เคล็ดลับการเชื่อม: รอยเชื่อมไม่สวย? สาเหตุมาจากอะไร?

นอกเหนือจากปัจจัยด้านกระบวนการแล้ว ปัจจัยอื่นๆ ในกระบวนการเชื่อม เช่น ขนาดร่องและขนาดช่องว่าง มุมเอียงของอิเล็กโทรดและชิ้นงาน และตำแหน่งเชิงพื้นที่ของรอยต่อ ก็สามารถส่งผลต่อการขึ้นรูปและขนาดของรอยเชื่อมได้เช่นกัน

 

อิทธิพลของกระแสเชื่อมต่อต่อการก่อตัวของรอยเชื่อม

 

ภายใต้เงื่อนไขบางประการ เมื่อกระแสเชื่อมเพิ่มขึ้น ความลึกของการแทรกซึมและความแข็งแรงของรอยเชื่อมจะเพิ่มขึ้น และความกว้างของรอยเชื่อมจะเพิ่มขึ้นเล็กน้อย สาเหตุมีดังนี้:

1) เมื่อกระแสเชื่อมในการเชื่อมแบบอาร์คเพิ่มขึ้น แรงอาร์คที่กระทำต่อชิ้นงานเชื่อมจะเพิ่มขึ้น ความร้อนที่อาร์คส่งไปยังชิ้นงานเชื่อมจะเพิ่มขึ้น และตำแหน่งของแหล่งความร้อนจะเคลื่อนลงด้านล่าง ซึ่งเอื้อต่อการนำความร้อนในทิศทางความลึกของบ่อหลอมเหลวและเพิ่มความลึกของการทะลุทะลวง ความลึกของการทะลุทะลวงจะแปรผันโดยประมาณกับกระแสเชื่อม ความลึกของการทะลุทะลวงของรอยเชื่อม H จะเท่ากับ Km × I โดยประมาณ ในสูตร Km คือสัมประสิทธิ์การทะลุทะลวง (จำนวนมิลลิเมตรที่ความลึกของการทะลุทะลวงของรอยเชื่อมเพิ่มขึ้นเมื่อกระแสเชื่อมเพิ่มขึ้น 100 A) ซึ่งเกี่ยวข้องกับวิธีการเชื่อมแบบอาร์ค เส้นผ่านศูนย์กลางของลวด ชนิดของกระแส ฯลฯ ดังแสดงในตาราง 1-1

วิธีการเชื่อมแบบอาร์ค	เส้นผ่านศูนย์กลางอิเล็กโทรด/มม.	กระแสเชื่อม/A	แรงดันไฟฟ้า/V	ความเร็วในการเชื่อม/ม.-1	ค่าสัมประสิทธิ์การทะลุทะลวง/ม. m-100A-1
การเชื่อมด้วยอาร์กทังสเตนอาร์กอน	3.2	100~350	10-16	6-18	0.8~1.8
การเชื่อมด้วยพลาสมาอาร์ค	1.6 รูหัวฉีด	50~100	20-26	10-60	1.2~2
	รูหัวฉีด 3.4	220~300	28-36	18-30 น.	1.5~2.4
การเชื่อมแบบอาร์คใต้น้ำ	2	200~700	32-40	15~100	1.0~1.7
	5	450~1200	34-44	30-60	0.7~1.3
การเชื่อมด้วยอาร์กอาร์กอนโดยใช้อิเล็กโทรดหลอม	1.2~2.4	210~550	24-42	40~120	1.5~1.8
การเชื่อมด้วยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์	0.8~1.6	70~300	16-23 น.	30~150	0.8~1.2
	2~4	500~900	35-45	40~80

ตารางที่ 1-1 ค่าสัมประสิทธิ์ความลึกของการหลอมเหลว (Km) สำหรับวิธีการและพารามิเตอร์การเชื่อมแบบอาร์คต่างๆ (เหล็กเชื่อม)

 

