การศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรการเชื่อมอาร์กโลหะแก๊สคลุมและ สมบัติของโลหะเชื่อมพอกแข็งเหล็กหล่อสีเทา Relative Study of Gas Metal Arc Welding Parameter and Hard-faced Weld Metal Properties on Grey Cast Iron Surface

Main Article Content

ทวี หมัดส๊ะ
ปิยะวรรณ สูนาสวน
อรจิตร แจ่มแสง

Abstract

บทคัดย่อ


          การเชื่อมพอกแข็งเป็นหนึ่งในวิธีการเพิ่มสมบัติทางกลของพื้นผิวชิ้นส่วนเครื่องจักร เช่น ความแข็ง หรือความต้านทานการเสียดสี ที่สามารถทำได้ง่ายและการปฏิบัติการไม่ซับซ้อน อย่างไรก็ตามการเปลี่ยนแปลงวัสดุพื้นผิวหรือวัสดุของผิวพอกแข็งที่มีการกระทำอย่างต่อเนื่องส่งผลทำให้ต้องมีการศึกษาเพื่อจัดทำข้อกำหนดจำเพาะขั้นตอนการเชื่อมใหม่ งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์ในการศึกษาตัวแปรการเชื่อมอาร์กโลหะแก๊สคลุมประกอบด้วยกระแสเชื่อมและจำนวนชั้นการพอกแข็ง ที่มีผลต่อความต้านทานการสึกหรอ ความแข็ง โครงสร้างจุลภาค และการแตกร้าวของโลหะเชื่อมพอกแข็งบนพื้นผิวเหล็กหล่อเทา ผลการทดลองโดยสรุปมีดังนี้ กระแสเชื่อมที่เพิ่มขึ้นส่งผลทำให้ความแข็งของแนวเชื่อมพอกแข็งและความต้านทานการสึกหรอของแนวเชื่อมเพิ่มขึ้น ตัวแปรการเชื่อมที่ให้ค่าความแข็งสูงสุด 550 HV และอัตราการต้านทานการสึกหรอต่ำสุด 1.23 % คือแนวเชื่อมพอกแข็งกระแสเชื่อม 160 A  การเพิ่มจำนวนชั้นในการพอกแข็งส่งผลทำให้ความแข็งและความต้านทานการสึกหรอเพิ่มขึ้น แต่ส่งผลทำให้ปริมาณการแตกร้าวในโลหะเชื่อมเพิ่มขึ้น


 คำสำคัญ: การเชื่อมพอกแข็ง กระแสเชื่อม จำนวนชั้น การสึกหรอการแตกร้าว


Abstract


          Hard-faced welding is a simple and non-complex operation that could raise mechanical properties such as hardness and wear of the machine part surface. However, a variation of a base material and an electrode that is continuously performed, it leads to investigate for new welding procedure specification. This research aims to study gas metal arc welding process parameter that composed of welding currents and hard-faced weld layers on wear, hardness, microstructure and cracking on a hard-faced weld metal on gery cast surface. The summarized results were as follows. Increase of the welding current affected to increase the hardness and the wear resistance of the hard-faced weld metal. The optimum welding parameter that produced the hardness of 550 HV and the wear resistance of 1.23% was the welding current of 160 A. Increase of the hard-faced weld layer resulted in the increase of the hardness and the wear resistance of the weld metal and resulted in the increase of the crack amount. 


 Keywords: hard-faced welding, welding current, welding layer, wear, cracking.

