Aby uzyskać trwałe połączenia w przemyśle i życiu codziennym, szeroko stosowane są różne rodzaje spawania. W ten sposób metale jednorodne i ich stopy są ze sobą połączone. Spawanie jest opłacalne z ekonomicznego punktu widzenia, charakteryzuje się wysoką wydajnością i zapewnia dobrą jakość łączenia materiałów.
Technologia spawania
Spawanie to proces technologiczny, w którym powstają silne wiązania pomiędzy atomami i cząsteczkami w łączonych częściach. Aby zapewnić takie połączenie, powierzchnia obrabianych konstrukcji jest wstępnie oczyszczana z zanieczyszczeń, a z części usuwana jest również warstwa tlenku. Prace przygotowawcze mają duży wpływ na jakość połączenia.
Powierzchnie, które mają być zgrzewane, łączy się tak, aby odległość między nimi była minimalna. Następnie części poddawane są silnemu miejscowemu nagrzewaniu lub odkształceniu plastycznemu, po czym półfabrykaty są łączone, tworząc jedną całość. W końcowej fazie spoina jest przetwarzana.
Wyróżnia się trzy klasy spawania: mechaniczne, termiczne i termomechaniczne. Mechaniczne rodzaje spawania są wykonywane przy użyciu energii ciśnienia, na przykład obróbka detali metodą tarcia, eksplozji lub ultradźwięków. Spawanie termiczne wykorzystuje topienie materiałów za pomocą energii cieplnej. Spawanie termomechaniczne łączy w sobie cechy dwóch opisanych klas.
Główne rodzaje spawania
Spawanie łukowe jest jednym z najczęstszych rodzajów takiego łączenia materiałów. W tym przypadku stosuje się elektrody spawalnicze, które są instalowane w specjalnym uchwycie i przesuwane wzdłuż przyszłego szwu. Między prętem elektrody a przedmiotem obrabianym powstaje łuk elektryczny, metal topi się i wypełnia spoinę, stopniowo twardniejąc.
Przy zgrzewaniu oporowym wykonuje się krótkie nagrzewanie miejsca łączenia części, co nie pociąga za sobą stopienia krawędzi obrabianych przedmiotów. W tym przypadku dochodzi do odkształcenia plastycznego metalu, co prowadzi do powstania złącza spawanego. Do rozgrzania złącza podczas zgrzewania oporowego wykorzystuje się prąd elektryczny, który jest źródłem ciepła. W miejscach styku metal staje się bardzo plastyczny, co ułatwia łączenie powierzchni.
Znajduje szerokie zastosowanie w produkcji i spawaniu gazowym. W takim przypadku miejsce, w którym części mają być połączone, jest mocno nagrzewane płomieniem gazowym o bardzo wysokiej temperaturze. Krawędzie przedmiotów obrabianych topią się pod wpływem takiego działania termicznego. W uformowaną szczelinę podawany jest materiał wypełniający, który służy do formowania spoiny. Przewaga spawania gazowego nad spawaniem łukowym polega na tym, że obrabiany przedmiot pod działaniem strumienia gazu nagrzewa się płynniej. Dzięki temu ten rodzaj spawania może być stosowany do łączenia detali o małej grubości.
