Spawanie to metoda łączenia materiałów, która stwarza możliwości trwałego spojenia rozmaitych powierzchni. Często spawarki migomat czy inne podobne urządzenia wkraczają tam, gdzie nie radzą sobie już żadne inne elektronarzędzia. Mimo że spawarka inwertorowa 300a pozwala na wydajną pracę nawet średnio zaawansowanym w sztuce spawania majsterkowiczom, samo spawanie jest skomplikowanym procesem. Zdecydowanie najpopularniejsze jest tworzenie spoin z wykorzystaniem łuku spawalniczego. Można je uzyskiwać na różne sposoby, ale niemal każda spawarka IGBT do prawidłowej pracy potrzebuje specjalnej osłony z gazów. Można do tego wykorzystać różne substancje, w zależności od rodzaju spawania otulina jest też wytwarzana w nieco odmienny sposób. Jaką funkcję pełnią te gazowe osłony? Jakie są cechy najczęściej stosowanych gazów spawalniczych? Postaramy się odpowiedzieć na te pytania.
Na czym polega spawanie łukiem spawalniczym?
By zespawać ze sobą wybrane elementy, trzeba je mocno rozgrzać i stopić w miejscu, w którym ma się pojawić spoina. W zależności od metody spawania, dzieje się to z użyciem spoiwa lub bez takiego dodatku. Takie rozwiązanie pozwala na łączenie ze sobą różnych nawierzchni, nawet bardzo specyficznych, jak choćby aluminium czy stal nierdzewna. W przypadku spawania łukowego ciepło potrzebne do procesu spajania elementów jest dostarczane poprzez łuk spawalniczy.
Spawanie z wykorzystaniem łuku jest nazywane spawaniem łukowym. Do łączenia ze sobą metali czy innych powierzchni niezbędna jest w tym wypadku elektroda. Pomiędzy nią a spawanym elementem wytwarza się duże napięcie, a impuls elektryczny, który przepływa z elektrody, to właśnie łuk spawalniczy. Wraz z napięciem w powietrzu między elektrodą a spawaną powierzchnią rośnie także temperatura, która zazwyczaj sięga kilku tysięcy stopni Celsjusza.
Rodzaj i jakość spoiny zależy od typu spawania, ale także umiejętności spawacza. Powinien od dopasować napięcie i prędkość pracy do materiału oraz sprzętu, z jakim ma do czynienia. Spawanie łukowe, a co za tym idzie przepływ prądu między elektrodą oraz spawaną powierzchnią, odbywa się w specjalnej otulinie gazowej. Powstaje ona dzięki wykorzystaniu rozmaitych gazów osłonowych.
Jaką funkcję w czasie spawania pełni gaz osłonowy?
Osłonowe gazy spawalnicze mają do odegrania istotną rolę w procesie spawania. To w sporym stopniu od nich zależy ostateczna jakość spoiny, a także wydajność i szybkość samego procesu spawania. Ich zadaniem w czasie spawania łukowego jest ochrona topionych materiałów przed wpływem warunków zewnętrznych. Osłona gazowa ma powstrzymać inne gazy unoszące się w atmosferze przed zakłóceniem procesu spalania – do stopionego metalu nie powinna dostać się para wodna, niepożądany tlen ani azot. Spoina z takimi niechcianymi dodatkami będzie mniej wytrzymała, mogą się na niej także pojawić pory.
Gazy osłonowe mogą również wpływać na ilość odprysków wytwarzanych w czasie spawania. Odpowiednia mieszanka podniesie odporność metalowych spoin na korozję. Poza tym poprawia warunki, w jakich jarzy się łuk spawalniczy. Rodzaj gazu trzeba dopasować do metody spawania oraz łączonych w ten sposób materiałów.
Rozważasz zakup spawarki? A może już ją kupiłeś i nie wiesz, jak prawidłowo o nią zadbać? W takim razie koniecznie przeczytaj nasz kolejny artykuł: Najczęściej występujące problemy ze spawarkami. Sprawdź, na co uważać.
Do jakiego rodzaju spawania potrzeba osłony z gazu?
Nie wszystkie popularne metody spawalnicze wymagają używania dodatkowych gazów osłonowych. Spawarka IGBT działająca w trybie MMA poradzi sobie bez nich. Takie urządzenie korzysta bowiem z tak zwanych elektrod otulonych. Charakteryzują się one tym, że metalowy rdzeń jest w nich otoczony specjalnym topnikiem. W czasie spawania to właśnie ta substancja tworzy otulinę gazową chroniącą łuk elektryczny. W związku z tym spawarki pracujące w trybie MMA umożliwiają działanie w zróżnicowanych warunkach – niektóre nawet pod wodą – ale praca będzie szła bardzo powoli.
