Metody spawania – Jakie są rodzaje spawania?

Metody spawania - Jakie są rodzaje spawania?

Niektóre metody spawania pozwalają uzyskać piękne wizualnie, czyste spoiny, które nie wymagają czyszczenia lub wymagają go w niewielkim stopniu, podczas gdy inne techniki dają dokładnie odwrotny efekt. Jakiego rodzaju metal zamierzasz spawać? To ma wpływ na wszystko. Zebraliśmy kluczowe szczegóły dotyczące różnych rodzajów procedur spawalniczych, aby pomóc wyjaśnić ten temat.

Metody spawania

Współczesne, zaawansowane techniki spawania i rodzaje spawania rozwinęły się z podstawowych metod w kilka rodzajów spawania. Pomimo faktu, że każda z tych technik spawalniczych jest nieco inna, wszystkie mają na celu połączenie dwóch lub więcej kawałków metalu za pomocą najsilniejszego możliwego połączenia w jak najkrótszym czasie.

Oto kilka najpopularniejszych rodzajów spawania i typowe zastosowania każdego z nich. Przekonasz się, że niektóre techniki są bardziej ryzykowne i trudniejsze do nauczenia niż inne. Każdy, kto uczy się spawania, powinien jednak mieć świadomość, że z każdym spawaniem wiąże się pewien poziom ryzyka, a najlepszym sposobem na zachowanie bezpieczeństwa jest noszenie środków ochrony osobistej, takich jak przyłbica spawalnicza, respirator spawalniczy lub okulary spawalnicze.

Podstawowe metody spawania

Metoda spawaniaOpisZastosowania
Spawanie łukowe ze stali (SMAW)Wykorzystuje elektrodę pokrytą topnikiem do tworzenia stabilnego łuku i wysokiej jakości spawów.Nadaje się do prac warsztatowych i terenowych. Powszechnie stosowane do spawania materiałów żelaznych.
Spawanie łukowe gazem metalu (GMAW)Wykorzystuje ciągłe podawanie drutu jako elektrody i mieszaninę gazu obojętnego lub półobojętnego do ochrony spawu przed zanieczyszczeniem.Stosowane do szybkiego spawania materiałów nieżelaznych.
Spawanie łukowe z rdzeniem proszkowym (FCAW)Wykorzystuje drut składający się ze stali elektrody otaczającej materiał wypełniający w postaci proszku.Umożliwia wyższą prędkość spawania i większą penetrację metalu.
Spawanie łukowe gazem wolframu (GTAW)Wykorzystuje nietopliwą elektrodę wolframową, mieszaninę gazu obojętnego lub półobojętnego i oddzielny materiał wypełniający.Przydatne do spawania cienkich materiałów, stali nierdzewnej i lekkich metali.
Spawanie łukowe pod proszkiem (SAW)Łuk jest wywoływany pod warstwą topnika, chroniąc spaw przed zanieczyszczeniem atmosferycznym.Stosowane w przemyśle do dużych produktów i w produkcji spawanych naczyń ciśnieniowych.

Rodzaje zasilania w spawaniu

Typ zasilaniaOpis
Zasilanie stałym prądemUtrzymuje stosunkowo stały prąd, nawet gdy napięcie się zmienia. Używane w manualnych procesach spawania, takich jak spawanie łukowe gazem wolframu i spawanie łukowe ze stali.
Zasilanie stałym napięciemUtrzymuje stałe napięcie i zmienia prąd. Używane w automatycznych procesach spawania, takich jak spawanie łukowe gazem metalu, spawanie łukowe z rdzeniem proszkowym i spawanie łukowe pod proszkiem.

GMAW – MIG/MAG Spawanie łukowe gazowo-metalowe

Termin Metal Inert Gas (MIG) jest również używany do opisania spawania łukowego MIG. Dwa metale, które mają zostać połączone, są podgrzewane za pomocą gazu osłonowego, który przepływa wzdłuż elektrody drutowej. Proces ten, jest najczęściej stosowany w spawalnictwie przemysłowym i może być wykorzystywany do spawania płyt i rur o dużych otworach. Wymaga źródła zasilania o stałym napięciu i prądzie stałym.

Aby utworzyć łuk z metalem nieszlachetnym, który topi się jako materiał wypełniający w celu utworzenia spoiny, końcówka drutu służy jako elektroda. Ciągły proces wymaga wstępnego ustawienia parametrów zgodnie z potrzebą spawania. Jest to metoda łączenia szerokiej gamy metali, która pozwala uzyskać schludny, gładki i estetyczny ścieg spoiny.

Konieczne jest użycie gazu osłonowego, aby osłonić spoinę przed zanieczyszczeniami unoszącymi się w powietrzu. Zwykle przyjmuje on postać helu, argonu, tlenu lub dwutlenku węgla. Metale takie jak stal nierdzewna, miedź, nikiel, stal węglowa, aluminium i inne są często obrabiane tą techniką. Ta technika spawania jest najczęściej stosowana w budownictwie i przemyśle samochodowym.

