Spawalnictwo

Spawalnictwo

WELDING

Spawalnictwo jest obróbką materiału polegającą na utworzeniu złącza spawanego w postaci spoiny lub zgrzewu poprzez jego miejscowe stopienie i zestalenie. Świadczymy profesjonalne usługi spawania stali nierdzewnej, aluminium i jego stopów, żeliwa, stali niskostopowej oraz materiałów średnio i trudno spawalnych. Wykorzystując metody spawania elektrycznego TIGMIGMAG, MMA, GTA, GMA i spawania gazowego oraz możliwości produkcyjne jesteśmy w stanie zrealizować każde zlecenie spawanych konstrukcji metalowych.

Wykorzystując elektryczne metody spawania produkujemy:

  • łyżki podsiębierne do koparek gąsienicowych
  • silosy, zbiorniki, pojemniki
  • konstrukcje stalowe i budowlane
  • rurociągi
  • łyżki objętościowe do ładowarek
  • chwytaki do drewna
  • chwytaki do obornika
  • czerpaki
  • szczęki kruszarek
  • inne maszyny i urządzenia

Spawanie elektryczne TIG

TUNGSTEN INERT GAS

Spawanie elektryczne TIG  lub GTAW, a dokładniej spawanie łukowe elektrodą nietopliwą w osłonach gazowych TIG (ang. Tungsten Inert Gas) lub GTAW (ang. Gas Tungsten Arc Welding) polega na uzyskaniu złącza spawanego poprzez stopnienie metalu elementów łączonych oraz materiału dodatkowego ciepłem łuku elektrycznego jarzącego się pomiędzy nietopliwą elektrodą a spawanym przedmiotem. Elektroda ta, wykonana najczęściej z wolframu, zamocowana jest w uchwycie palnika umożliwiającego regulację położenia tak aby wystawała poza dyszę gazową na odległość uzależniona od warunków technologicznych spawania (od kliku do kilkudziesięciu mm). Gaz ochronny w postaci argonu (Ar), helu (He) lub odpowiedniej mieszanki argonu i helu (Ar+He) podawany jest przez dyszę palnika wokół elektrody nietopliwej. Zadaniem gazu ochronnego jest chłodzenie elektrody oraz ochronę ciekłego jeziorka spoiny i nagrzanego materiału przed dostępem gazów z atmosfery. Metoda spawania oznaczona kodem 141.

Metodę TIG (GTAW) stosuje się do łączenia materiałów:

  • ze stali wysokostopowej
  • ze stali specjalnej
  • stopów niklu
  • stopów aluminium
  • stopów magnezu
  • stopów tytanu
  • stopów innych metali reaktywnych i żaroodpornych
  • innych stopów metali w szerokim zakresie grubości złączy

Podczas spawania TIG (GTAW) spoina tworzona jest bez udziału topnika stąd nie ma w swojej strukturze i na powierzchni wtrąceń niemetalicznych. Niewątpliwą zaletą spawania łukowego elektrodą nietopliwą jest brak istotnych zmian w składzie chemicznym materiału rodzimego i dodatkowego oraz brak rozprysku metalu podczas procesu spawania typowego dla innych metod. Tak więc spawanie TIG (GTAW) jest najczystszym procesem łączenia materiałów ze wszystkich procesów spawania łukiem elektrycznym. Jakość połączenia wykonana tą metodą porównywalna jest do jakości mikroodlewania łukowego w osłonach gazowych. Wymienione zalety przyczyniają się do częstego stosowania metody TIG (GTAW) przy łączniu materiałów metalowych, gdzie jakość spoiny ma kluczowe znaczenie a estetyczny wygląd spoiny i elementów łączonych jest wymagany. Zasadniczą różnicą pomiędzy metodami TIG i GTAW jest rodzaj użytego gazu ochronnego. W procesie spawania TIG stosuje się tylko gazy szlachetne natomiast przy metodzie GTAW można spawać we wszystkich rodzajach osłon gazowych, obojętnych i reaktywnych.

Parametry spawania TIG (GTAW):

  • rodzaj i natężenie prądu: 2÷600 A
  • napięcie łuku: 2÷30 V
  • prędkość spawania: 1÷15 mm/s
  • rodzaj i natężenie przepływu gazu ochronnego: 5÷20  l/min
  • rodzaj materiału i średnica elektrody niskotopliwej: 0,5÷8 mm
  • średnica materiału dodatkowego: 2÷10 mm

