Spawanie łukowe – metoda 121 i metowa 135 czym są i kiedy je zastosować

Spawanie łukowe – najpopularniejsza metoda łączenia metali

Spawanie łukowe to jedna z najczęściej stosowanych metod łączenia metali w przemyśle i rzemiośle. Polega ono na wytworzeniu wysokiej temperatury za pomocą łuku spawalniczego, który powstaje między elektrodą a spawanym materiałem. Dzięki temu możliwe jest stopienie krawędzi łączonych elementów i uzyskanie trwałego, jednorodnego połączenia.

Metoda ta jest ceniona przede wszystkim za uniwersalność, relatywnie niskie koszty sprzętu oraz dużą skuteczność w pracy zarówno z cienkimi, jak i grubymi elementami metalowymi. Spawanie łukowe znajduje zastosowanie w budownictwie, energetyce, przemyśle stoczniowym, lotniczym, a także w warsztatach ślusarskich.

Łuk spawalniczy – serce procesu spawania

Podstawą całego procesu jest łuk spawalniczy, czyli wyładowanie elektryczne w gazie pomiędzy elektrodą a materiałem spawanym. To właśnie on odpowiada za osiągnięcie temperatur sięgających nawet 3500–4000°C, które są niezbędne do stopienia metalu.

Łuk spawalniczy charakteryzuje się wysoką temperaturą umożliwiającą stapianie materiałów, skoncentrowaną energią cieplną pozwalającą na precyzyjne łączenie oraz emisją światła i promieniowania UV, które wymaga stosowania odpowiedniej ochrony dla spawacza. Zrozumienie mechanizmu powstawania i kontroli łuku spawalniczego jest kluczowe dla jakości spoiny oraz bezpieczeństwa pracy.

Spawanie łukiem – główne metody

Pod pojęciem spawania łukiem kryje się wiele technik różniących się rodzajem elektrody, atmosferą ochronną czy zastosowaniem. Do najważniejszych należą:

1. Spawanie łukiem krytym (SAW – Submerged Arc Welding) – proces prowadzony pod warstwą topnika, która osłania ciekły metal i stabilizuje łuk. Charakteryzuje się bardzo wysoką wydajnością i jakością spoiny, dlatego stosowane jest w przemyśle ciężkim, np. przy produkcji zbiorników, konstrukcji stalowych czy rurociągów.

2. Spawanie elektrodą otuloną (MMA – Manual Metal Arc) – najprostsza i najbardziej popularna metoda. Wykorzystuje elektrody otulone, które po stopieniu tworzą gaz ochronny i żużel. Jest powszechnie stosowana w pracach warsztatowych i montażowych.

3. Spawanie w osłonie gazów obojętnych i aktywnych (MIG/MAG, TIG) – w metodzie MIG/MAG łuk jarzy się między drutem elektrodowym a spawanym materiałem, w osłonie gazów takich jak CO₂ czy argon. W metodzie TIG stosuje się elektrodę nietopliwą wolframową i gaz obojętny, co zapewnia najwyższą jakość spoin.

Każda z tych metod ma swoje zalety i ograniczenia, a wybór zależy od rodzaju materiału, grubości elementów oraz wymagań dotyczących jakości połączenia.

Spawanie łukiem krytym – na czym polega i kiedy je stosować?

Spawanie łukiem krytym to specjalistyczna metoda, w której łuk i jeziorko spawalnicze są całkowicie osłonięte ziarnistym topnikiem. Topnik topi się pod wpływem temperatury, tworząc warstwę ochronną, która zapobiega dostępowi tlenu i azotu z powietrza, stabilizuje łuk spawalniczy i poprawia właściwości mechaniczne spoiny.

Dzięki temu spawanie łukiem krytym pozwala uzyskać bardzo czyste i trwałe połączenia o doskonałych parametrach wytrzymałościowych. Technologia ta stosowana jest przede wszystkim w dużych zakładach przemysłowych, ponieważ wymaga odpowiedniego przygotowania i specjalistycznego sprzętu.

Zalety i wady spawania łukowego

Zaletami spawania łukowego są duża uniwersalność i możliwość łączenia różnych metali, stosunkowo niski koszt sprzętu, szeroki wybór metod i elektrod oraz wysoka jakość i trwałość spoiny.

Do wad należą emisja promieniowania UV i gazów wymagająca stosowania ochrony, duża ilość odprysków i żużlu przy niektórych metodach oraz konieczność posiadania odpowiednich umiejętności przez spawacza.

Spawanie 121 – czym jest i gdzie znajduje zastosowanie?

Spawanie 121 to oznaczenie jednej z odmian spawania łukowego pod topnikiem, zgodnie z klasyfikacją procesów wg normy PN-EN ISO 4063. W praktyce oznacza to, że spawanie metodą 121 polega na wykorzystaniu łuku jarzącego się pomiędzy topliwą elektrodą drutową a spawanym materiałem, gdzie całe jeziorko spawalnicze oraz łuk spawalniczy są osłonięte warstwą sypkiego topnika.

Dzięki temu proces przebiega w sposób stabilny, wydajny i dający spoiny o wysokiej jakości, a wpływ czynników zewnętrznych (jak tlen czy azot z powietrza) jest praktycznie wyeliminowany.

