Elektrody spawalnicze i ich rodzaje. Jak je odpowiednio dobrać?

Spawarki to urządzenia obecne w wielu zakładach pracy i halach produkcyjnych. Są wykorzystywane przez fachowców pracujących na budowach, a także przez ekipy remontowe. Spawarka MMA czy MIG/MAG to również niemal obowiązkowy element wyposażenia warsztatu każdego szanującego się majsterkowicza. Spawanie metalowych elementów jest w końcu najbardziej efektywną metodą ich łączenia, w dodatku urządzenia do spawania mogą współpracować z wieloma różnymi surowcami. Choć niektórzy spawacze stawiają na sprzęt gazowy, zdecydowanie najpopularniejsze w codziennym użytku są spawarki elektrodowe. W zależności od urządzenia, można nimi spawać różnymi metodami: MMA, MIG i MAG oraz TIG.

Na rynku znajdziemy zresztą nawet uniwersalne modele spawarek, które potrafią funkcjonować we wszystkich podanych trybach. W zależności od tego, na jaką metodę pracy się zdecydujemy, potrzebne będą nam inne elektrody. Ich prawidłowy wybór pomoże w efektywnej pracy oraz uzyskaniu odpowiedniej spoiny. Przedstawiamy najważniejsze rodzaje elektrod spawalniczych, które powinien znać każdy, nawet początkujący spawacz.

Jaką funkcję pełnią elektrody spawalnicze?

Najpopularniejsze i najłatwiej dostępne rodzaje spawarek wykorzystują łuk elektryczny. To on dostarcza ciepło konieczne do rozgrzewania i stapiania metali czy innych tworzyw, które chcemy połączyć za pomocą spoiny. Niezbędnym elementem wytwarzania takiego łuku jest elektroda. To ona zamyka obieg prądu, bez czego spawarce nie udałoby się wytworzyć połączenia. Napięcie konieczne do spawania, które wywołuje także znaczny wzrost temperatury, pojawia się właśnie pomiędzy elektrodą a powierzchnią, którą zamierzamy stopić.

W niektórych metodach spawania to właśnie topiąca się elektroda jest zresztą głównym materiałem, z którego powstaje spoiwo łączące spawane elementy. Do każdego typu spawarki dobiera się jednak nieco inne elektrody, które wpływają na kształt spoiny oraz jej jakość. Wybór powinien być także uzależniony od rodzaju spawanej powierzchni.

Elektrody otulone

Do spawania zdecydowanie najczęściej używa się elektrod otulonych. Są one wykorzystywane w urządzeniach, które łączą materiały metodą MMA. To technika popularna zwłaszcza wśród majsterkowiczów-amatorów, ponieważ nie potrzeba do niej specjalnych butli z gazem osłonowym. Tę funkcję pełnią właśnie elektrody otulone. Składają się one bowiem z metalowego rdzenia, który jest otoczony specjalną powłoką. To właśnie owa otulina wytwarza gazową osłonę, w której jarzy się łuk spawalniczy. Łączenie elementów następuje po zetknięciu elektrody ze spawaną powierzchnią.

Wraz z postępami prac elektroda topnieje i skraca się. Z otuliny natomiast pozostaje warstwa żużlu, który pokrywa miejsce łączenia spawanych elementów. Dzięki takim właściwościom metoda MMA jest bardzo uniwersalna, pozwala na spawanie w rozmaitych warunkach. Jednocześnie jednak praca nie jest zbyt szybka ani wydajna. Mimo to na rynku znajdziemy kilka typów elektrod otulonych o odmiennych właściwościach i zastosowaniach.

Elektrody rutylowe

To najbardziej uniwersalne elektrody, z którymi bez problemów powinien poradzić sobie każdy spawacz. Łatwo się topią, tworząc gładką spoinę. Można nimi spawać niemal w każdej pozycji, nadają się do łączenia niewielkich elementów. Łatwo jest też usunąć żużel, który po sobie pozostawiają. Minusy? Spoiny wykonane z elektrod rutylowych łatwo pękają i są uważane za dość kruche.

