Czym jest spawanie łukowe?

Spawanie łukowe to rodzaj procesu spawalniczego wykorzystującego łuk elektryczny do wytworzenia ciepła potrzebnego do stopienia i połączenia metali. Źródło zasilania tworzy łuk elektryczny między elektrodą zużywalną lub niezużywalną a materiałem podstawowym, używając prądu stałego (DC) lub zmiennego (AC).

Jak to działa?


Spawanie łukowe to proces spawania adhezyjnego stosowany do łączenia metali. Łuk elektryczny z zasilania AC lub DC wytwarza intensywne ciepło o temperaturze około 6500°F, które topi metal w miejscu łączenia dwóch elementów roboczych.

Schemat obwodu spawania łukowego

Łuk może być prowadzony wzdłuż linii spoiny ręcznie lub mechanicznie, podczas gdy elektroda albo tylko przewodzi prąd, albo przewodzi prąd i jednocześnie topi się w kąpieli spawalniczej, dostarczając materiał wypełniający do złącza.

Ponieważ metale reagują chemicznie z tlenem i azotem w powietrzu, gdy są podgrzewane do wysokich temperatur przez łuk, stosuje się ochronny gaz osłonowy lub żużel, aby zminimalizować kontakt ciekłego metalu z powietrzem. Po ostygnięciu ciekłe metale krzepną, tworząc wiązanie metalurgiczne.

Jakie są różne rodzaje spawania łukowego?
Ten proces można sklasyfikować na dwa różne typy: metody elektrody zużywalnej i niezużywalnej.

Metody elektrody eksploatacyjnej
Spawanie metodą MIG (Metal Inert Gas) i metodą MAG (Metal Active Gas)
Also known as Gas Metal Arc Welding (GMAW), uses a shielding gas to protect the base metals from contamination.

Spawanie elektrodą otuloną (SMAW)
Also znane jako spawanie łukowe elektrodą otuloną (MMA lub MMAW), spawanie łukowe osłaniane topnikiem lub spawanie ręczne elektrodą, to proces, w którym łuk elektryczny łukowy jest prowadzony między metalowym prętem (elektrodą pokrytą otuliną) a obrabianą częścią; zarówno pręt, jak i powierzchnia detalu topią się, tworząc kałużę spawalniczą. Jednoczesne topienie się powłoki topnikowej na elektrodzie wytwarza gaz i żużel, które chronią kałużę spawalniczą przed otaczającą atmosferą. Jest to uniwersalny proces, idealny do łączenia materiałów żelaznych i nieżelaznych o różnej grubości, we wszystkich pozycjach.

Spawanie łukowe rdzeniowo-prożnieniowe (FCAW)
Stworzony jako alternatywa dla SMAW, FCAW wykorzystuje ciągle podawany, topnikowy elektrodowy drut konstrukcyjny oraz zasilacz o stałym napięciu, który zapewnia stałą długość łuku. Ten proces stosuje albo gaz osłonowy, albo tylko gaz tworzony przez topnik, aby zapewnić ochronę przed zanieczyszczeniami.

Zgrzewanie łukowe pod proszkiem (SAW)
Proces często stosowany, z ciągłym podawaniem elektrod zużywalnych i warstwą topnej topnika, która staje się przewodząca po stopieniu, zapewniając drogę prądu między elementem a elektrodą. Topnik dodatkowo pomaga zapobiegać pryskaniu i iskrzeniu oraz tłumi opary i promieniowanie ultrafioletowe.

Spawanie elektrołukowo-szlamowe (ESW)
Proces pionowy stosowany do spawania grubych blach (powyżej 25mm) w jednym przejściu. ESW opiera się na łuku elektrycznym, który zapala się, zanim dodatek topnika zgasi łuk. Topnik topi się w miarę podawania drutu spawalniczego do jeziorka ciekłego metalu, co tworzy na jego powierzchni płynną żużlę. Ciepło do topienia drutu i krawędzi blachy jest generowane przez oporność płynnej żużli na przepływ prądu elektrycznego. Dwa miedziane lejce chłodzone wodą podążają za postępem procesu i zapobiegają spływaniu żużlu.

Spawanie punktowe łukowe (SW)
Podobnie jak w spawaniu błyskowym, SW łączy nakrętkę lub element złączny, zwykle z kołnierzem z wypustkami, które topią się, tworząc połączenie, z innym elementem metalowym.

Metody elektrody niepodlegającej zużyciu
Spawanie metodą TIG (Tungsten Inert Gas)
Znane również jako spawanie łukowe elektrodą nietopliwą w osłonie gazów obojętnych (GTAW), wykorzystuje nietopliwą elektrodę wolframową do wytworzenia łuku oraz obojętny gaz osłonowy do ochrony spoiny i jeziorka spawalniczego przed zanieczyszczeniem atmosferycznym.

Spawanie łukowe plazmowe (PAW)
Podobnie jak w TIG, PAW wykorzystuje łuk elektryczny między nietopliwą elektrodą a anodą, które umieszczone są w korpusie palnika. Łuk elektryczny służy do jonizacji gazu w palniku i wytworzenia plazmy, która następnie jest wypychana przez drobny otwór w anodzie, aby dotrzeć do płyty bazowej. W ten sposób plazma jest oddzielona od gazu osłonowego.