Spawanie elektryczne MIG/MAG

METAL INERT GAS/METAL ACTIVE GAS

Spawanie elektryczne MIG/MAG lub GMAW a w zasadzie spawanie łukowe elektrodą topliwa w osłonach gazowych MIG (ang. Metal Inert Gas – dotyczy tylko gazów obojętnych), MAG (ang. Metal Active Gas – dotyczy gazów aktywnych chemicznie) lub GMAW (ang. Gas Metal Arc Welding – dotyczy wszystkich rodzajów gazów ochronnych) polega na stapianiu spawanego metalu i materiału elektrody topliwej ciepłem łuku elektrycznego jarzącego się pomiędzy elektrodą a łączonym materiałem. Gaz osłonowy, który jest podawany podczas całego procesu ma za zadanie ochronę ciekłego jeziorka w celu zapewnienia korzystnych warunków cieplnych i metalurgicznych formowanej spoiny. Zazwyczaj stosowanymi gazami obojętnymi są: argon (Ar) lub hel (He). Jako gaz aktywny stosuje się dwutlenek węgla (CO2), wodór (H2), tlen (O2), azot (N2), tlenek azotu (NO) lub mieszankę dwutlenku węgla z argonem (CO2+Ar). Rodzaj użytego gazu ochronnego znacznie wpływa na cały proces spawania a także decyduje o jakości spoiny oraz wielkości rozprysków ciekłego materiału. Metoda spawania MIG oznaczona kodem 131, metoda MAG kodem 135.

Metodę MIG/MAG (GMAW) stosuje się do łączenia materiałów:

  • ze stali węglowe
  • ze stali niskostopowej
  • ze stali odpornej na korozję
  • ze stali specjalnej
  • stopów niklu
  • stopów aluminium
  • stopów magnezu
  • stopów tytanu

Elektroda topliwa, wykonana z pełnego drutu stalowego pokrytego warstwą miedzi (najbardziej uniwersalny gatunek), podawana jest w sposób ciągły z prędkością od 2,5 do 50 m/min umożliwiając tym samym mechanizacja, półautomatyzacje, automatyzację i robotyzację procesu spawania. Uchwyt spawalniczy – palnik (nazwa używana przez osoby twierdzące iż łuk elektryczny pali się zamiast jarzy) mogą być chłodzone cieczą lub powietrzem.

W procesie spawania łukowego w osłonie gazowej wyróżniamy metodę, w której elektroda topliwa jest w postaci drutu stalowego z proszkowym rdzeniem. W metodzie tej jako gaz ochronny stosuje się wyłączanie gazy aktywne chemiczne tak więc czysty dwutlenek węgla (CO2) lub mieszanki dwutlenku węgla z argonem (CO2+Ar) i argonu z tlenem (Ar+O2). Spawanie drutem proszkowym w osłonie gazowej łączy w sobie cechy trzech procesów spawania elektrycznego:

  • spawania łukowego elektrodami otulonymi gdyż rdzeń proszkowy drutu elektrodowego spełnia podobne zadania jak otulina elektrody
  • spawania GMA gdyż uzyskujemy wysoką wydajność spawania poprzez ciągłe podawanie drutu elektrodowego oraz ochronę ciekłego jeziorka aktywnym gazem osłonowym
  • spawania łukiem krytym ponieważ rdzeń proszkowy tworzy warstwę żużla, która chroni ciekły metal przed gazami atmosferycznymi a także kształtuje i podpiera spawany ścieg

Spawanie drutem proszkowym zalecane jest do spawania i napawania elementów narażonych na duży udar i ścieranie. Powstała spoina jest odporna na zniekształcenia, wyróżnia się dużą twardością (57-62 HRC), nie ma pęknięć i porów typowych dla innych metod spawania. Metoda ta stosowana jest do spawania konstrukcji i elementów o podwyższonej wytrzymałości m.in. statków, części ładowarek i koparek, czerpaków, łyżek skarpowych, młotów, szczęk do kruczenia oraz innych konstrukcji narażonych na ścieranie.

Parametry spawania MIG/MAG (GMAW):

  • rodzaj i natężenie prądu: 40÷625 A
  • prędkość podawania drutu elektrodowego: 2,5÷50 m/min
  • napięcie łuku: 22÷46 V
  • prędkość spawania: 0,2÷0,5 m/min (w procesie RAPID ARC nawet do 2 m/min)
  • rodzaj i natężenie gazu ochronnego: 12÷30 l/min
  • średnica drutu elektrodowego: 0,5÷4,0 mm
  • średnica wolnego wylotu elektrody
  • pochylenie złącza lub elektrody

Spawanie elektryczne MMA

MANUAL METAL ARC

Spawanie łukowe MMA (ang. Manual Metal Arc ) lub SMAW (ang. Shielded Metal Arc Welding) czyli spawanie ręczne elektrodą otuloną jest procesem, w którym trwale połączenie uzyskuje się przez stopienie ciepłem łuku elektrycznego topliwej elektrody otulonej i materiału spawanego. Łuk elektryczny jarzy się pomiędzy rdzeniem elektrody a materiałem spawanym. Otulina ma za zadanie osłonę łuku elektrycznego przed dostępem atmosfery, wprowadzenie do obszaru spawania pierwiastków odtleniających, wiążących azot i rafinujących ciekły metal spoiny, wytworzenie powłoki żużlowej w celu ochrony ciekłego jeziorka spoiny i krzepnącego metalu a także regulację składu chemicznego. Wszystkie funkcje elektrody otulonej zapewniają wymaganą jakość i własności eksploatacyjne złącza spawanego. Metoda spawania oznaczona kodem 111.