2) ความเร็วในการหลอมละลายของแกนเชื่อมหรือลวดเชื่อมในการเชื่อมแบบอาร์คเป็นสัดส่วนกับกระแสเชื่อม เนื่องจากเมื่อกระแสเชื่อมเพิ่มขึ้น ความเร็วในการหลอมละลายของลวดเชื่อมก็จะเพิ่มขึ้นตามไปด้วย ดังนั้นปริมาณลวดเชื่อมที่หลอมละลายจึงเพิ่มขึ้นโดยประมาณตามสัดส่วน ในขณะที่ความกว้างของรอยเชื่อมจะเพิ่มขึ้นน้อยกว่า ทำให้ความแข็งแรงของรอยเชื่อมเพิ่มขึ้น

 

3) เมื่อกระแสเชื่อมเพิ่มขึ้น เส้นผ่านศูนย์กลางของลำอาร์คก็จะเพิ่มขึ้นด้วย อย่างไรก็ตาม ความลึกที่อาร์คแทรกซึมเข้าไปในชิ้นงานจะเพิ่มขึ้น และช่วงการเคลื่อนที่ของจุดอาร์คจะถูกจำกัด ดังนั้น ความกว้างของรอยเชื่อมจึงเพิ่มขึ้นค่อนข้างน้อย

 

ในการเชื่อมโลหะด้วยแก๊สเฉื่อย (MIG) เมื่อกระแสเชื่อมเพิ่มขึ้น ความลึกของการแทรกซึมก็จะเพิ่มขึ้น แต่ถ้ากระแสเชื่อมสูงเกินไปและความหนาแน่นของกระแสสูงเกินไป อาจทำให้เกิดการแทรกซึมแบบคล้ายนิ้วได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเชื่อมอะลูมิเนียม

 

อิทธิพลของแรงดันไฟฟ้าอาร์คต่อการก่อตัวของรอยเชื่อม

 

ภายใต้เงื่อนไขบางประการ เมื่อเพิ่มแรงดันอาร์ค กำลังของอาร์คก็จะเพิ่มขึ้น และความร้อนที่ส่งไปยังชิ้นงานเชื่อมก็จะเพิ่มขึ้นด้วย อย่างไรก็ตาม การเพิ่มแรงดันอาร์คทำได้โดยการเพิ่มความยาวของอาร์ค การเพิ่มความยาวของอาร์คทำให้รัศมีของแหล่งความร้อนอาร์คเพิ่มขึ้น และการระบายความร้อนของอาร์คก็เพิ่มขึ้นด้วย ส่งผลให้ความหนาแน่นของพลังงานที่ส่งไปยังชิ้นงานเชื่อมลดลง ดังนั้นความลึกของการทะลุทะลวงจึงลดลงเล็กน้อย ในขณะที่ความกว้างของแนวเชื่อมเพิ่มขึ้น ในขณะเดียวกัน เนื่องจากกระแสเชื่อมยังคงไม่เปลี่ยนแปลงและปริมาณการหลอมละลายของลวดเชื่อมยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ความแข็งแรงของแนวเชื่อมจึงลดลง

 

สำหรับการเชื่อมด้วยไฟฟ้าแบบต่างๆ เพื่อให้ได้รอยเชื่อมที่เหมาะสม กล่าวคือ เพื่อรักษาค่าสัมประสิทธิ์การเกิดรอยเชื่อม φ ให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม ในขณะที่เพิ่มกระแสเชื่อม แรงดันอาร์คควรเพิ่มขึ้นอย่างเหมาะสมด้วย จำเป็นต้องมีความสัมพันธ์ที่เหมาะสมระหว่างแรงดันอาร์คและกระแสเชื่อม ซึ่งพบได้บ่อยที่สุดในการเชื่อมด้วยไฟฟ้าแบบใช้ลวดเชื่อมสิ้นเปลือง

 

อิทธิพลของความเร็วในการเชื่อมต่อการขึ้นรูปของรอยเชื่อม

 

ภายใต้เงื่อนไขบางประการ การเพิ่มความเร็วในการเชื่อมจะนำไปสู่การลดปริมาณความร้อนในการเชื่อม ซึ่งจะทำให้ความกว้างและการแทรกซึมของแนวเชื่อมลดลง เนื่องจากปริมาณโลหะลวดที่เชื่อมต่อหน่วยความยาวของแนวเชื่อมแปรผกผันกับความเร็วในการเชื่อม จึงทำให้การเสริมแรงของแนวเชื่อมลดลงด้วยเช่นกัน

