Na czym polega spawanie łukowe?

Trudno wyobrazić sobie rozwój technologii i przemysłu bez spawania. Wiele urządzeń i konstrukcji wykonanych jest z metali, a spawanie umożliwia łączenie elementów z tych materiałów. Jedną z technik spawania jest spawanie łukowe. Na czym polega? Dowiedz się, czym jest łuk elektryczny i jak to zjawisko wykorzystywane jest w spawalnictwie oraz jakie są jego możliwości i zalety.

Czym jest łuk elektryczny?

Łuk elektryczny odkryto już w roku 1800. Niestety, zjawisko to czekało aż 85 lat na zastosowanie, jednak metoda opracowana w 1885 roku jest wykorzystywana do dziś. Komu zawdzięczamy spawanie łukowe? O historii tej techniki spawalniczej opowiada specjalista z firmy Zalpol:

Technologię spawania łukowego oraz wszystkie potrzebne do tego urządzenia opracowali dwaj inżynierowie – pierwszym z nich był Stanisław Olszewski, a drugim Nikołaj Benardos. Opatentowali oni swoje rozwiązanie dokładnie 10 października 1885 roku. Dzień ten uznaje się za początek nowoczesnego spawalnictwa. Metoda momentalnie rozprzestrzeniła się po całym świecie i jest z powodzeniem wykorzystywana do dziś, choć oczywiście została nieco udoskonalona.

Łuk elektryczny to rodzaj wyładowania elektrycznego ciągłego, do którego dochodzi między dwiema elektrodami lub dwoma stykami. Cechą charakterystyczną łuku jest niski wewnętrzny opór elektryczny.

Jak działa spawanie łukowe?

Spawanie łukowe uważa się za bardzo prostą technikę spawalniczą. To właśnie łatwość wdrożenia przyczyniła się do jej popularności i szybkiego rozpowszechnienia. Do wyładowania doprowadza się najczęściej w gazie pod ciśnieniem normalnym albo wyższym.

W miejscu wystąpienia łuku elektrycznego gaz ulega jonizacji, zmieniając się w plazmę o bardzo wysokiej temperaturze zdolnej stopić metal. To pozwala łączyć spawane elementy. Wysokość tak wytworzonej temperatury zależy od:

• natężenia prądu,
• zastosowanego gazu,
•  ciśnienia gazu,
• rodzaju elektrod.

W modelowej sytuacji, przy natężeniu prądu o wartości 1 ampera i z gazem o ciśnieniu atmosferycznym, temperatura plazmy sięga niemal 6000˚C.

Ponieważ łuk elektryczny może powodować poważne oparzenia oraz wnikanie drobin spawanego materiału w skórę i dalsze głębokie obrażenia, często wykorzystywaną metodą jest spawanie otulonym łukiem elektrycznym. Topnik pokrywa się otuliną, która przy pracy pod wpływem temperatury zmienia się w gaz osłonowy i żużel. Ten pierwszy utrzymuje się w okolicy elektrody, a ten drugi opada na spoinę. Oba te elementy chronią ją przed dopływem powietrza, a żużel pomaga jej na dłużej utrzymać ciepło. Gaz otulinowy ma także funkcję ochronną wobec osoby przeprowadzającej pracę.