Spawanie

Co można spawać?

Spawanie już dawno udowodniło swoje znaczenie. Sama liczba procesów i podprocesów dowodzi, że ta metoda trwałego i stabilnego łączenia komponentów staje się coraz ważniejsza. Dlatego też ważne jest, aby zrozumieć, co tak naprawdę można spawać. Które materiały są odpowiednie, a w przypadku których spawanie jest niewskazane?

Kwestia, czy dany materiał może być spawany, musi opierać się na różnych czynnikach. Obejmują one przydatność do spawania, bezpieczeństwo spawania i spawalność. Kryteria te opierają się na samych materiałach i środowisku.

Sam materiał musi nadawać się do spawania. Musi być również możliwe zabezpieczenie środowiska spawania. Oznacza to, że musi być możliwe zastosowanie ciepła bez powodowania wad i deformacji.

Który materiał nie nadaje się do spawania

Niektóre określone grupy materiałów można wykluczyć ze spawania od samego początku. Należą do nich wszystkie materiały stwarzające zagrożenie pożarem lub wybuchem. Oznacza to, że spawanie pod żadnym pozorem nie jest możliwe. Oznacza to jednak również, że w przypadku spawania, materiały te nie tylko nie mogą być przetwarzane, ale także muszą zostać usunięte z pobliża prac spawalniczych.

Nie jest również możliwe spawanie czegokolwiek, co pęka, a nie odkształca się pod wpływem ciepła. Jest to główny powód, dla którego metal może być spawany. Wygina się, ale nie pęka. Nowe procesy spawania mogą przeciwdziałać pękaniu. Obecnie umożliwia to również łączenie szkła i tworzyw sztucznych za pomocą spawania. Należy jednak upewnić się, że ilość wprowadzanego ciepła jest niska, a przede wszystkim precyzyjnie kontrolowana.

Proces spawania

Proces spawania jest również czynnikiem decydującym o tym, czy dany materiał może być spawany, czy nie. Nawet w przypadku metali, które zwykle można spawać, to, czy można je połączyć, zależy od wybranego procesu spawania.

W przypadku materiałów niemetalicznych wybór dostępnych procesów jest jeszcze bardziej ograniczony. Na przykład szkło może być łączone wyłącznie za pomocą spawania wiązką laserową. W przypadku tworzyw sztucznych odpowiednie jest tylko zgrzewanie tarciowe i ultradźwiękowe.

Przydatność do spawania

Przydatność do zgrzewania odnosi się do właściwości samego materiału. Musi on być w stanie połączyć się nierozerwalnie z tym samym lub innym materiałem za pomocą wybranego wariantu zgrzewania.

Po pierwsze, oznacza to, że spoina może być w ogóle wykonana. Następnie zdolność do wykonywania tej spoiny na bieżąco, a na koniec spoina musi być w stanie wytrzymać przyszłe obciążenia.

Opcja spawania

Zdolność spawania odnosi się do sprzętu. Musi on być wystarczający do przeprowadzenia procesu spawania zgodnie z wymaganiami w wybranej lokalizacji. Oznacza to, że miejsce pracy musi być prawidłowo skonfigurowane dla danego procesu.

Bezpieczeństwo spawania

Bezpieczeństwo spawania opisuje prawdopodobieństwo wystąpienia odkształceń i innych wad. Wiąże się to przede wszystkim z wpływem środowiska na wybrany proces spawania.

Właściwości materiału

Właściwości materiału odgrywają kluczową rolę przy określaniu, czy spawanie jest w ogóle możliwe. Należy upewnić się, że umożliwiają one uzyskanie spoiny o pożądanej jakości. Ponadto, spoina ta musi być również osiągalna przy ekonomicznie uzasadnionych kosztach. Wyklucza to już szereg materiałów.

Aby osiągnąć precyzyjne wyniki, musi być również obecny pewien stopień formowalności na gorąco. Spawacze muszą odpowiednio sprawdzić właściwości materiału przed rozpoczęciem procesu.

Wysoka formowalność w stanie ciepłym jest bardzo ważna. Jednak jeszcze ważniejsze jest, aby materiał zachował swoją pierwotną wytrzymałość po schłodzeniu. Co więcej, w procesie spawania, temperatury topnienia materiałów, jeśli jest ich więcej niż jeden, powinny być jak najbardziej zbliżone. Jeśli różnica jest zbyt duża, trudno będzie osiągnąć pożądany rezultat, a nawet może to być niemożliwe.

Inną ważną właściwością jest przewodność cieplna. Podczas spawania ciepło jest wprowadzane do materiału, aby spowodować jego stopienie w określonym punkcie. Przewodność cieplna oznacza jednak, że materiał usuwa to ciepło. Oznacza to, że wysoka przewodność cieplna wymaga większego wkładu ciepła, aby zrekompensować straty. Z kolei niższa przewodność cieplna wymaga mniej ciepła, ponieważ pozostaje ono w pożądanym miejscu, zamiast być natychmiast usuwane. Należy jednak pamiętać, że szkło, plastik i inne materiały o niskiej przewodności cieplnej mają tendencję do pękania lub łamania się.

Do tego dochodzi chemia. Podczas spawania materiały są podgrzewane do temperatury topnienia. Alternatywnie, przykładana jest duża siła. Oba te procesy mogą prowadzić do zmiany składu chemicznego materiałów w odpowiednich obszarach. Zmiana ta może spowodować pogorszenie właściwości materiałów, a tym samym wykluczyć spawanie jako metodę łączenia.

Jeśli stal ma być spawana, jej przydatność zależy od zawartości węgla. Jeśli zawartość węgla przekracza 0,2%, należy podjąć specjalne środki ostrożności. Przy tak wysokiej zawartości węgla istnieje prawdopodobieństwo powstawania pęknięć. Można jednak temu zapobiec poprzez podgrzewanie wstępne i wyżarzanie odprężające.

W przypadku spawania stopów należy również zachować ostrożność. Nawet niewielki udział stopów może mieć znaczący wpływ na właściwości materiału. Dlatego może być konieczne zastosowanie innych procesów spawania, które są bardziej odpowiednie dla danego stopu.

Które materiały nadają się do spawania

Zazwyczaj metale nadają się do spawania. Mają do tego niezbędną plastyczność. Oznacza to, że można je zginać pod wpływem ciepła zamiast po prostu łamać. Dotyczy to zarówno stali, jak i metali żelaznych oraz oczywiście metali nieżelaznych.

Poniżej przedstawiono procesy spawania i materiały, które można za ich pomocą przetwarzać:

Proces spawania Materiały
Spawanie gazowe Stale niestopowe
Ręczne spawanie elektryczne Wszystkie stale
Spawanie MIG Stale stopowe, metale nieżelazne
Spawanie MAG Wszystkie stale
Spawanie TIG Wszystkie metale
Zgrzewanie oporowe Wszystkie metale
Spawanie plazmowe Wszystkie stale, metale lekkie
Spawanie ultradźwiękowe Metale, tworzywa sztuczne
Spawanie wiązką laserową Wszystkie stale, metale lekkie, szkło
Spawanie ciśnieniowe na zimno Metale nieżelazne, ceramika
Zgrzewanie tarciowe Metale, tworzywa sztuczne
Spawanie wybuchowe Metale

 

Powiązane posty

pl_PLPolish