Dzięki spawaniu metali, czyli łączeniu topliwych materiałów, elementy poddane temu procesowi są wytrzymałe, trwałe i szczelne. Nie dziwi więc fakt, że ma ono zastosowanie w wielu branżach i gałęziach przemysłu.

W tekście przedstawione zostaną najważniejsze informacje na temat wykorzystywanych metali, a także technik spawania. Nie zabraknie też przykładów, w których proces ten jest stosowany na szeroką skalę. Zaczniemy jednak od odpowiedzi na pytanie, czy spajanie i spawanie znaczy to samo.

Spajanie a spawanie metali - czym są i czy się różnią?

Spawanie to jedna z 3 metod cieplnego łączenia metali. Pozostałe dwie to zgrzewanie i lutowanie. Spajanie może odbywać się również za pomocą klejenia - gdzie odpowiednie substancja wnika w mikroszczeliny metalu (spajanie chemiczne) i elementów złącznych, takich jak np. nity - dochodzi do odkształcenia plastycznego jednego z łączonych materiałów przechodzący przez otwór wykonany w powierzchni drugiego (spajanie mechaniczne). Spawanie jest więc jedną z technik spajania. Warto mieć więc na uwadze, że spajanie to pojęcie szersze i nie zawsze musi być tożsame ze spawaniem.

Przegląd poddawanych spawaniu metali wraz z metodami ich łączenia

Spawać można wiele rozmaitych materiałów, lecz zwykle do tego procesu wykorzystuje się wymienione poniżej metale. Dlatego też przyjrzymy się każdemu z nich osobno.

1. Spawanie aluminium

Choć aluminium należy do grupy metali kolorowych to ze względu na to, że większość spawaczy ma je w swojej ofercie, jest stosowane na szeroką skalę i nadaje się doskonale do spawania, warto poświęcić mu osobny akapit. Dodatkowo aluminium nie koroduje i jest odporne na działanie kwasów organicznych, a także związków azotowych czy wody. Z tych względów aluminium ma zastosowanie w produkcji samochodów, motocykli i samolotów, w przemyśle budowlanym. Tworzy się również z niego elementy dekoracyjne do wystroju wnętrz np. profile do montażu podwieszanych sufitów. 

Niestety niska temperatura topnienia oraz tworzenie się cienkiej warstwy tlenków na powierzchni metalu podczas łączenia sprawia, że bez odpowiednich umiejętności i przygotowania spawacza może dojść do powstania porów i wad spoiny. Dlatego powinien on potrafić wykonać 2 podstawowe metody spawania aluminium.

MIG (Metal Inert Gas), kiedy metal ma grubość 1 mm lub więcej (choć obecnie istnieje możliwość zespalania cieńszych fragmentów aluminium z wykorzystaniem prądu pulsacyjnego), a spoiwo jest podawane w postaci drutu za pomocą specjalnego uchwytu elektrodowego. 

TIG (Tungsten Metal Gas) - spawanie przebiega z wykorzystaniem elektrody z wolframu zarówno do bardzo cienkiego aluminium (poniżej 1 mm), jak i mającego 10 mm grubości. Prawidłowo wykonane spawanie zapewnia spoinę bardzo wysokiej jakości.

2. Spawanie metali kolorowych

Metale kolorowe nie zawierają żelaza, dobrze przewodzą ciepło, cechuje je też charakterystyczny połysk i różne właściwości. Do tej grupy zalicza się wspomniane wyżej aluminium, miedź, ołów, brąz czy mosiądz. Mają szerokie zastosowanie w produkcji części maszyn i samochodów. Przykładowo tworzy się z nich felgi, łożyska, głowice, koła zębate lub napędy. Ze względu na to, że mają inne temperatury topnienia i każdy rozgrzewa się za pomocą innej metody, nie należą do prostych w spawaniu. Najczęściej spawa się je techniką MIG, TIG, łukiem, gazowo lub wiązką elektronów.

3. Spawanie stali i stali nierdzewnej

Na stal składa się przede wszystkim żelazo i węgiel (max. 2,06%). Ze stalą nierdzewną ma się do czynienia w momencie, kiedy udział tzw. pierwiastków towarzyszących żelazu, takich jak siarka i fosfor, jest niższy niż 0,025%. Warto wiedzieć, że spawać można tylko stopy o zawartości węgla poniżej 0,22%, nazywa się je czystą stalą. Im mniej jest on czysty, tym zwykle proces spawania okazuje się trudniejszy w przeprowadzeniu. Co ciekawe, stal należy do materiałów, które spawa się najłatwiej. Nie oznacza to jednak, że proces ten nie stanowi żadnego wyzwania. Trzeba bowiem dobrze go dobrać i pamiętać o tym, aby skurcz materiału pozostał na jak najniższym poziomie. 

Zaletą stali jest jej duża wytrzymałość, odporność na uszkodzenia i odkształcenia, a wersja nierdzewna jest dodatkowo odporna na trudne warunki atmosferyczne, którym towarzyszy choćby wilgoć, bo nie koroduje. Z jej zalet korzysta się w przemyśle budowlanym (np. tworzenie form geometrycznych) i motoryzacyjnym (lekkie konstrukcje). Wykorzystuje się ją również w maszynach rolniczych, leśniczych, żurawiach mobilnych, a nawet pompach betonu.

Spawanie stali odbywa się najczęściej metodą MMA, z użyciem spawarek elektrycznych – transformatorowych oraz inwentorowych z otuliną gazową. Niestety przebiega ono dosyć wolno. Wykorzystuje się też spawanie TIG, choć nie jest to najszybszy sposób na spawanie, ale za to uznawany za niezwykle precyzyjny.

Jak widać, istnieje wiele sposobów na spajanie metali. Warto jednak pamiętać o odpowiednim doborze metody i powierzyć to zadanie doświadczonemu fachowcowi.

Znajdź firmę zajmującą się spawanie i spajanie metali na Staleo.pl
--> https://staleo.pl/katalog-firm/spawanie

Zdjęcia: https://pixabay.com
Źródło: Staleo.pl
Redaktor: MRR