ความเร็วในการเชื่อมเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญในการประเมินประสิทธิภาพการเชื่อม เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเชื่อม ควรเพิ่มความเร็วในการเชื่อม อย่างไรก็ตาม เพื่อให้ได้ขนาดรอยเชื่อมตามที่ต้องการในการออกแบบโครงสร้าง ในขณะที่เพิ่มความเร็วในการเชื่อม กระแสเชื่อมและแรงดันอาร์คก็ควรเพิ่มขึ้นตามไปด้วย ปริมาณทั้งสามนี้มีความสัมพันธ์กัน ในขณะเดียวกัน ก็ควรพิจารณาด้วยว่า เมื่อเพิ่มกระแสเชื่อม แรงดันอาร์ค และความเร็วในการเชื่อม (นั่นคือ การใช้การเชื่อมด้วยกำลังสูงและความเร็วในการเชื่อมสูง) อาจเกิดข้อบกพร่องในการเชื่อม เช่น รอยบากและรอยแตกในระหว่างการก่อตัวของบ่อหลอมและการแข็งตัวของบ่อหลอม ดังนั้น การเพิ่มความเร็วในการเชื่อมจึงมีข้อจำกัด

 

อิทธิพลของชนิดและขั้วของกระแสเชื่อมและขนาดของอิเล็กโทรดต่อการเกิดรอยเชื่อม

 

1. ประเภทและขั้วของกระแสเชื่อม

 

ประเภทของกระแสเชื่อมแบ่งออกเป็นกระแสตรงและกระแสสลับ โดยการเชื่อมด้วยกระแสตรงจะแบ่งย่อยออกเป็นกระแสตรงคงที่และกระแสตรงแบบพัลส์ตามการมีพัลส์ในกระแส และแบ่งตามขั้วออกเป็นกระแสตรงต่อขั้วบวก (ชิ้นงานเชื่อมต่อกับขั้วบวก) และกระแสตรงต่อขั้วลบ (ชิ้นงานเชื่อมต่อกับขั้วลบ) ส่วนการเชื่อมด้วยกระแสสลับจะแบ่งย่อยออกเป็นกระแสสลับแบบคลื่นไซน์และกระแสสลับแบบคลื่นสี่เหลี่ยมตามรูปคลื่นกระแสที่แตกต่างกัน ชนิดและขั้วของกระแสเชื่อมสามารถส่งผลต่อปริมาณความร้อนที่ส่งจากอาร์คไปยังชิ้นงานเชื่อม ดังนั้นจึงส่งผลต่อการเกิดรอยเชื่อม ในขณะเดียวกันก็สามารถส่งผลต่อกระบวนการถ่ายเทหยดโลหะและการกำจัดฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิวของโลหะฐานได้ด้วย

 

เมื่อใช้การเชื่อมแบบอาร์คทังสเตน (TBG) กับวัสดุโลหะ เช่น เหล็กและไทเทเนียม การเชื่อมจะลึกที่สุดเมื่อต่อกระแสตรงในทิศทางบวก การเชื่อมจะตื้นที่สุดเมื่อต่อกระแสตรงในทิศทางตรงกันข้าม และกระแสสลับจะอยู่ระหว่างสองค่านี้ เนื่องจากกระแสตรงในทิศทางบวกทำให้การเชื่อมลึกที่สุด และอิเล็กโทรดทังสเตนมีการสูญเสียจากการไหม้น้อยที่สุด ดังนั้นจึงควรใช้การต่อกระแสตรงในทิศทางบวกเมื่อใช้การเชื่อมแบบอาร์คทังสเตนกับวัสดุโลหะ เช่น เหล็กและไทเทเนียม เมื่อใช้การเชื่อมแบบกระแสตรงแบบพัลส์ในการเชื่อมแบบอาร์คทังสเตน เนื่องจากสามารถปรับพารามิเตอร์ของพัลส์ได้ จึงสามารถควบคุมขนาดของรอยเชื่อมได้ตามต้องการ เมื่อใช้การเชื่อมแบบอาร์คทังสเตนกับอะลูมิเนียม แมกนีเซียม และโลหะผสมของโลหะเหล่านี้ จำเป็นต้องใช้ผลการทำความสะอาดแคโทดของอาร์คเพื่อทำความสะอาดฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิวของโลหะฐาน กระแสสลับจะดีกว่า เนื่องจากสามารถปรับพารามิเตอร์ของรูปคลื่นกระแสสลับแบบคลื่นสี่เหลี่ยมได้ จึงทำให้ได้ผลลัพธ์การเชื่อมที่ดีกว่า

