Spawanie łukowe należy do najpopularniejszych metod łączenia metali. Wykorzystuje się w niej ciepło łuku elektrycznego, jakie powstaje między elektrodą a spawanym materiałem. W zależności od tego, jak dokładnie wygląda cały proces (między innymi tego, jakich używa się gazów osłonowych), można wyróżnić różne rodzaje spawania łukowego. Poniżej przyjrzymy się popularnym, a także mniej znanym metodom, jakie znajdują zastosowanie w wielu branżach.

Najpopularniejsze rodzaje spawania łukowego

Do najpopularniejszych rodzajów spawania łukowego możemy zaliczyć MMA, spawanie MIG i MAG, a także spawanie TIG. Oto ich najważniejsze cechy oraz konkretne zastosowania.

Spawanie łukowe MMA

Metoda MMA (z ang. Manual Metal Arc Welding) to ręczne spawanie łukowe elektrodą otuloną. To jedna z najstarszych, a zarazem najbardziej uniwersalnych metod spawania łukowego, której specyfika jest stosunkowo prosta. Polega ona na tym, że spawacz trzyma elektrodę w specjalnym uchwycie i zbliża ją do spawanego metalu. Pomiędzy elektrodą a materiałem powstaje łuk elektryczny, który wytwarza bardzo wysoką temperaturę i topi metal. Sama elektroda również ulega topieniu i tworzy część spoiny. Jej otulina podczas spawania chroni rozgrzany metal przed dostępem powietrza. Po zakończonej pracy na spoinie zostaje warstwa żużla, która musi zostać usunięta.

Spawanie łukowe MMA posiada wiele zalet. Pozwala na przykład łączyć różne rodzaje i gatunki metali oraz stopów. Duże znaczenie dla jej popularności ma także możliwość spawania na zewnątrz, a także w różnych pozycjach. MMA pozwala również spawać na wysokościach, a nawet pod wodą. Osoby zajmujące się tą metodą zwracają dodatkowo uwagę na łatwe w obsłudze i mobilne narzędzia do spawania, jak też wysoką jakość spoin (pod warunkiem odpowiednich umiejętności spawaczy). MMA sprawdza się zarówno w przypadku cienkich, jak i grubych elementów.

Do wad można z kolei zaliczyć:

• niską wydajność i prędkość spawania,
• konieczność usuwania żużla,
• dużą ilość gazów i dymów wydzielanych w trakcie spawania.

Spawanie MIG/MAG

Spawanie MIG (Metal Inert Gas) oraz MAG (Metal Active Gas) polega na tym, że do miejsca spawania podawany jest automatycznie drut spawalniczy, który pełni jednocześnie funkcję elektrody oraz materiału dodatkowego. Między drutem a spawanym elementem powstaje łuk elektryczny, który topi metal oraz tworzy spoinę.

Różnica między spawaniem MIG i MAG polega na zastosowanym gazie osłonowym. W metodzie MIG wykorzystuje się gazy obojętne, na przykład argon lub hel, co sprawia, że sprawdza się ona w przypadku spawania aluminium i innych metali nieżelaznych. W metodzie MAG wykorzystuje się z kolei gazy aktywne, najczęściej dwutlenek węgla albo jego mieszanki, a sprawdza się ona w przypadku spawania stali (węglowych i niskostopowych).

Spawanie MIG/MAG znajduje zastosowanie w przemyśle ciężkim, na przykład podczas budowy statków albo zbiorników ciśnieniowych. Z powodzeniem sprawdza się także w łączeniu blach, dlatego metoda ta często wykorzystywana jest w branży samochodowej. Obie metody cenione są za szybkość oraz wydajność, co czyni je dobrym rozwiązaniem w warsztatach oraz branży produkcyjnej.

W skrócie można powiedzieć, że MIG i MAG wykorzystują ten sam sprzęt (czyli migomat), natomiast różnią się tym, jaki gaz osłonowy wykorzystywany jest podczas spawania. Metoda MAG najczęściej sprawdza się w warsztatach - do spawania stali czarnej oraz nierdzewnej, natomiast MIG to metoda łączenia aluminium oraz innych metali kolorowych, jak miedź oraz tytan.

Spawanie łukowe TIG

Spawanie TIG (Tungsten Inert Gas) to metoda, w której łuk elektryczny powstaje między spawanym materiałem a nietopliwą elektrodą wolframową. Łuk rozgrzewa oraz topi krawędzie metalu, dzięki czemu może powstać spoina.

