Knowledge-Co to jest spawanie łukowe?

Spawanie łukowe to rodzaj procesu spawalniczego wykorzystującego łuk elektryczny do wytworzenia ciepła, które topi i łączy metale. Zasilacz tworzy łuk elektryczny między elektrodą topliwą lub nietopliwą a materiałem bazowym, używając prądu stałego (DC) lub przemiennego (AC).

Jak to działa?


Spawanie łukowe to proces spawania złączeniowego stosowany do łączenia metali. Łuk elektryczny z zasilacza 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 ręcznie lub mechanicznie wzdłuż linii łączenia, podczas gdy elektroda albo tylko przewodzi prąd, albo przewodzi prąd i jednocześnie topi się w kąpieli spawalniczej, dostarczając metal wypełniający do złącza.

Ponieważ metale reagują chemicznie z tlenem i azotem z powietrza 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 połączenie metalurgiczne.

Jakie są różne rodzaje spawania łukowego?
Ten proces można podzielić na dwa różne typy: metody z elektrodą topliwą i nietopliwą.

Metody z elektrodą topliwą
Spawanie w osłonie gazów obojętnych (MIG) i spawanie w osłonie gazów aktywnych (MAG)
Znane również jako spawanie łukowe w osłonie gazów metalowych (GMAW), wykorzystuje gaz osłonowy do ochrony metali bazowych przed zanieczyszczeniami.

Spawanie łukowe elektrodą otuloną (SMAW)
Znane również jako ręczne spawanie łukowe metalu (MMA lub MMAW), spawanie łukowe z osłoną topnika lub spawanie elektrodą otuloną to proces, w którym łuk jest zapalany między metalowym prętem (elektrodą pokrytą otuliną) a elementem roboczym, oba – pręt i powierzchnia elementu – topią się, tworząc kąpiel spawalniczą. Jednoczesne topienie się powłoki otuliny na pręcie wytwarza gaz i żużel, które chronią kąpiel spawalniczą przed otaczającą atmosferą. Jest to wszechstronny proces idealny do łączenia materiałów żelaznych i nieżelaznych o różnej grubości we wszystkich pozycjach.

Spawanie łukowe elektrodą proszkową (FCAW)
Stworzony jako alternatywa dla SMAW, FCAW wykorzystuje ciągłe podawanie elektrody topliwej z rdzeniem proszkowym oraz zasilacz o stałym napięciu, który zapewnia stałą długość łuku. Proces ten wykorzystuje albo gaz osłonowy, albo tylko gaz powstający z topnika do ochrony przed zanieczyszczeniami.

Spawanie łukowe pod osłoną topnika (SAW)
Często stosowany proces z ciągłym podawaniem elektrody topliwej i warstwą topnika, który staje się przewodzący po stopieniu, zapewniając drogę przepływu prądu między elementem a elektrodą. Topnik pomaga również zapobiegać odpryskom i iskrzeniu oraz tłumi opary i promieniowanie ultrafioletowe.

Spawanie elektrozłóżkowe (ESW)
Proces pionowy stosowany do spawania grubych płyt (powyżej 25 mm) w jednym przejściu. ESW opiera się na łuku elektrycznym, który jest zapalany, zanim dodanie topnika go wygasi. Topnik topi się, gdy elektroda jest podawana do kąpieli, tworząc na jej powierzchni ciekły żużel. Ciepło do topienia elektrody i krawędzi płyty generowane jest przez opór elektryczny ciekłego żużla. Dwa chłodzone wodą miedziane buty podążają za postępem procesu i zapobiegają spływaniu ciekłego żużla.

Spawanie łukowe zgrzewem doczołowym (SW)
Podobne do spawania błyskowego, SW łączy nakrętkę lub element złączny, zwykle z kołnierzem z wypustkami, które topią się, tworząc połączenie, z innym elementem metalowym.

Metody z elektrodą nietopliwą
Spawanie w osłonie gazów obojętnych wolframem (TIG)
Znane również jako spawanie łukowe w osłonie gazów wolframowych (GTAW), wykorzystuje nietopliwą elektrodę wolframową do wytworzenia łuku oraz obojętny gaz osłonowy do ochrony spoiny i kąpieli spawalniczej przed zanieczyszczeniem atmosferycznym.

Spawanie łukowe plazmowe (PAW)
Podobne do TIG, PAW wykorzystuje łuk elektryczny między nietopliwą elektrodą a anodą, które umieszczone są w korpusie palnika. Łuk elektryczny jonizuje gaz w palniku, tworząc plazmę, która jest następnie wypychana przez drobny otwór w anodzie, aby dotrzeć do płyty bazowej. W ten sposób plazma jest oddzielona od gazu osłonowego.