 

ในการเชื่อมโลหะด้วยแก๊ส (Gas Metal Arc Welding: GAP) เมื่อต่อกระแสตรงแบบกลับขั้ว ความลึกของการเชื่อมและความกว้างของการเชื่อมจะมากกว่ากรณีที่ต่อกระแสตรงแบบขั้วบวก ส่วนการเชื่อมด้วยกระแสสลับ (Alternating Current: ADC) ความลึกและความกว้างของการเชื่อมจะอยู่ระหว่างสองค่านี้ ดังนั้น ในการเชื่อมแบบจุ่ม (Submerged Arc Welding: ADC) โดยทั่วไปจะใช้การต่อกระแสตรงแบบกลับขั้วเพื่อให้ได้ความลึกของการเชื่อมที่มากขึ้น ในขณะที่ในการเชื่อมผิวแบบจุ่ม (Submerged Arc Surface Welding: ADC) จะใช้การต่อกระแสตรงแบบขั้วบวกเพื่อลดความลึกของการเชื่อม สำหรับการเชื่อมโลหะด้วยแก๊สโดยใช้แก๊สปกคลุม (GAP) เนื่องจาก1การต่อกระแสตรงแบบกลับขั้วไม่เพียงแต่ให้ความลึกของการเชื่อมที่มากเท่านั้น แต่กระบวนการอาร์คเชื่อมและการถ่ายโอนหยดโลหะยังมีความเสถียรมากกว่าการต่อกระแสตรงแบบขั้วบวกและกระแสสลับ อีกทั้งยังมีผลในการทำความสะอาดแคโทด จึงมีการใช้งานอย่างแพร่หลาย ส่วนการต่อกระแสตรงแบบขั้วบวกและกระแสสลับนั้นโดยทั่วไปจะไม่ค่อยใช้กัน

 

2. อิทธิพลของรูปทรงปลายอิเล็กโทรดทังสเตน เส้นผ่านศูนย์กลางลวดเชื่อม และความยาวส่วนขยาย

 

มุมและรูปทรงของปลายด้านหน้าของอิเล็กโทรดเชื่อมมีอิทธิพลอย่างมากต่อความเข้มข้นของอาร์คและแรงดันอาร์ค ดังนั้นควรเลือกให้เหมาะสมกับกระแสเชื่อมและความหนาของชิ้นงาน โดยทั่วไป ยิ่งอาร์คมีความเข้มข้นและแรงดันอาร์คสูงเท่าไร ความลึกของการแทรกซึมก็จะยิ่งมากขึ้น ในขณะที่ความกว้างของรอยเชื่อมจะลดลงตามไปด้วย

 

ในการเชื่อมโลหะด้วยแก๊สอาร์ค เมื่อกระแสเชื่อมคงที่ ยิ่งลวดเชื่อมบางลงเท่าไหร่ ความร้อนจากอาร์คก็จะยิ่งเข้มข้นมากขึ้น ความลึกของการทะลุทะลวงก็จะเพิ่มขึ้น และความกว้างของรอยเชื่อมจะลดลง อย่างไรก็ตาม ในการเลือกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของลวดเชื่อมในโครงการเชื่อมจริง ควรพิจารณาขนาดของกระแสและลักษณะของบ่อหลอมโลหะด้วย เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดรอยเชื่อมที่ไม่ดี

 

