1.3.1 Rodzaj prądu spawania

Spawanie elektrodą otuloną może być prowadzone prądem stałym z biegunowością ujemną (biegun ujemny źródła prądu podłączony do elektrody), biegunowością dodatnią oraz prądem przemiennym. Rodzaj prądu i biegunowość zależą od rodzaju elektrody i są podawane w katalogach producenta elektrod oraz na etykiecie opakowania elektrod. W przypadku spawania prądem stałym biegunowość decyduje o: prędkości stapiania elektrody, głębokości wtopienia, charakterze przenoszenia metalu w luku oraz o rozkładzie ciepła w łuku elektrycznym. Jeżeli spawanie przebiega z prądem stałym z biegunowością dodatnią na elektrodzie, to więcej ciepła jest generowane na elektrodzie i większa jest prędkość stapiania. Spawanie z biegunowością ujemną na elektrodzie powoduje, że więcej ciepła wydziela
się w materiale rodzimym i uzyskuje się większą głębokość wtopienia.
W przypadku spawania elektrodami grubootulonymi z biegunowością dodatnią na elektrodzie wydziela się znaczna ilość gazów, które mogą zmienić rozkład ciepła w łuku tak, że więcej ciepła wydziela się w materiale rodzimym. Biegunowość dodatnią stosuje się zazwyczaj do spawania elektrodą zasadową i materiałów nieżelaznych, np. aluminium i jego stopów,
brązów, stopu Monela, niklu oraz do wykonywania złączy w pozycjach przymusowych: PG, PF, PE.

Podczas spawania elektrodami otulonymi z zastosowaniem prądu stałego może dojść do niekorzystnego odchylenia łuku, tzw. zjawiska ugięcia łuku, które jest przyczyną tworzenia się rozprysków, przyklejeń i braku przetopu. Zjawisko to jest spowodowane oddziaływaniem linii sił pola magnetycznego na luk spawalniczy, które są indukowane w wyniku przepływu prądu przez spawany materiał (rys. 1.4). Nasila się ono, jeżeli natężenie prądu będzie
powyżej 250 A oraz na początku i na końcu złącza spawanego w wyniku

zagęszczenia linii sił pola magnetycznego (rys. 1.5). Zjawisko ugięcia łuku może się również nasilać wskutek tworzenia się podczas spawania znacznej ilości żużla (nieprzewodzącego prądu elektrycznego), oddziaływania pola magnetycznego źródła prądu oraz magnetyzmu szczątkowego spawanego materiału. Spawanie z zastosowaniem prądu przemiennego cechuje się mniejszą stabilnością jarzenia się łuku, stapianie pewnych gatunków elektrod jest
utrudnione lub wręcz niemożliwe, ale zaletą jest równomierne obciążenie sieci elektrycznej oraz minimalne ugięcie łuku. Można również spawać z większym natężeniem prądu i elektrodami o większej średnicy. Wysoko wydajne elektrody rutylowe, o dużej średnicy, z proszkiem żelaza zawartym w otulinie stapiają się stabilniej, jeśli zasila się je prądem przemiennym. W celu ograniczenia niekorzystnego oddziaływania zjawiska ugięcia łuku
należy:

- zmienić rodzaj prądu spawania na przemienny, szczególnie gdy spawa się prądem powyżej 250 A,

- utrzymywać krótki łuk podczas spawania,

- zmniejszyć natężenie prądu, co wiąże się ze zmniejszeniem prędkości spawania,

- zastosować technikę spawania krokiem wstecznym (skokowo-krokową, patrz rys. 1.18),

- zastosować na długości złącza spawanego kilka spoin sczepnych,

- zmienić kąt ustawienia elektrody względem złącza spawanego przez pochylenie elektrody w kierunku ugięcia łuku,

- wykonać odmagnesowanie przedmiotu spawanego,

- doprowadzić jednocześnie prąd w kilku miejscach.

Rysunek 1.4. Zjawisko ugięcia tuku wywołane oddziaływaniem linii sił pola magnetycz-
nego na łuk spawalniczy (zmianą kierunku przepływu prądu)

Rysunek 1.5. Zjawisko ugięcia
łuku występujące na początku
i końcu złącza spawanego
wywołane zagęszczeniem li-
nii sił pola magnetycznego

---