Zasadnicza różnica pomiędzy TIG a opisywanymi powyżej metodami MIG/MAG polega na tym, że wolframowa elektroda nie topi się, a co za tym idzie - nie staje się częścią spoiny. Jeżeli potrzebny jest dodatkowy materiał, spawacz podaje go osobno w postaci pręta topliwego albo drutu. Tutaj również cały proces odbywa się w osłonie gazu, najczęściej argonu.

TIG jako metoda spawania łukowego znajduje zastosowanie, kiedy duże znaczenie ma wygląd spoiny. Jest to jednocześnie sposób bardziej wymagający, ponieważ spawacz operuje nie tylko elektrodą, ale też dodatkowym materiałem, który będzie tworzyć spoinę. Główną zaletą TIG jest to, że pozwala uzyskać bardzo dokładne i estetyczne spoiny. Tego rodzaju spawanie wykorzystywane jest do łączenia metali nieżelaznych (miedź czy aluminium), jak również stali wysokostopowych oraz niskostopowych.

Inne rodzaje spawania łukowego - FCAW, SAW oraz PAW

Warto również wspomnieć o kilku innych metodach spawania łukowego, do których zaliczamy FCAW, SAW oraz PAW.

W metodzie FCAW do spawania używa się specjalnego drutu, który w środku wypełniony jest proszkiem spawalniczym (topnikiem). Podczas spawania drut jest automatycznie podawany do miejsca łączenia metalu, a powstający łuk elektryczny topi drut oraz krawędzie spawanych elementów.

Znajdujący się w drucie topnik pomaga chronić rozgrzany metal przed wpływem powietrza, a w zależności od rodzaju drutu metoda może odbywać się z gazem osłonowym albo bez niego. FCAW bardzo dobrze sprawdza się w przypadku szybkiego spawania grubych materiałów, a także podczas pracy w trudnych warunkach.

SAW to z kolei spawanie łukiem krytym. Ta metoda polega na łączeniu metalowych elementów za pomocą łuku elektrycznego znajdującego się pod warstwą specjalnego topnika. Pod wpływem wysokiej temperatury topnik ulega częściowemu stopieniu i tworzy warstwę żużla. Ma ona za zadanie ochronić rozgrzaną spoinę przed kontaktem z powietrzem i utlenianiem. Metoda SAW sprawdza się podczas spawania blach o dużej grubości, a także montażu konstrukcji stalowych o znacznych rozmiarach. Ten proces pozwala szybko tworzyć długie oraz równe spoiny, a dodatkowo charakteryzuje się niewielką emisją dymów spawalniczych.

PAW to spawanie plazmowe, które należy do najbardziej precyzyjnych metod łączenia metali. Znajduje zastosowanie między innymi w przemyśle lotniczym. Pozwala osiągnąć wysokiej jakości spoiny, a jednocześnie zminimalizować odkształcenia materiału. Ta metoda polega na łączeniu metalu za pomocą skoncentrowanego łuku elektrycznego. Łuk przechodzi przez specjalną dyszę, dzięki czemu jest wąski, stabilny, a do tego osiąga bardzo wysoką temperaturę.

W metodzie PAW wykorzystywana jest plazma, czyli silnie rozgrzany gaz, który przewodzi prąd. Proces ten odbywa się w osłonie gazów ochronnych, na przykład argonu, a dodatkowo stosuje się elektrodę wolframową. Główne zalety spawania łukowego PAW to:

• wysoka jakość spoiny,
• większa prędkość spawania (w porównaniu z metodą TIG),
• niewielkie odkształcenie materiału.

Sprawdź: półautomaty spawalnicze, testery akumulatorów, uchwyty spawalnicze, przyłbice spawalnicze

Rodzaje spawania łukowego - podsumowanie

Wybór odpowiedniej metody spawania łukowego zależeć będzie przede wszystkim od rodzaju oraz grubości materiału, a także oczekiwanej jakości spoiny, warunków pracy czy wydajności całego procesu spawania.

• MMA to uniwersalna metoda, która sprawdzi się podczas prac montażowych, naprawczych albo spawania w terenie.
• MIG to spawanie wykorzystywane do łączenia aluminium oraz innych metali nieżelaznych.
• MAG wykorzystuje się do spawania stali, na przykład w warsztatach albo zakładach produkcyjnych.
• TIG pozwala uzyskać estetyczne i trwałe spoiny.
• FCAW radzi sobie w przypadku spawania grubych elementów, a także w trudnych warunkach pracy.
• SAW będzie odpowiedni przy długich spoinach i elementach o dużej grubości.
• PAW to wysoka precyzja i sprawdzi się w wymagających procesach przemysłowych.