Article Details

Section
Articles

References

[1] Wang, X.H., Han, F., Liu, X.M., Qu, S.Y. and Zou, Z.D. 2008. "Effect of molybdenum on the microstructure and wear resistance of Fe-based hardfacing coatings," Mater. Sci. and Eng.: A. 489: 193-200.
[2] ASM International. 1995. ASM Metals HandBook Volume 8 - Mechanical Testing and Evaluation. USA: ASTM International.
[3] Yang, K., Yu, S., Li, Y., and Li, C. 2008. "Effect of carbonitride precipitates on the abrasive wear behaviour of hardfacing alloy," Applied Surface Science. 254: 5023-5027.
[4] กิตติพงษ์ กิมะพงศ์ สุรัตน์ ตรัยวนพงศ์ สุริยา ประสมทอง และวรญา วัฒนจิตสิริ. 2559. "อิทธิพลของการรองพื้นและการพอกผิวแข็งต่อสมบัติทางกลของโลหะเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอน JIS-S50C." วารสารวิศวกรรมศาสตร์ราชมงคลธัญบุรี 14:77-90.
[5] Selvi, S., Sankaran, P. and Srivatsavan, R. 2008. "Comparative study of hardfacing of valve seat ring using MMAW process." J. of Mater. Proc. Tech. 207: 356-362.
[6] ปราโมทย์ พูนนายม วรญา วัฒนจิตสิริ อรรถกร จันทร์ชนะ สหัส มีชะคะ และกิตติพงษ์ กิมะพงศ์. 2559. "อิทธิพลของตัวแปรการกัดต่อรูปร่างเศษกัดและการสึกหรอของคมตัดในการกัดผิวหน้าโลหะเชื่อมพอกแข็งบนผิวเหล็กกล้า JIS-S50C." วิศวกรรมสารฉบับวิจัยและพัฒนา 27: 37-42.
[7] Buchanan, V.E., Shipway, P.H. and McCartney, D.G. 2007. "Microstructure and abrasive wear behaviour of shielded metal arc welding hardfacings used in the sugarcane industry." Wear 263: 99-110.
[8] Fan, C., Chen, M.C., Chang, C.M. and Wu, W. 2006. "Microstructure change caused by (Cr,Fe)23C6 carbides in high chromium Fe–Cr–C hardfacing alloys." Surface and Coatings Technology 201: 908-912.
[9] Japanese Industrial Standard. 1997. Welding: JIS Z 3114 (1990) Method of Hardness Test for Deposited Metal. Tokyo: Japanese Standards Association.
[10] Buchely, M.F., Gutierrez, J.C., León, L.M. and Toro, A. 2005. "The effect of microstructure on abrasive wear of hardfacing alloys." Wear 259: 52-61.
[11] Klocke, F., Hensgen, L., Klink, A., Ehle, L., and Schwedt, A. 2016. "Structure and Composition of the White Layer in the Wire-EDM Process." Procedia CIRP 42:673-678.
[12] ปราโมทย์ พูนนายม ไพบูลย์ แย้มเผื่อน วรญา วัฒนจิตสิริ สุรัตน์ ตรัยวนพงศ์ และกิตติพงษ์ กิมะพงศ์. 2559. "โครงสร้างจุลภาคและความต้านทานการสึกหรอของโลหะเชื่อมพอกแข็งบนผิวเหล็กหล่อเทา FC25." วิศวกรรมสารฉบับวิจัยและพัฒนา 27: 35-41.
[13] Wu, Y., Cai, Y., Wang, H., Shi, S., Hua, X., and Wu, Y. 2015. "Investigation on microstructure and properties of dissimilar joint between SA553 and SUS304 made by laser welding with filler wire." Mat.&Des. 87:567-578.
[14] Hemmati, I., Ocelík, V., and De Hosson, J.T.M. 2012. "Dilution effects in laser cladding of Ni–Cr–B–Si–C hardfacing alloys." Materials Letters 84:69-72.
[15] Jeshvaghani, R.A., Harati, E., and Shamanian, M. 2011. "Effects of surface alloying on microstructure and wear behavior of ductile iron surface-modified with a nickel-based alloy using shielded metal arc welding." Mat&Des. 32: 1531-1536.
[16] Coronado, J.J., Caicedo, H.F. and Gómez, A.L. 2009. "The effects of welding processes on abrasive wear resistance for hardfacing deposits." Tribology International 42: 745-749.
[17] Chatterjee, S. and Pal, T.K. 2006. "Weld procedural effect on the performance of iron based hardfacing deposits on cast iron substrate." J. of Mater. Proc. Tech. 173: 61-69.