ในการเชื่อมโลหะด้วยแก๊สแบบอาร์ค เมื่อความยาวของส่วนขยายลวดเพิ่มขึ้น ความร้อนจากความต้านทานที่เกิดจากกระแสเชื่อมที่ไหลผ่านส่วนขยายของลวดจะเพิ่มขึ้น ทำให้ความเร็วในการหลอมละลายของลวดเพิ่มขึ้น ดังนั้น ความแข็งแรงของรอยเชื่อมจึงเพิ่มขึ้น ในขณะที่ความลึกของการแทรกซึมลดลงเล็กน้อย เนื่องจากความต้านทานของลวดเชื่อมเหล็กค่อนข้างสูง อิทธิพลของความยาวส่วนขยายลวดต่อการเกิดรอยเชื่อมจึงค่อนข้างชัดเจนในการเชื่อมเหล็กและลวดเส้นเล็ก ความต้านทานของลวดเชื่อมอะลูมิเนียมค่อนข้างต่ำ ดังนั้นอิทธิพลจึงไม่มากนัก แม้ว่าการเพิ่มความยาวส่วนขยายลวดจะช่วยปรับปรุงค่าสัมประสิทธิ์การหลอมละลายของลวดได้ แต่เมื่อพิจารณาถึงแง่มุมต่างๆ ทั้งความเสถียรของการหลอมละลายของลวดและการเกิดรอยเชื่อมแล้ว จึงมีช่วงความแปรผันที่ยอมรับได้สำหรับความยาวส่วนขยายลวด

 

อิทธิพลของปัจจัยกระบวนการอื่นๆ ต่อปัจจัยการก่อตัวของรอยเชื่อม

 

นอกเหนือจากปัจจัยกระบวนการข้างต้นแล้ว ปัจจัยกระบวนการเชื่อมอื่นๆ เช่น ขนาดร่องและขนาดช่องว่าง มุมเอียงของอิเล็กโทรดและชิ้นงาน และตำแหน่งเชิงพื้นที่ของรอยต่อ ก็สามารถส่งผลต่อการขึ้นรูปและขนาดของรอยเชื่อมได้เช่นกัน

 

1. ร่องและช่องว่าง

 

ในการเชื่อมรอยต่อแบบชนกันด้วยการเชื่อมไฟฟ้าแบบอาร์ค โดยทั่วไปแล้วจะพิจารณาว่าควรเว้นช่องว่างไว้หรือไม่ ขนาดของช่องว่าง และรูปทรงของร่องที่เปิดนั้นจะขึ้นอยู่กับความหนาของแผ่นโลหะที่จะเชื่อม ภายใต้เงื่อนไขอื่นๆ ยิ่งขนาดของร่องหรือช่องว่างใหญ่เท่าไหร่ การเสริมแรงของรอยเชื่อมก็จะยิ่งน้อยลง ซึ่งเทียบเท่ากับการลดตำแหน่งของรอยเชื่อม ในขณะนี้ อัตราการหลอมรวมจะลดลง ดังนั้น การเว้นช่องว่างหรือการเปิดร่องสามารถใช้เพื่อควบคุมขนาดของการเสริมแรงและปรับอัตราการหลอมรวมได้ เมื่อเปรียบเทียบกับการเว้นช่องว่างและการไม่เว้นช่องว่างและการเปิดร่องแล้ว เงื่อนไขการระบายความร้อนของทั้งสองแบบนั้นค่อนข้างแตกต่างกัน โดยทั่วไปแล้ว เงื่อนไขการตกผลึกของการเปิดร่องนั้นเหมาะสมกว่า

 

2. ความเอียงของอิเล็กโทรด (ลวดเชื่อม)

 