Spawanie 121 łukiem krytym stosowane jest przede wszystkim w:

• produkcji i montażu rurociągów stalowych,

• budowie zbiorników ciśnieniowych i konstrukcji stalowych,

• przemyśle stoczniowym, energetycznym i petrochemicznym,

• procesach, gdzie liczy się bardzo wysoka wydajność i długie, nieprzerwane spoiny.

Spawanie metodą 121 – zalety i charakterystyka

Spawanie metodą 121 ma wiele zalet, które sprawiają, że jest wybierane w dużych zakładach przemysłowych:

• wysoka wydajność procesu – możliwość osiągnięcia dużej prędkości spawania i znacznej głębokości wtopienia,

• stabilny łuk spawalniczy dzięki osłonie topnika,

• brak rozprysków i bardzo czyste spoiny,

• możliwość zautomatyzowania procesu, co ogranicza udział czynnika ludzkiego i zwiększa powtarzalność,

• bardzo dobra jakość metalurgiczna spoiny – topnik nie tylko chroni, ale również modyfikuje skład chemiczny jeziorka, poprawiając właściwości mechaniczne połączenia.

Należy jednak pamiętać, że spawanie 121 łukiem krytym wymaga zastosowania specjalistycznego sprzętu, a sam proces sprawdza się głównie w spawaniu długich i prostych odcinków – w przypadku konstrukcji skomplikowanych bardziej praktyczne bywają inne metody.

Spawanie 121 a inne procesy spawania łukowego

W porównaniu z innymi metodami łukowymi, spawanie 121 wyróżnia się przede wszystkim najwyższą wydajnością i automatyzacją. Podczas gdy klasyczne spawanie elektrodą otuloną (MMA) czy MIG/MAG wymaga większej roli operatora, spawanie 121 pozwala na prowadzenie procesu niemal ciągłego, co czyni go niezastąpionym w przemyśle ciężkim.

To właśnie dlatego metoda ta jest standardem w budowie rurociągów przesyłowych, wielkogabarytowych zbiorników i konstrukcji wymagających długich, mocnych spoin.

Spawanie 135 – jedna z najczęściej stosowanych metod

Spawanie 135 to oznaczenie procesu spawania łukowego elektrodą topliwą w osłonie gazu aktywnego (MAG) zgodnie z klasyfikacją PN-EN ISO 4063. W praktyce oznacza to, że podczas spawania łuk jarzy się między topliwą elektrodą drutową a materiałem spawanym, a całość chroniona jest osłoną gazu aktywnego – najczęściej dwutlenku węgla (CO₂) lub mieszanek gazowych z jego udziałem.

Spawanie metodą 135 jest jedną z najbardziej rozpowszechnionych technik spawalniczych, stosowaną zarówno w warsztatach, jak i w dużych zakładach przemysłowych. Dzięki dużej uniwersalności znajduje zastosowanie w:

• budowie konstrukcji stalowych,

• branży motoryzacyjnej i produkcji części samochodowych,

• przemyśle maszynowym,

• remontach i naprawach elementów stalowych.

Spawanie metodą 135 – charakterystyka i zalety

Proces spawania 135 łączy w sobie prostotę obsługi i wysoką wydajność, co sprawia, że jest wybierany zarówno przez doświadczonych spawaczy, jak i osoby początkujące.

Do głównych zalet tej metody należą:

• łatwość nauki – spawanie 135 jest prostsze do opanowania niż np. TIG,

• wysoka prędkość spawania i dobra wydajność,

• możliwość spawania w różnych pozycjach – także pionowo i sufitowo,

• niski koszt eksploatacji i szeroka dostępność drutów spawalniczych,

• możliwość stosowania w spawaniu stali niskowęglowych, konstrukcyjnych, a także niektórych stali stopowych.

Wadą tej metody może być większa ilość odprysków w porównaniu np. do spawania TIG, a także konieczność stosowania gazu osłonowego, co ogranicza użycie jej w plenerze przy silnym wietrze.

Spawanie 135 a inne metody łukowe

Na tle innych metod łukowych spawanie 135 wyróżnia się przede wszystkim wszechstronnością i relatywnie niskim kosztem sprzętu. W przeciwieństwie do spawania 121 łukiem krytym, metoda ta sprawdza się w mniejszych warsztatach i w spawaniu bardziej skomplikowanych konstrukcji.

Z kolei w porównaniu do TIG, spawanie metodą 135 jest szybsze i tańsze, choć nie daje tak perfekcyjnych spoin. Dlatego wybór między tymi metodami zależy zawsze od wymagań projektu – czy kluczowa jest jakość, czy raczej szybkość i wydajność pracy.

 

Podsumowanie

Spawanie łukowe pozostaje jedną z najważniejszych metod łączenia metali. To właśnie łuk spawalniczy umożliwia wytwarzanie trwałych spoin w wielu gałęziach przemysłu. Wśród różnych technik szczególną rolę odgrywa spawanie łukiem krytym, które dzięki warstwie topnika gwarantuje najwyższą jakość połączeń.

Zrozumienie zasad działania łuku, umiejętność doboru odpowiedniej metody i przestrzeganie zasad bezpieczeństwa to fundament pracy każdego spawacza – zarówno w warsztacie, jak i w zakładach przemysłowych.