GTAW – TIG Spawanie gazem obojętnym wolframu

Spawanie łukowe elektrodą wolframową (GTAW), znane również jako spawanie metodą TIG (Tungsten Inert Gas), jest stosowane głównie do spawania grubych odcinków stali nierdzewnej lub metali nieżelaznych.

Jest to inny rodzaj spawania łukowego, który tworzy spoinę przy użyciu stałej, zużywalnej elektrody wolframowej, choć trwa znacznie dłużej niż spawanie elektrodą otuloną lub metodą MIG. Skład metalu podstawowego ma kluczowe znaczenie przy stosowaniu tej procedury, ponieważ ilość chromu wpłynie na temperaturę topnienia.

W przypadku tej formy spawania nie ma potrzeby stosowania spoiwa. Procedura ta powinna być stosowana w pomieszczeniach zamkniętych, z dala od otwartej przestrzeni, ze względu na wymagany stały przepływ gazu.

Chociaż spawanie TIG jest jednym z trudniejszych procesów spawalniczych do opanowania i wymaga kompetentnych pracowników, jest niezwykle wszechstronne.

Spawanie TIG wymaga użycia dwóch rąk. Jedna ręka trzyma palnik TIG, a druga podaje pręt. Ciepło i łuk wytwarzane przez ten palnik są wykorzystywane do łączenia większości popularnych metali, takich jak aluminium, stal, stopy niklu, stopy miedzi, kobalt i tytan.

Stal, stal nierdzewna, aluminium, stopy niklu, magnez, miedź, mosiądz, brąz, a nawet złoto mogą być spawane metodą TIG.

Spawanie mig z bliska

SMAW – MMA – Spawanie elektrodą otuloną

Spawanie elektrodą otuloną jest często określane jako spawanie łukiem krytym (SMAW). Spawacz wykonuje proces spawania ręcznie, używając drążka i prądu elektrycznego do wytworzenia łuku między drążkiem a łączonymi metalami.

W przypadku produkcji przemysłowej i budowy konstrukcji stalowych, żelazo i stal są często spawane przy użyciu tej techniki. Spawacz wykorzystujący tę technikę musi posiadać odpowiednie umiejętności, aby spawany metal mógł przejść niszczący test zginania.

W tym przypadku wymienna elektroda sztyftowa służy jako materiał wypełniający. Gdy końcówka elektrody zetknie się z metalem nieszlachetnym, powstaje łuk elektryczny. Metal wypełniający elektrodę topi się pod wpływem ciepła łuku, tworząc spoinę. W celu ochrony strefy spawania przed utlenianiem, elektroda sztyftowa zostaje pokryta topnikiem, który wytwarza chmurę ochronną. Gdy topnik stygnie, przekształca się w żużel, który musi zostać usunięty.

Technika spawania elektrodą otuloną najlepiej sprawdza się w przypadku spoin, które nie będą widoczne w efekcie końcowym, ponieważ nie zapewnia ona najbardziej atrakcyjnego produktu końcowego. Technika ta doskonale nadaje się do naprawy maszyn, ponieważ może być stosowana zarówno na zardzewiałych, pomalowanych, jak i brudnych powierzchniach.

FCAW – Spawanie łukiem rdzeniowym

Z uwagi na zdolność źródła zasilania do wykonywania obu rodzajów spawania, spawanie FCAW jest porównywalne do spawania MIG. Drut elektrodowy musi działać jako elektroda podawana stale z uchwytu podczas spawania MIG.

Z kolei FCAW generuje strefę osłony gazowej wokół spoiny, wykorzystując drut z topnikiem jako rdzeń. Ta technika spawania nie wymaga zewnętrznego gazu osłonowego. Ta metoda jest elastyczna i skuteczna w przypadku grubych metali.

Spawanie wysokotemperaturowe to skuteczna metoda łączenia ze sobą metali ciężkich. Ponieważ nie wymaga zewnętrznego gazu, spawanie jest tańszą opcją. Metoda ta jest wykorzystywana w naprawach ciężkiego sprzętu i jest przydatna w przypadku cięższych metali.

Zanim uzyskasz piękną, czystą spoinę, musisz usunąć żużel z topnika. Ponieważ gaz osłonowy nie jest konieczny, spawanie można łatwo przeprowadzić na zewnątrz.

Spawanie laserowe

Za pomocą spawania laserowego można łączyć zarówno metale, jak i tworzywa termoplastyczne. Spawy są wykonywane przy użyciu lasera, jak sama nazwa wskazuje, jako źródła ciepła. Spawanie laserowe może być stosowane do tytanu, aluminium, stali nierdzewnej, stali HSLA i stali węglowych. Dzięki automatyzacji za pomocą robotów jest ona łatwa do zautomatyzowania, co czyni ją popularną w produkcji, w tym w sektorze motoryzacyjnym.

Spawanie tig pokazane z bliska

Spawanie wiązką elektronów

Ta forma spawania polega na kierowaniu wiązki niezwykle szybkich elektronów na łączony metal. Elektrony przekazują swoją energię do arkuszy, topiąc metale spawalne, które mogą być łączone i spawane.