ในการเชื่อมด้วยอาร์ค ตามความสัมพันธ์ระหว่างทิศทางการเอียงของลวดเชื่อมและทิศทางการเชื่อม สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ การเอียงลวดเชื่อมไปข้างหน้าและการเอียงลวดเชื่อมไปข้างหลัง เมื่อลวดเชื่อมเอียง แกนอาร์คก็จะเอียงตามไปด้วย เมื่อลวดเชื่อมเอียงไปข้างหน้า ผลของแรงอาร์คในการระบายโลหะหลอมเหลวไปข้างหลังจะอ่อนลง ชั้นโลหะเหลวที่ด้านล่างของบ่อหลอมเหลวจะหนาขึ้น ความลึกของการแทรกซึมลดลง ความลึกที่อาร์คแทรกซึมเข้าไปในชิ้นงานเชื่อมลดลง ระยะการเคลื่อนที่ของจุดอาร์คขยายกว้างขึ้น ความกว้างของรอยเชื่อมเพิ่มขึ้น และการเสริมแรงลดลง ยิ่งมุมเอียงไปข้างหน้า α ของลวดเชื่อมน้อยลงเท่าใด ผลกระทบนี้ก็จะยิ่งชัดเจนมากขึ้นเท่านั้น เมื่อลวดเชื่อมเอียงไปข้างหลัง สถานการณ์จะตรงกันข้าม ในการเชื่อมด้วยอาร์คโลหะแบบมีฉนวนหุ้ม วิธีการเอียงลวดเชื่อมไปข้างหลังเป็นวิธีที่นิยมใช้มากที่สุด และมุมเอียง α ระหว่าง 65° ถึง 80° ถือว่าเหมาะสม

 

3. การเอียงของชิ้นงานเชื่อม

 

การเอียงของรอยเชื่อมเป็นสิ่งที่พบได้บ่อยในการผลิตจริง และสามารถแบ่งออกเป็น การเชื่อมขึ้นเนินและการเชื่อมลงเนิน ในขณะนี้ ภายใต้แรงโน้มถ่วง โลหะหลอมเหลวมีแนวโน้มที่จะไหลลงตามความลาดชัน ในการเชื่อมขึ้นเนิน แรงโน้มถ่วงจะช่วยระบายโลหะหลอมเหลวไปยังส่วนท้ายของบ่อหลอมเหลว ทำให้การแทรกซึมลึก ความกว้างของรอยเชื่อมแคบ และการเสริมแรงสูง เมื่อมุมเอียง α อยู่ระหว่าง 6° ถึง 12° การเสริมแรงจะมากเกินไป และเกิดรอยบากได้ง่ายทั้งสองด้าน ในการเชื่อมลงเนิน ผลกระทบนี้จะป้องกันไม่ให้โลหะหลอมเหลวไหลไปยังส่วนท้ายของบ่อหลอมเหลว อาร์คไม่สามารถให้ความร้อนแก่โลหะที่ด้านล่างของบ่อหลอมเหลวได้อย่างลึก การแทรกซึมลดลง ระยะการเคลื่อนที่ของจุดอาร์คขยายออก ความกว้างของรอยเชื่อมเพิ่มขึ้น และการเสริมแรงลดลง หากมุมเอียงของรอยเชื่อมมากเกินไป จะทำให้การแทรกซึมไม่เพียงพอและโลหะหลอมเหลวล้นออกมา

 

4. วัสดุและความหนาในการเชื่อม

 

ความลึกของการเชื่อมสัมพันธ์กับกระแสเชื่อม รวมถึงค่าการนำความร้อนและความจุความร้อนเชิงปริมาตรของวัสดุ ยิ่งวัสดุมีค่าการนำความร้อนสูงและยิ่งมีความจุความร้อนเชิงปริมาตรมากเท่าใด ก็ยิ่งต้องการความร้อนมากขึ้นในการหลอมโลหะหนึ่งหน่วยปริมาตรและเพิ่มอุณหภูมิในปริมาณเท่ากัน ดังนั้น ภายใต้เงื่อนไขอื่นๆ เช่น กระแสเชื่อม ความลึกของการเชื่อมและความกว้างของการเชื่อมจะลดลง ยิ่งความหนาแน่นหรือความหนืดของวัสดุสูงเท่าใด ก็ยิ่งยากที่อาร์คจะเคลื่อนตัวออกจากโลหะหลอมเหลว และความลึกของการเชื่อมก็จะยิ่งตื้นขึ้น ความหนาของชิ้นส่วนที่เชื่อมส่งผลต่อการนำความร้อนภายในชิ้นส่วนที่เชื่อม เมื่อเงื่อนไขอื่นๆ เหมือนกัน เมื่อความหนาของชิ้นส่วนที่เชื่อมเพิ่มขึ้น การกระจายความร้อนก็จะเพิ่มขึ้น และทั้งความกว้างและความลึกของการเชื่อมจะลดลง