Metodę spawania łukowego MMA (SMAW) stosujemy do spawania:

  • stali niskostopowej
  • stali węglowej
  • stali nierdzewnej
  • aluminium i jego stopów
  • stopy niklu
  • stopy miedzi

Elektrody otulone stosowane są do spawania stali odpornych na korozje austenitycznych, ferrytycznych i martenzytycznych. Metoda spawania MMA jest stosowana przy wytwarzaniu bardzo odpowiedzialnych konstrukcji np. morskich platform wiertniczych oraz trudniejszych odcinków rurociągów przemysłowych gazu czy ropy. Zmechanizowana metoda MMA znalazła zastosowanie w przemyśle stoczniowym oraz zakładach wytwarzających duże i odpowiedzialne konstrukcje stalowe.

Parametry spawania łukowego MMA (SMAW):

  • rodzaj i natężenie prądu: 40÷600 A
  • napięcie łuku: 15÷45 V
  • prędkość spawania: 0,1÷0,3 m/min
  • średnica elektrody: 0,5÷6,0 mm
  • tor ruchu elektrody
  • położenie względem złącza

Spawanie gazowe

GAS WELDING

Spawanie gazowe polega na połączeniu materiałów poprzez ich miejscowe stopienie i zestalenie. Podczas spawania stopieniu ulega materiał dodatkowy podawany w sposób ciągły oraz brzegi łączonych elementów metalowych. Stopienie możliwe jest dzięki dostarczonej energia w postaci płomienia powstającego w wyniku spalania gazu palnego (acetylenu lub propanu) w atmosferze tlenu. Jeziorko spoiny uformowane w wyniku stapiania strumieniem tlenu drutu elektrodowego oraz brzegów materiału tworzy złącze spawane. W przypadku łączenia blach do grubości 2 mm proces spawania gazowego może być przeprowadzany bez materiału dodatkowego, spoina złącza powstanie tylko ze stopionego materiału rodzimego tzw. spoina brzeźna. W procesie łączenia blach grubych wymagane jest ukosowanie jednostronne lub dwustronne krawędzie materiałów łączonych oraz dodatkowy materiał łączeniowy w celu dokładnego wymieszania materiałów łączonych tak aby powstało złączę o jakości rodzimego materiału.

Metodą spawania gazowego spawamy:

  • stal węglową
  • aluminium i jego stopy
  • mosiądz i jego stopy

Podczas spawania gazowego możemy wyszczególnić trzy strefy spalania począwszy od wylotu gazów z dyszy palnika:

  • I strefa: jądro płomienia
  • II strefa: redukująca
  • III strefa: kita płomienia

Spawanie różnego rodzaju materiałów uzależnione jest od rodzaju płomienia oraz rozmiarów stref spalania gazu co z kolei uzależnione jest od doboru natężenia przepływu gazu palnego w stosunku do tlenu. W procesie spawania gazowego wyróżniamy:

  • płomień normalny (neutralnym lub redukującym) do spawania stali węglowej, miedzi i żeliwa oraz lutowania twardego – stosunek tlenu do acetylenu od 1:1 do 1,3:1. Płomień ten charakteryzuje się jasno świecącym stożkiem i lekko migoczącym wierzchołkiem, wszystkie strefy spalania są równomierne.
  • płomień utleniający do spawania mosiądzu i jego stopów – stosunek tlenu do acetylenu przekraczający 1,3:1. Płomień ten jest wyraźnie smukły i charakteryzuje się niebieskim kolorem, krótkim jądrem płomienia oraz wąską strefą II i III.
  • płomień nawęglający do spawania aluminium i jego stopów oraz lutowania twardego – stosunek tlenu do acetylenu przekraczający 1:1,1. Płomień ten charakteryzuje się czerwonawym kolorem, wydłużonym jądrem płomienia oraz wydłużoną strefą redukcyjną i kitą płomienia.

Charakterystyka spawania gazowego:

  • prędkość spawania: 1÷15 mm/s
  • natężenie przepływu gazu palnego
  • natężenie przepływu tlenu
  • średnica materiału dodatkowego: 0,5÷8,0 mm