แก๊สปกคลุม

แก๊สปกคลุมคือแก๊สเฉื่อยหรือกึ่งเฉื่อย ที่ใช้ในกระบวนการเชื่อมทิก (TIG หรือ GMAW) และการเชื่อมมิก (MIG หรือ GMAW) หน้าที่ของแก๊สปกคลุมในงานเชื่อมคือการป้องกันเนื้อเชื่อมจากการปนเปื้อนหรือการทำปฏิกิริยาจากอากาศและความชื้นที่อยู่รอบข้าง ซึ่งการปนเปื้อนของอากาศและความชื้นจะทำให้ได้คุณภาพของเนื้อเชื่อมต่ำกว่าปกติหรือทำให้ การเชื่อมทำได้ยากขึ้น

แก๊สปกคลุมเหนือบ่อหลอม และบริเวณต่างๆ ในการเชื่อม GMAW (1) ทิศทางการเคลื่อนที่ของหัวเชื่อม (2) Contact tube (3) Electrode (4) แก๊สปกคุลม (5) บ่อหลอม, (6) เนื้อเชื่อมที่แข็งตัวแล้ว (7) ชิ้นงาน

แก๊สปกคลุมมีหลายชนิด การเลือกใช้ขึ้นอยู่กับชนิดของโลหะที่เชื่อมและกระบวนการเชื่อม การเลือกแก็สปกคลุมอย่างไม่เหมาะสมอาจทำให้เกิดผลเสียในด้านคุณภาพของเนื้อเชื่อม และเสียเวลาในการแก้ไขชิ้นงาน หรือเสียเวลาในการกำจัดสะเก็ดเนื้อเชื่อมได้

แก็สปกคลุมที่ใช้โดยทั่วไป

แก๊สปกคลุมสามารถแบ่งได้เป็น 2 กลุ่มตามคุณสมบัติ คือ เฉื่อย (inert) และกึ่งเฉื่อย (semi-inert) ในกลุ่มของแก๊สเฉื่อยนั้นมีเพียงสองชนิดที่ใช้งานงานเชื่อมเนื่องจากราคาไม่สูงเกินไปนัก คือแก๊สฮีเลียม และแก็สอาร์กอน ซึ่งใช้ในกระบวนการเชื่อมทิก (TIG, GTAW) และมิก (MIG, GMAW) สำหรับชิ้นงานโหละที่ไม่ใช่กลุ่มเหล็ก ส่วนแก๊สกึ่งเฉื่อย ซึ่งอาจเรียกว่าแก็สปกคลุมแอคทีฟ (Active Shield Gas) ที่นิยมใช้กันได้แก่ แก็สคาร์บอนไดออกไซด์ แก็สออกซิเจน และแก็สไฮโดรเจน เป็นต้น แก็สเหล่านี้ถ้าเข้าสู่แนวเชื่อมในปริมาณมาก จะส่งผลกระทบด้านลบต่อคุณสมบัติของเนื้อเชื่อม แต่หากเข้าสู่แนวเชื่อมในปริมาณเล็กน้อยอย่างเหมาะสม จะช่วยปรับปรุงคุณสมบัติต่างๆ ได้

คุณสมบัติ

คุณสมบัติสำคัญของแก๊สปกคลุมชนิดต่างๆ คือ การนำความร้อนและการถ่ายเทความร้อน ความหนาแน่นเมื่อเทียบกับอากาศ และระดับความสามารถในการแตกตัวเป็นไอออน หรือศักย์ขั้นต่ำในการแตกตัวเป็นไอออน(มีหน่วยเป็น อิเล็กตรอนโวลต์)

ความหนาแน่นของแก๊สมีผลปริมาณการใช้งาน แก๊สที่มีความหนาแน่นสูงกว่าอากาศ (หนักกว่าอากาศ) ขณะใช้งาน จะใช้อัตราการใหลที่ต่ำกว่าแก๊สที่มีความหนาแน่นต่ำกว่าอากาศ (เบากว่าอากาศ)

ความสามารถในการถ่ายเทความร้อนมีความสำคัญต่อการให้ความร้อนแก่ชิ้นงานเพื่อสร้างบ่อหลอมรอบๆ อาร์ค

ระดับความสามารถในการแตกตัวเป็นไอออนมีผลต่อความยาก-ง่าย ในการเริ่มทำให้เกิดเปลวอาร์ค และระดับความเสถียรของอาร์ค แก๊สที่มีศักย์การแตกตัวเป็นไอออนต่ำกว่า อาร์คจะเกิดขึ้นได้ง่ายกว่าเมื่อมีการกระตุ้นด้วยกระแสไฟฟ้า เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไปว่าการใช้อาร์กอนและฮีเลียมจะทำให้กระบวนการเชื่อมเกิดอาร์คได้ง่ายและมีเสถียรภาพ

ค่าศักย์การแตกตัวเป็นไอออนของแก๊ส

แก๊ส	ศักย์ (อิเล็กตรอนโวลต์, ค่าประมาณ)
ฮีเลียม	25
อาร์กอน	16
ไฮโดรเจน	15
ไนโตรเจน	16
คาร์บอกไดออกไซด์	14
ออกซิเจน	12