Przegląd podstawowych metod spawania

W spawalnictwie możemy wyróżnić kilka najczęściej stosowanych metod spawania. Każda z nich posiada wady i zalety, dlatego trudno jednoznacznie ocenić która jest najlepsza. Poniżej przedstawiamy kilka najpopularniejszych technik łączenia materiałów.

MIG/MAG

W metodzie MIG/MAG łuk elektryczny jarzy się między metalową elektrodą, mającą postać ciągłego drutu, a spawanym materiałem. Łuk i jeziorko ciekłego metalu są chronione strumieniem gazu obojętnego lub aktywnego. Metoda nadaje się do spawania większości materiałów. Są oferowane druty elektrodowe odpowiednie dla różnych metali. Metoda MIG/MAG jest z samej swojej natury o wiele bardziej wydajna niż metoda spawania ręcznego elektrodami otulonymi, w której występują przerwy w procesie, gdy jest wymieniana zużyta elektroda. Dodatkowo występują także straty materiałowe, gdyż ogarki elektrod są wyrzucane. Z każdego kilograma elektrod otulonych, około 65% staje się częścią złącza (reszta jest odrzucana). Wskutek wprowadzenia drutów pełnych i drutów rdzeniowych, współczynnik ten został zwiększony do 80-95%. Metoda MIG/MAG jest metodą uniwersalną pozwalającą uzyskiwać stopiwo z bardzo dużą szybkością i we wszystkich pozycjach. Jest szeroko stosowana do spawania cienkich i średnich elementów stalowych oraz do spawania stopów aluminium, zwłaszcza gdy jest wymagana duża wydajność spawania ręcznego. Wprowadzane druty rdzeniowe coraz częściej są wykorzystywane do spawania dużych konstrukcji stalowych.

TIG

W metodzie TIG (zwanej też GTAW – Gas Tungsten Arc Welding) jest stosowana nietopliwa elektroda wolframowa. Elektroda, łuk i obszar przyległy do jeziorka ciekłego metalu są chronione przed atmosferą przez obojętny gaz osłonowy. Jeżeli jest wymagane użycie spoiwa, to materiał dodatkowy wprowadza się przy czołowej krawędzi jeziorka ciekłego metalu. Za pomocą metody TIG uzyskuje się niezwykle czyste, wysokiej jakości złącza. Ponieważ w procesie nie powstaje żużel, jest wyeliminowane ryzyko zanieczyszczenia spoiny jego wtrąceniami, a i gotowa spoina praktycznie nie wymaga żadnego czyszczenia. Metoda ta nadaje się do spawania niemal wszystkich metali, przy czym proces może być prowadzony ręcznie lub w sposób zautomatyzowany. Metoda TIG jest najczęściej stosowana do spawania stopów aluminium oraz do spawania stali nierdzewnych, gdzie jednorodność złącza ma krytyczne znaczenie. Jest szeroko wykorzystywana w przemyśle nuklearnym, chemicznym, lotniczym i spożywczym.

MMA

Metoda MMA (Manual Arc Welding) oznacza spawanie łukowe elektrodą otuloną. Jest to najbardziej uniwersalna metoda spawania łukowego, pozwalająca na spawanie w ciężkich warunkach lub trudno dostępnych miejscach. W metodzie tej wykorzystywana jest elektroda otulona składająca się z metalowego rdzenia pokrytego sprasowaną otuliną. W wyniku spawania tą metodą, pomiędzy końcem elektrody a spawanym materiałem wytwarzany jest łuk elektryczny, który może być zasilany prądem przemiennym lub prądem stałym (z biegunowością ujemną lub dodatnią). Charakterystyczne dla tej metody jest ręczne przesuwanie elektrody podczas jej stapiania. Krople stopionego metalu elektrody przenoszone są poprzez łuk do płynnego jeziorka spawanego metalu, tworząc po ostygnięciu spoinę. Topiąca się otulina elektrody wydziela gazy, które chronią płynny metal przed wpływem atmosfery. W miejscu łączenia wytwarza się warstwa żużlu, który zostaje usunięty. Po odsunięciu elektrody od spawanego przedmiotu, łuk elektryczny ustaje i proces spawania zostaje przerwany. Metoda MMA różni się od metod TIG i MIG/MAG przede wszystkim tym, że w metodzie MMA elektroda ulega skróceniu, natomiast w metodzie TIG oraz MIG/MAG długość elektrody pozostaje przez cały czas niezmieniona i odległość pomiędzy uchwytem a elementem spawanym jest przez cały czas stała.

SPAWANIE GAZOWE

Spawanie gazowe polega na nadtopieniu brzegów spawanego elementu za pomocą palnika. Do uzyskania płomienia wykorzystuje się spalanie gazów palnych (np. acetylen) oraz tlenu. Spawanie gazowe przebiega w dwóch etapach. Pierwszy etap przebiega w strefie redukcyjnej (odtleniającej) czyli w miejscu gdzie płomień osiąga najwyższą temperaturę. Z kolei drugi etap ma miejsce w strefie tzw. kity płomienia. Oprócz tych dwóch wymienionych stref wyróżnia się także jądro płomienia.

SPAWANIE LASEROWE

Ta metoda spawania jest uważana za najbardziej nowoczesną. Polega na łączeniu elementów metalowych i elementów ze stopów metali poprzez stapianie obszaru styku łączonych przedmiotów ciepłem, które otrzymujemy w wyniku doprowadzenia do tego obszaru skoncentrowanej wiązki laserowej (światła o bardzo dużej gęstości mocy).

SPAWANIE PLAZMOWE

Spawanie plazmowe jest zbliżone do spawania TIG, jednak łuk jest tutaj wymuszany przez dodatkową dyszę, która zwęża łuk na końcu elektrody w korpusie palnika. Łuk plazmowy ma wyższe stężenie energii niż łuk TIG, tworząc głębsze i węższe spoiny.