่าประมาณ 1 ตันต่อตารางเซนติเมตร โดยมีตัวอย่างการคำนวณและตัวอย่างการประเมินกำลังรับรอยเชื่อมเพื่อประกอบความเข้าใจ ดังแสดงในภาพด้านล่างเลยครับ