Proces spawania to szereg dynamicznych zjawisk fizycznych i chemicznych. Choć w wielu dziedzinach przemysłu spawanie jest powszechne, uznaje się je za pracę niebezpieczną. W związku z tym do spawarki nie mogą zostać dopuszczeni pracownicy, nieznający podstaw spawania. Co powinna wiedzieć osoba chcąca podjąć pracę jako spawacz? Przedstawiamy informacje, które przydadzą się przed kursem spawalniczym, a także będą przydatne w innych zadaniach.
Proces spawania – komu potrzebna jest taka wiedza?
Planujesz pracę jako spawacz i chcesz poznać podstawy spawania? Lubisz majsterkować i zależy Ci na poznaniu podstawowych zasad i technik? Jeśli zamierzasz praktykować spawanie, będziesz musiał przejść odpowiednie kursy. Nauka spawania elektrycznego w formie praktycznej i teoretycznej na specjalnych wykładach umożliwia zdobycie kwalifikacji upoważniających do pracy w zawodzie. Podstawy zgromadzone w tym poradniku pozwolą poukładać informacje przed przystąpieniem do egzaminu.
Jednak podstawowe informacje o spawaniu elektrycznym mogą być potrzebne nie tylko przyszłym praktykom. Każdy pracownik budowlany i zajmujący się pracami w szeroko pojętym przemyśle powinien je poznać. Informacje o jednym z najpopularniejszych procesów łączenia metali przydadzą się nie tylko w trakcie spawania. Zrozumienie procesu i jego prowadzenia będzie przydatne w wielu dziedzinach mechanicznych, budowlanych, a także przy projektowaniu konstrukcji.
Proces spawania – na czym polega?
Proces spawania to łączenie ze sobą materiałów poprzez ich zespolenie. Wykorzystuje się do tego wysoką temperaturę, która topi krawędzie obu łączonych elementów, tworząc jeziorko spawalnicze z płynnym metalem. Z pomocą dodatkowego materiału topliwego dochodzi do połączenia struktury obu elementów i wypełnienia szczeliny pomiędzy nimi. Po stężeniu stali obie części mają stabilne połączenie.
W większości metod spawalniczych do wytworzenia wysokiej temperatury wykorzystywany jest łuk elektryczny. To zjawisko polega na dynamicznym przepływie elektronów z elementu o ładunku ujemnym na neutralny. W czasie wyrównywania potencjałów wytwarzają się ogromne ilości energii cieplnej, która topi stal. Metodą spawania łukowego elektrodą tworzy się zdecydowaną większość wszystkich spoin w przemyśle.
Spawanie łukowe prowadzone jest w dodatkowej osłonie gazów obojętnych lub aktywnych. Gazy mają na celu zabezpieczenie płynnego metalu przed wpływem czynników zewnętrznych. Tworzą też środowisko pozwalające na optymalny przebieg procesu. Dzięki temu spoina jest pozbawiona zanieczyszczeń i gazów osłabiających jej strukturę.
Podstawy spawania łukowego – najważniejsze metody
Praktycznie każdy spawacz rozpoczyna zdobywanie kwalifikacji i doświadczenia zawodowego od spawania łukowego. Istnieją różne rodzaje spawania i metody wykorzystania łuku elektrycznego. Różnice wynikają z zastosowanych elektrod, mieszanek gazów i urządzeń.
Spawanie elektrodą topliwą
Pierwsza opatentowana technika polegała na spawaniu elektrodą topliwą. Stosowana do dziś metoda MMA, czyli spawania elektrodą otuloną, jest bardzo uniwersalna. W wyniku spawania łukiem drut zaczyna się topić, a otulina wytwarza gaz osłonowy. Podobną techniką jest spawanie łukiem krytym, w której to osłonę jeziorka stanowi granulat zasłaniający łuk elektryczny.
Obecnie największą popularnością cieszy się spawanie metodą MIG i MAG. Tu elektroda w formie drutu podawana jest przez półautomat. Z kolei gazy osłonowe wypuszczane są z butli gazowych. Spawanie MIG wykorzystuje osłonę gazów neutralnych, które nie wchodzą w reakcję z łukiem. Metoda ta stosowana jest głównie do łączenia metali nieżelaznych. Stal konstrukcyjną i stopową spawa się w osłonie gazu aktywnego, czyli metodą MAG. W tym przypadku gaz aktywny (argon lub CO2) wspomaga utrzymanie łuku elektrycznego.
Spawanie elektrodą nietopliwą
Jedną z nowocześniejszych, lecz równie popularną metodą spawalniczą jest spawanie tigiem. Praca wykonywana jest tu elektrodą wolframową nietopliwą utrzymywaną w uchwycie i osłonie gazowej. W tej technice z reguły nie wykorzystuje się dodatkowego materiału topliwego. Spawanie TIG wykorzystywane jest zatem głównie do łączenia cienkich blach i rur.
Pozostałe techniki spawalnicze
Wykorzystywanie do spawania łuku wytworzonego pomiędzy elektrodą i stalą to nie jedyny sposób spawalniczy. Ogromna popularność spawania i rosnące zapotrzebowanie doprowadziły do powstania innych technik. Do najczęściej spotykanych zalicza się:
- spawanie gazowe – spalany gaz generuje wysoką temperaturę, jednak proces jest mało wydajny i nieprecyzyjny;
- spawanie laserowe – wiązka lasera jest bardzo precyzyjna i wykorzystuje się głównie przy spawaniu elementów w warunkach laboratoryjnych;
- spawanie termitowe – spoina powstaje w wyniku reakcji chemicznej pomiędzy tlenkiem glinu i żelazem. Najczęściej wykorzystywana do łączenia torów kolejowych i wypełniania ubytków.
Niebezpieczeństwa związane ze spawaniem
Spawanie zalicza się do prac niebezpiecznych, dlatego wymaga specjalnych kwalifikacji i stworzenia stanowiska pracy. Najważniejszym z zagrożeń jest ogromna ilość energii cieplnej. Podczas układania i utrzymywania łuku elektrycznego wytwarza się wysoka temperatura, co może doprowadzić do poparzenia, a nawet pożaru.
Podczas spawania istnieje ryzyko wybuchu butli ze sprężonymi gazami. Powstaje też duże zadymienie i nagromadzenie szkodliwych gazów. Niebezpieczne jest też pole jonizujące. Szczególne warunki pracy mają spawacze podwodni lub pracujący na wysokości. Warto dodać, że spawacz może stanowić zagrożenie nie tylko dla siebie, ale także wszystkich osób znajdujących się w jego otoczeniu.
W prezentacji podstaw spawania przedstawiliśmy sam proces układania spoiny i najważniejsze techniki. Poruszyliśmy pokrótce tematykę bezpieczeństwa. Jednak jest to tylko cześć informacji, jakie poznasz na kursach spawalniczych obejmujących konkretne metody.
