Spawalnictwo

CHARAKTERYSTYKA PROCESU SPAWANIA

Spawanie jest to proces zespalania materiałów poprzez ich nagrzanie, miejscowe stopienie i zestalenie. Podczas spawania na ogół dodaje się spoiwo spawalnicze. Jest to materiał dodatkowy, który stapia się z materiałem rodzimym wypełniając spoinę. Spawanie wykorzystuje się do łączenia metali, głównie stali i tworzyw sztucznych. Scalane części metalu nazywane są  metalem rodzimym, natomiast stopione spoiwo wraz z stopionymi brzegami części łączonych, po ostygnięciu tworzą spoinę. Aby połączyć ze sobą materiały, konieczne jest ich miejscowe nagrzanie do wysokiej temperatury. W zależności od źródła ciepła wyróżniamy różne rodzaje spawania.

RODZAJE I TECHNIKI SPAWANIA

Spawanie dzielimy na:

  • Gazowe – w którym źródłem ciepła jest płomień gazowy,  najczęściej acetylenowo-tlenowy. Proces przeprowadza się za pomocą palnika, który pozwala na zmieszanie gazu palnego i tlenu w odpowiednim stosunku, co umożliwia ich spalanie. U wylotu palnika płomień osiąga temperaturę 3100° C. Ten rodzaj spawania wykorzystuje się zarówno w pracach remontowych jak i w pracach w terenie, głównie do  spawania rur i blach w cienkościennych konstrukcjach stalowych.
  • Termitowe – w którym źródłem ciepła jest reakcja chemiczna między sproszkowanymi tlenkami żelaza i aluminium (mieszanina nazywana termitem). Spalanie termitowe stosowane jest chociażby do łączenia szyn tramwajowych.
  • Laserowe – w którym źródłem ciepła jest wiązka promieni laserowych. Ten rodzaj spawania przebiega w osłonie gazu obojętnego i gwarantuje dużą wytrzymałość spoin. Spalanie laserowe stosowane jest głównie w produkcji wieloseryjnej, np. przemyśle motoryzacyjnym.
  • Elektryczne

Spawanie elektryczne obejmuje wiele rodzajów technik spawalniczych. Wśród nich najczęściej wykorzystywaną metodą jest spawanie łukowe elektrodami otulonymi – uniwersalna metoda wykorzystująca prosty sprzęt. W tym rodzaju spawania źródłem ciepła jest łuk elektryczny powstający pomiędzy spawanymi częściami a metaliczną elektrodą spawalniczą.  Przekształcana w ciepło energia osiąga temperaturę rzędu  7000° C, która umożliwia topienie i łączenie metali.  Ta technika spawalnicza stosowana jest w wielu gałęziach przemysłu, między innymi w transporcie, przemyśle chemicznym, konserwacyjnym i naprawczym. Otulone elektrody spawalnicze wykorzystuje się przy spawaniu lekkich konstrukcji, produkcji części maszyn, łączeniu stali strukturalnych, budowie rurociągów gazowych i rafinerii.

Wykorzystywana w spawaniu elektroda otulona zbudowana jest z metalowego rdzenia, który pokrywa sprasowana otulina. Wytworzenie łuku ma charakter kontaktowy, następuje w wyniku zetknięcia elektrody spawalniczej ze spawanym materiałem, co prowadzi do wygenerowania łuku elektrycznego. Podczas spawania elektroda topi się, a powstałe w ten sposób krople stopionego metalu przenoszone są poprzez łuk do płynnego jeziorka spawanego metalu, po ostygnięciu tworząc spoinę. Otulina elektrod spawalniczych podczas topienia się wydziela gazy, które zabezpieczają płynny metal przed warunkami atmosferycznymi. Następnie otulina krzepnie tworząc na powierzchni jeziorka warstwę ochronną żużlu chroniącą metal spoiny przed czynnikami zewnętrznymi. Dostępne są rożne rodzaje elektrod spawalniczych:

  • Elektrody o otulinie rutylowej (R)
  • Elektrody o otulinie zasadowej (B)
  • Elektrody o otulinie celulozowej (C)
  • Elektrody o otulinie kwaśnej (A)
  • Elektrody specjalne