Spawanie łukowe jest jednym z rodzajów procesu spawania, w którym łuk elektryczny jest używany do dostarczania ciepła do fuzji faying powierzchni materiałów podstawowych, które mają być połączone. W celu spawania szerokiej gamy materiałów w różnych modach, istnieje kilka procesów spawania łukowego, a mianowicie: spawanie łukowe w osłonie metalu, spawanie łukowe gazowo-metalowe, spawanie łukowe gazowo-wolframowe, spawanie łukowe pod topnikiem, spawanie łukowe z rdzeniem topnikowym, spawanie łukowe pod topnikiem, spawanie łukowe kołkowe, spawanie łukowe węglowe itp. Spawanie łukowe w osłonie metalu (SMAW), znane również jako ręczne spawanie łukowe metali (MMAW), jest procesem spawania, w którym łuk elektryczny powstaje pomiędzy elektrodą otuloną topnikiem a przewodzącą płytą podstawową. Elektroda jest w tym przypadku elektrodą topliwą, która topi osady na stopce spawalniczej w celu dostarczenia materiału wypełniającego. Elektroda ta ma postać krótkiego pręta i dlatego wymagana jest jej częsta wymiana. Przerywa to proces i obniża wydajność. Metal elektrody jest również pokryty odpowiednim topnikiem w celu ochrony przed utlenianiem. Topnik ten również rozpada się podczas spawania i wytwarza niezbędny gaz osłonowy, który chroni gorącą spoinę przed niepożądanym utlenianiem i zanieczyszczeniem. Proces SMAW jest zwykle wykonywany ręcznie, stąd nazwa ręczne spawanie łukiem metalowym (MMAW). Ręczna obsługa sprawia, że proces ten jest uniwersalny i dlatego SMAW ma wiele różnych zastosowań cywilnych i przemysłowych.
Gas Metal Arc Welding (GMAW) to kolejny proces spawania łukiem elektrycznym, w którym łuk elektryczny jest wytwarzany pomiędzy ciągłą elektrodą nietopliwą a przewodzącymi płytami podstawowymi. W przeciwieństwie do SMAW, w którym stosuje się elektrodę w postaci krótkiego pręta, GMAW wykorzystuje elektrodę w postaci drutu o bardzo dużej długości. Elektroda drutowa jest nawinięta w basenie, dzięki czemu może być dostarczana w sposób ciągły przez dłuższy czas. Elektroda jest z natury zużywalna i dlatego topi się w celu osadzenia niezbędnego wypełniacza w szczelinie korzeniowej. Elektroda GMAW nie jest pokryta żadnym topnikiem i dlatego gaz osłonowy jest dostarczany oddzielnie, aby chronić gorącą spoinę. Gaz osłonowy może być gazem obojętnym, takim jak argon, hel i azot (w przypadku spawania MIG) lub mieszaniną gazów aktywnych i obojętnych (w przypadku spawania MAG). Proces jest zazwyczaj realizowany automatycznie przy minimalnej interwencji człowieka. Ze względu na ciągłe podawanie elektrody drutowej, proces GMAW oferuje bardzo wysoki współczynnik odkładania spoiwa, co czyni go wysoce wydajnym. Jednak procesowi temu brakuje elastyczności. Różne podobieństwa i różnice pomiędzy spawaniem łukiem krytym (SMAW) a spawaniem łukiem gazowym (GMAW) przedstawiono poniżej w tabeli.
- Zarówno SMAW, jak i GMAW to procesy spawania łukiem krytym, ponieważ powierzchnie spawalnicze elementów podstawowych są stapiane za pomocą ciepła łuku w celu utworzenia koalescencji. W rzeczywistości wszystkie procesy spawania łukowego są procesami spawania fuzyjnego.
- Oba procesy wykorzystują elektrodę topliwą. Elektroda topliwa topi się pod wpływem ciepła łuku i sukcesywnie osadza się na stopce spawalniczej. W ten sposób zapewnia niezbędny wypełniacz do wypełnienia szczeliny. W związku z tym nie jest wymagane oddzielne dostarczanie wypełniacza.
- Autogeniczny tryb spawania nie jest możliwy w żadnym z tych dwóch procesów, ponieważ wypełniacz jest stosowany samoistnie. Spawanie autogeniczne jest przeprowadzane bez zastosowania jakiegokolwiek materiału wypełniającego.
- Oba procesy mają zastosowanie tylko do metali nieszlachetnych przewodzących. W rzeczywistości, wszystkie procesy spawania łukowego mają zastosowanie tylko do materiałów przewodzących, ponieważ metale nieszlachetne są wykonane jako elektrody do tworzenia łuku. Niewiele procesów spawania w stanie stałym (jak spawanie tarciowe, spawanie wybuchowe, itp.) i nowoczesne procesy spawania (jak LBW, PAW, itp.) mogą być stosowane do materiałów nieprzewodzących elektrycznie.
Różnice między SMAW i GMAW
| SMAW | GMAW |
|---|---|
| Krótki pręt o małej średnicy jest używany jako elektroda do spawania łukiem krytym (SMAW). Długość elektrody jest zazwyczaj ograniczona do 60 cm. | Gas Metal Arc Welding (GMAW) wykorzystuje elektrodę o małej średnicy, ale długą elektrodę topliwą, która ma postać drutu. Ten długi drut jest nawinięty w jeziorku. |
| Krótka elektroda jest wymagana do częstej wymiany. Z tego powodu spawanie nie może być wykonywane w sposób ciągły przez dłuższy czas. | Dzięki bardzo długiej elektrodzie topliwej nie jest wymagana jej częsta wymiana, a zatem spawanie może być wykonywane w sposób ciągły przez dłuższy czas. |
| Ten proces nie jest zbyt wydajny, ponieważ szybkość osadzania spoiwa jest niska. | Może osadzać spoiwo z bardzo dużą szybkością i dlatego jest bardzo wydajny. |
| W procesie SMAW stosowana jest elektroda pokryta topnikiem. Warstwa topnika jest grubsza. | W procesie GMAW stosuje się elektrodę gołą. Czasami na elektrodę nakładana jest cienka warstwa powłoki antykorozyjnej. |
| Powłoka topnika na elektrodzie rozpada się podczas spawania i dostarcza niezbędny gaz osłonowy. | Gaz osłonowy dostarczany jest dodatkowo z butli gazowej do uchwytu spawalniczego poprzez odpowiedni rurociąg. |
| Topnik wytwarza również warstwę żużla na jeziorku spawalniczym. Ta warstwa żużla chroni gorące jeziorko spawalnicze przed utlenianiem, ale może również prowadzić do wad spawalniczych, jeśli zostanie osadzona w stopce spawalniczej. | Z powodu braku topnika, nie tworzy się warstwa żużla na stopce spawalniczej. Więc zmiany wady włączenia żużla jest również zerowa. |
| Jest wszechstronny, ponieważ może być zatrudniony w różnych miejscach w kilku orientacjach (pozycje). | Jest preferowany tylko dla pozycji dół-ręka lub pochylony. |
| Jak sama nazwa wskazuje, ręczne spawanie łukiem metalowym (MMAW) jest głównie wykonywane ręcznie. Tak więc ryzyko błędu ludzkiego jest związane z tym procesem. | GMAW można łatwo zautomatyzować, wymagając minimalnej interwencji operatora ludzkiego. W związku z tym eliminuje ryzyko wystąpienia błędów ludzkich. |
.