 

5. ฟลักซ์ สารเคลือบอิเล็กโทรด และก๊าสป้องกัน

 

ส่วนประกอบที่แตกต่างกันของฟลักซ์หรือสารเคลือบอิเล็กโทรดส่งผลให้เกิดแรงดันตกคร่อมที่บริเวณอิเล็กโทรดของอาร์คแตกต่างกัน และความลาดชันของศักย์ไฟฟ้าในลำอาร์คก็แตกต่างกัน ซึ่งจะส่งผลต่อการเกิดรอยเชื่อมอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เมื่อฟลักซ์มีความหนาแน่นต่ำ ขนาดอนุภาคใหญ่ หรือความสูงของการเรียงตัวต่ำ แรงดันรอบอาร์คจะต่ำ ลำอาร์คจะขยายตัว และจุดอาร์คจะมีช่วงการเคลื่อนที่กว้าง ดังนั้น การแทรกซึมจึงน้อย ความกว้างของรอยเชื่อมมาก และการเสริมแรงน้อย เมื่อใช้การเชื่อมด้วยอาร์คกำลังสูงในการเชื่อมชิ้นงานหนา การใช้ฟลักซ์ที่มีลักษณะคล้ายหินภูเขาไฟสามารถลดแรงดันอาร์ค ลดการแทรกซึม และเพิ่มความกว้างของรอยเชื่อมได้ นอกจากนี้ สแลกเชื่อมควรมีความหนืดและอุณหภูมิหลอมเหลวที่เหมาะสม หากความหนืดสูงเกินไปหรืออุณหภูมิหลอมเหลวสูงเกินไป สแลกจะระบายอากาศได้ไม่ดี และง่ายต่อการเกิดรอยบุ๋มจำนวนมากบนพื้นผิวรอยเชื่อม ส่งผลให้การเกิดพื้นผิวรอยเชื่อมไม่ดี

 

องค์ประกอบของก๊าสปกคลุมสำหรับการเชื่อมด้วยไฟฟ้า (เช่น อาร์กอน ฮีเลียม ไนโตรเจน คาร์บอนไดออกไซด์) นั้นแตกต่างกัน และคุณสมบัติทางกายภาพ เช่น ค่าการนำความร้อน ก็แตกต่างกันด้วย ซึ่งทำให้ค่าความต่างศักย์ในบริเวณขั้วของอาร์ค ค่าความต่างศักย์ของลำอาร์ค พื้นที่หน้าตัดการนำไฟฟ้าของลำอาร์ค แรงดันการไหลของพลาสมา และการกระจายตัวของฟลักซ์ความร้อนจำเพาะแตกต่างกันไปด้วย ปัจจัยทั้งหมดนี้ส่งผลต่อการเกิดรอยเชื่อม

 

โดยสรุปแล้ว มีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อการเกิดรอยเชื่อม เพื่อให้ได้รอยเชื่อมที่ดี จำเป็นต้องเลือกวิธีการเชื่อมและสภาวะการเชื่อมที่เหมาะสมตามวัสดุและความหนาของชิ้นส่วนที่เชื่อม ตำแหน่งของรอยเชื่อม รูปทรงของรอยต่อ สภาพการทำงาน ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของรอยต่อ และขนาดของรอยเชื่อม ในขณะเดียวกัน สิ่งที่สำคัญที่สุดคือทัศนคติของช่างเชื่อมที่มีต่อการเชื่อม! มิเช่นนั้น การเกิดรอยเชื่อมและประสิทธิภาพของรอยเชื่อมอาจไม่เป็นไปตามข้อกำหนด และอาจเกิดข้อบกพร่องในการเชื่อมต่างๆ ได้