Elektrody celulozowe

Elektrody w otulinie celulozowej najczęściej stosuje się w trudnych warunkach. Radzą sobie bowiem z łączeniem metali we wszystkich pozycjach, także pionowo – z góry na dół. Chętnie sięga się po nie zwłaszcza w czasie prac na świeżym powietrzu, nie są bowiem wrażliwe na zmiany pogody czy temperatury, złącze nie musi być także przygotowane bardzo dokładnie. Elektrody celulozowe umożliwiają głębokie wtopienie się w spawany element, ale jednocześnie spoina wykonana z ich udziałem nie będzie szczególnie mocna.

Elektrody zasadowe

Czasami nazywa się je także elektrodami niskowodorowymi. To odróżnia je zwłaszcza od elektrod rutylowych. W otulinie zasadowej znajduje się fluoryt oraz węglany magnezu i wapnia. W związku z tym takie elektrody trzeba jednak wysuszyć przed użyciem. Wówczas uzyskamy spoinę, która będzie odporna na pękanie i zdecydowanie mniej krucha. Najlepiej spawać nimi grube i sztywne elementy. Nie radzą sobie natomiast ze spawaniem z góry na dół.

Elektrody kwaśne

W takich otulinach znajdziemy tlenki żelaza i odtleniacze. Elektrody kwaśne umożliwiają uzyskiwanie płaskich i gładkich spoin, które nie są jednak zbyt wytrzymałe. Można nimi wykonywać prace w kilku pozycjach, przede wszystkim tak zwanej nabocznej i podolnej. Zazwyczaj nie wymagają suszenia.

A może szukasz akcesoriów do obróbki metali? W takim razie przeczytaj kolejny artykuł: Jak wybrać odpowiednią tarczę do cięcia metalu?

Elektrody topliwe bez otuliny

Nieco inne elektrody będą potrzebne przy spawaniu z użyciem urządzenia migomat. Spawarka tego typu łączy bowiem elementy w osłonie gazów obojętnych dostarczanych ze specjalnej butli. Taka praca jest nieco trudniejsza i mniej intuicyjna niż spawanie metodą MMA, pozwala jednak na uzyskanie spoin wysokiej jakości oraz bardzo wydajną pracę.

Do spawania metodami MIG i MAG wykorzystuje się zatem elektrody topliwe bez otuliny. Ich rolę pełni drut spawalniczy. Podobnie jak w przypadku elektrod otulonych, stapia się on wraz z postępami robót. Spawarka migomat może pracować we wszystkich pozycjach, poradzi sobie z elementami o różnej grubości. Rodzaj i grubość drutu spawalniczego należy dobrać do konkretnego materiału. Zwykle wybiera się drut o średnicy od 0,6 do 2 milimetrów. Im grubsze elementy zamierzamy spawać, tym średnica przewodu powinna być większa. Najpopularniejsze są druty o grubości 0,8 i 1 milimetra.

Elektrody nietopliwe

W osłonie gazowej dostarczanej ze specjalnej butli pracują także elektrody w urządzeniach spawających metodą TIG. Nazywa się je elektrodami nietopliwymi, ponieważ nie skracają się w czasie spawania. Pozwalają natomiast na uzyskiwanie spoiw najwyższej jakości, najbardziej precyzyjną pracę i łączenie nawet niedużych elementów.

Elektrody nietopliwe powstają z wolframu, czyli metalu przejściowego obecnego w skorupie ziemskiej. Ten materiał cechuje się niezwykle wysoką temperaturą topnienia, dzięki czemu nawet gorące warunki towarzyszące łukowi elektrycznemu nie niszczą elektrody. Oprócz tych wykonanych w 100 procentach z wolframu, w niektórych występują dodatkowe komponenty, których objętość nie przekracza jednak 2 procent składu elektrody.

Elektrody uzyskane z czystego wolframu najlepiej nadają się do spawania aluminium oraz magnezu. Te z dodatkiem lantanu poradzą zaś sobie ze stalami nisko- i wysokostopowymi, a także stopami miedzi, aluminium czy niklu. Do spawarek typu TIG nadają się także elektrody z dodatkiem ceru oraz toru. Obie charakteryzuje duża stabilność łuku oraz wytrzymałość spoin.

Sprawdź też kolejny artykuł: Bezpieczne spawanie. Jakie normy powinny spełniać przyłbice spawalnicze?

Powrót do listy artykułów