Spawanie tego rodzaju jest wykorzystywane w różnych branżach, w tym w tych, które produkują wysokiej klasy silniki lotnicze i zautomatyzowane części samochodowe. Spawanie to może być pomocnym narzędziem przy montażu skrzyń biegów, bimetalowych brzeszczotów i komponentów lotniczych. Jest to idealna opcja do uszczelniania komponentów elektrycznych.

Metoda ta działa dobrze z różnymi metalami, które mają różne temperatury topnienia i przewodność cieplną. W tej technice spawania dobrze sprawdzają się zarówno cienkie, jak i grube metale.

Spawanie plazmowe

W porównaniu do spawania GTAW, spawanie plazmowe jest bardziej precyzyjne, ponieważ wykorzystuje mniejszy łuk. Dodatkowo wykorzystuje oddzielny palnik do wytwarzania znacznie wyższych temperatur. Plazma jest wytwarzana wewnątrz uchwytu poprzez sprężanie gazu. Następnie plazma jest jonizowana, co powoduje, że staje się przewodząca dla elektryczności.

Umożliwia to utworzenie łuku, który generuje niezwykle wysokie temperatury zdolne do stopienia metali nieszlachetnych. Kolejnym podobieństwem do spawania TIG jest to, że umożliwia ono spawanie łukiem plazmowym bez użycia spoiwa.

SAW – Spawanie łukiem krytym

Podczas spawania łukiem krytym do przykrycia złącza spawalniczego, drutu spawalniczego i łuku spawalniczego wykorzystywany jest koc topnikowy. Technika ta jest bezpieczna, ponieważ nie występują w niej opary spawalnicze, silne światło łuku ani unoszące się żużle. Niezależnie od tego, czy spawanie wykonuje człowiek, czy robot, obaj są chronieni przez barierę topnikową.

SAW jest szybki i skuteczny w wytwarzaniu mocnych spoin o głębokim wtopieniu i niewielkim przygotowaniu. Warstwa topnika chroni spawacza przed promieniowaniem UV i podczerwonym.

Spawanie gazowe – Spawanie tlenowo acetylenowe

Temperatura 3500 stopni Celsjusza sprawia, że jest to jedna z najgorętszych technik spawania. Gdy gazy paliwowe i tlen krążą w palniku, wytwarzane jest ciepło. Trzy różne rodzaje płomienia – płomień neutralny, płomień nawęglający i płomień utleniający – są wykorzystywane w tym procesie.

Spawanie gazowe ma wiele zalet. Gaz pod ciśnieniem znajduje się w wygodnym stalowym cylindrze, dzięki czemu jest przenośny. Można go dostosować do różnych średnic metalu i jest dość prosty w obsłudze. Jest to bardzo opłacalna i bezpieczna alternatywa, z której mogą korzystać nawet początkujący.

Spawacz podczas pracy

Procesy spawania w stanie stałym

ProcesOpis
Spawanie ultradźwiękoweŁączy cienkie blachy lub druty wykonane z metalu lub tworzywa sztucznego poprzez wibracje z wysoką częstotliwością i pod wysokim ciśnieniem.
Spawanie wybuchowePolega na łączeniu materiałów poprzez dociskanie ich do siebie pod bardzo wysokim ciśnieniem. Powszechnie stosowane do spawania różnych materiałów.
Spawanie tarciowePolega na użyciu tarcia między elementami roboczymi w celu wytworzenia ciepła i plastycznego odkształcenia powierzchni materiałów.
Spawanie impulsowe magnetyczneProces spawania w stanie stałym, który używa sił magnetycznych do tworzenia spawu.
Spawanie dyfuzjneTechnika spawania w stanie stałym, która produkuje spaw poprzez przyłożenie ciśnienia przy podwyższonej temperaturze do elementów roboczych.

Podsumowanie

Mamy nadzieję, że posiadasz już podstawową wiedzę na temat różnych metod spawania. Podczas gdy niektóre odmiany mogą być obsługiwane przez tanie urządzenia, inne wymagają drogich maszyn. Niektóre z nich nie wymagają dużych nakładów finansowych i mogą być wykonywane przez majsterkowiczów i hobbystów. Jeśli chcesz od razu kupić spawarkę, zapoznaj się z naszym przewodnikiem dotyczącym zakupu spawarki MIG, spawarki TIG, spawarki punktowej, spawarki elektrodowej lub spawarki wieloprocesowej.

Pamiętaj, że przy każdym rodzaju spawania musisz przestrzegać się zasad BHP dotyczących spawania, aby twoja praca mogła być bezpieczna i skuteczna.

O autorach

Author Image

Artur Kowalski

Jestem certyfikowanym ekspertem ds. spawania i twórcą DobrySpawacz.com, bloga, na którym dzielę się ponad 30-letnim doświadczeniem w branży spawalniczej. Skontaktuj się ze mną pod adresem [email protected] w razie potrzeby pomocy.