Do dwóch pozostałych metod spawania, które umożliwiają popularne urządzenia spawalnicze, trzeba będzie dostarczyć gaz z zewnątrz. Pierwszy, najbardziej wydajny tryb pracy spawarki, to MIG/MAG. W czasie wytwarzania łuku spawalniczego stapia się w nim drut elektrodowy. Działa on w osłonie gazowej, która różni się w zależności od spawanego materiału: w ten sposób można bowiem łączyć między innymi miedź, aluminium czy stal niskostopową. Ten sposób spawania korzysta z gazów obojętnych – w przypadku MIG – oraz aktywnych w przypadku MAG.
Osłona z gazu jest niezbędna również przy spawaniu metodą TIG. To sposób pracy, który pozwala na wykonywanie najbardziej precyzyjnych spoin i największą kontrolę nad całym procesem spawania. Łączenia są czyste i trwałe, nie ma na nich niepotrzebnych odprysków. Za wytworzenie łuku spawalniczego odpowiadają nietopliwe elektrody. Za osłonę procesu łączenia poszczególnych metali w tym przypadku odpowiadają gazy obojętne. Można je nabyć w specjalnych butlach.
Szukasz porad dotyczących prac związanych z wyposażeniem domu i drobnymi naprawami? Zajrzyj na stronę rolety-okienne.com!
Jakie są najczęściej stosowane osłonowe gazy spawalnicze?
Do spawania poszczególnymi metodami dedykowanych jest kilka gazów osłonowych. Różnią się one swoimi właściwościami – czasami występują w pojedynkę, innym razem łuk elektryczny jest osłaniany przez specjalną mieszankę. Jakość i skład gazów wykorzystanych w procesie spawania wpływa między innymi na kształt otrzymanej spoiny.
Hel
Hel jest gazem obojętnym, z którego osłony korzystają głównie spawarki-półautomaty MIG/MAG. Stosuje się go najczęściej do spawania stali wysokostopowych, gdzie zwykle tworzy osłonę z lekką domieszką dwutlenku węgla lub tlenu. Współpracują z nim także spawarki pracujące w trybie TIG.
Używanie helu pozwala na dużą prędkość spawania. Gaz ten umożliwia również uzyskanie spoiny bardzo wysokiej jakości, dobrze trzyma składniki stopowe. Problemem jest jednak zajarzenie łuku, w związku z czym do płynnego spawania potrzeba zwiększonego przepływu tego gazu.
Argon
Kolejny gaz obojętny wykorzystywany przez spawarki operujące w trybie TIG oraz MIG/MAG. Argon nie wchodzi w reakcje chemiczne z innymi substancjami, jest także niepalny. Zwykle stosuje się go zatem z domieszką tlenu bądź dwutlenku węgla. Łuk elektryczny osłaniany samym argonem jest bowiem bardzo niestabilny.
Dwutlenek węgla
Jak już wspomniano wyżej, dwutlenek węgla jest często dodawany do gazów obojętnych. Ma to szczególne znaczenie w przypadku wykorzystania argonu, gdzie taki dodatek sprzyja stabilizacji łuku. Dzieje się tak, ponieważ dwutlenek węgla utlenia się w czasie spawania. Możliwe jest również spawanie w osłonie składającej się wyłącznie z tego gazu, choć jest to coraz rzadziej spotykana sytuacja. Dwutlenek węgla pomaga w dobrym wtopieniu się w spawany materiał, może jednak powodować spore ilości żużlu powierzchniowego. I tak jest jednak uważany za dodatek “czystszy” pod tym względem niż tlen. Dwutlenek węgla pomaga także w schłodzeniu uchwytu spawalniczego.
Wodór
Wodór jest gazem aktywnym, który dodaje się zwykle do osłon wymaganych przy spawaniu techniką TIG. Dzięki niemu materiały łagodniej i lepiej się w siebie wtapiają, co sprzyja uzyskiwaniu spoin wyższej jakości. Wodór przyspiesza proces spawania, często stosuje się go w połączeniu z azotem. Najbardziej przydaje się przy łączeniu stali austenitycznych, czyli materiału z dużą zawartością niklu, wysoce odpornego na korozję.
Tlenek azotu
Podobnie jak wodór, stosuje się go do pracy ze stalami austenitycznymi oraz stalą Duplex. Dzięki tlenkowi azotu w czasie spawania wydziela się mniej ozonu, łuk staje się też nieco bardziej stabilny. Azot z gazu osłonowego poprawia też odporność spoiny na uszkodzenia mechaniczne.
Tlen
Trudno traktować go do końca jako gaz osłonowy, ale przy opisie gazów spawalniczych nie sposób go pominąć. Bez tlenu nie ma spalania, jest jednak jedynie skromnym dodatkiem w gazowych osłonach. Pomaga ustabilizować łuk spawalniczy, choć nadaje się do tego nieco gorzej niż dwutlenek węgla. Tlen wpływa także na podniesienie temperatury spawania.
Interesują Cię inne sekrety spawaczy? Dowiedz się co to jest amperaż! Kliknij tutaj: https://www.gorlice.info.pl/2021/07/28/amperaz-spawarki-czym-jest-i-jak-dobrac-ten-parametr-do-swoich-potrzeb/.
