1.11.21

1.11.21

1

1

PROCESY SPAJANIA

PROCESY SPAJANIA

Opracował 

Opracował 

dr inż. Tomasz Dyl

dr inż. Tomasz Dyl

1.11.21

1.11.21

2

2

Literatura

Literatura

1.

1.

Gourd L.M.: Podstawy Technologii 

Gourd L.M.: Podstawy Technologii 

Spawalniczych, WNT 1997. 

Spawalniczych, WNT 1997. 

2.

2.

Opartny-Myśliwiec Dąbrówka, Myśliwiec 

Opartny-Myśliwiec Dąbrówka, Myśliwiec 

Mieczysław.: Techniki wytwarzania: 

Mieczysław.: Techniki wytwarzania: 

spawalnictwo, Państwowe Wydawnictwo 

spawalnictwo, Państwowe Wydawnictwo 

Naukowe, Warszawa 1981.

Naukowe, Warszawa 1981.

3.

3.

Rosłanowski, Jan.: Praktyka warsztatowa : 

Rosłanowski, Jan.: Praktyka warsztatowa : 

zagadnienia spajania i cięcia materiałów, 

zagadnienia spajania i cięcia materiałów, 

WYD. AKADEMII MORSKA W GDYNI, Gdynia 

WYD. AKADEMII MORSKA W GDYNI, Gdynia 

2002.

2002.

1.11.21

1.11.21

3

3

Spawanie łukowe

Spawanie łukowe



Łuk  elektryczny  jest  to  trwałe  wyładowanie 

Łuk  elektryczny  jest  to  trwałe  wyładowanie 

elektryczne w atmosferze zjonizowanych różnych par i 

elektryczne w atmosferze zjonizowanych różnych par i 

gazów.

gazów.



Stanowi  on  strumień  elektronów  oraz  dodatnich  i 

Stanowi  on  strumień  elektronów  oraz  dodatnich  i 

ujemnych 

jonów 

pędzących 

między 

dwoma 

ujemnych 

jonów 

pędzących 

między 

dwoma 

przewodnikami,  zwanymi  elektrodami  (anodą  i 

przewodnikami,  zwanymi  elektrodami  (anodą  i 

katodą).

katodą).



Warunkiem  niezbędnym  do  jarzenia  się  łuku  jest 

Warunkiem  niezbędnym  do  jarzenia  się  łuku  jest 

jonizacja gazu i par wypełniających przestrzeń między 

jonizacja gazu i par wypełniających przestrzeń między 

elektrodami,  czyli  wytworzenie  w  niej  naładowanych 

elektrodami,  czyli  wytworzenie  w  niej  naładowanych 

cząsteczek,  co  powoduje,  że  gaz  staje  się 

cząsteczek,  co  powoduje,  że  gaz  staje  się 

przewodnikiem prądu elektrycznego. 

przewodnikiem prądu elektrycznego. 



Im  większy  jest  stopień  jonizacji,  tym  większe 

Im  większy  jest  stopień  jonizacji,  tym  większe 

występuje przewodnictwo elektryczne.

występuje przewodnictwo elektryczne.



Jonizację gazu wywołuje między innymi :

Jonizację gazu wywołuje między innymi :



wysoka temperatura,

wysoka temperatura,



wysokie napięcie,

wysokie napięcie,



przepływający prąd.

przepływający prąd.

1.11.21

1.11.21

4

4

Ręczne spawanie łukowe (111)

Ręczne spawanie łukowe (111)



Łuk elektryczny w sposób ciągły jarzy się w 

Łuk elektryczny w sposób ciągły jarzy się w 

środowisku żużli i topników, przy określonym 

środowisku żużli i topników, przy określonym 

napięciu zależnym od materiału rdzenia elektrody i 

napięciu zależnym od materiału rdzenia elektrody i 

jej otuliny, długości łuku oraz rodzaju atmosfery 

jej otuliny, długości łuku oraz rodzaju atmosfery 

gazu. Łuk spawalniczy stapia elektrodę i nadtapia 

gazu. Łuk spawalniczy stapia elektrodę i nadtapia 

łączone brzegi materiału. 

łączone brzegi materiału. 



Metal z elektrody stopiony z metalem spawanych 

Metal z elektrody stopiony z metalem spawanych 

części po zakrzepnięciu tworzy spoinę. 

części po zakrzepnięciu tworzy spoinę. 



Otulina elektrody stapiając się wraz z nią ułatwia 

Otulina elektrody stapiając się wraz z nią ułatwia 

utrzymywanie łuku elektrycznego. 

utrzymywanie łuku elektrycznego. 



Przez zjonizowanie jego przestrzeni wytwarza osłonę 

Przez zjonizowanie jego przestrzeni wytwarza osłonę 

gazową dla kropli metalu przelatujących przez łuk i 

gazową dla kropli metalu przelatujących przez łuk i 

tworzy żużel pokrywający ułożoną spoinę oraz 

tworzy żużel pokrywający ułożoną spoinę oraz 

wprowadza do niej odtleniacze i ewentualne 

wprowadza do niej odtleniacze i ewentualne 

składniki stopowe.

składniki stopowe.



Łuk elektryczny można podzielić na trzy obszary:

Łuk elektryczny można podzielić na trzy obszary:



katodowy,

katodowy,



anodowy,

anodowy,



słup łuku.

słup łuku.

1.11.21

1.11.21

5

5

Ręczne spawanie łukowe (111)

Ręczne spawanie łukowe (111)

1.11.21

1.11.21

6

6

Urządzenia do spawania elektrycznego 

Urządzenia do spawania elektrycznego 

łukowego

łukowego

Wymagania dotyczące spawalniczych źródeł prądu:

Wymagania dotyczące spawalniczych źródeł prądu:



posiadanie mocy odpowiedniej do wykonywanej pracy 

posiadanie mocy odpowiedniej do wykonywanej pracy 

(określa się ją jako iloczyn: natężenia prądu w obwodzie 

(określa się ją jako iloczyn: natężenia prądu w obwodzie 

spawalniczym, napięcia łuku i współczynnika efektywności 

spawalniczym, napięcia łuku i współczynnika efektywności 

nagrzewania materiału uwzględniającego straty ciepła przez 

nagrzewania materiału uwzględniającego straty ciepła przez 

promieniowanie i konwekcję wynoszącego 0,75 dla spawania 

promieniowanie i konwekcję wynoszącego 0,75 dla spawania 

ręcznego);

ręcznego);



możność regulowania wartości prądu spawania w zależności 

możność regulowania wartości prądu spawania w zależności 

od średnicy i rodzaju stosowanej elektrody oraz od pozycji 

od średnicy i rodzaju stosowanej elektrody oraz od pozycji 

spawania;

spawania;



wytwarzanie napięcia biegu jałowego umożliwiającego łatwe 

wytwarzanie napięcia biegu jałowego umożliwiającego łatwe 

zajarzenie łuku (ze względów bezpieczeństwa nie powinno 

zajarzenie łuku (ze względów bezpieczeństwa nie powinno 

przekroczyć 100 V dla prądu stałego i 70 V dla prądu 

przekroczyć 100 V dla prądu stałego i 70 V dla prądu 

zmiennego);

zmiennego);



natężenie prądu zwarcia 

natężenie prądu zwarcia 

I

I

z

z

 mniejsze lub równe 1,5 

 mniejsze lub równe 1,5 

I

I

 prądu 

 prądu 

spawania;

spawania;



elastyczna charakterystyka dynamiczna reagująca szybko na 

elastyczna charakterystyka dynamiczna reagująca szybko na 

gaśnięcie łuku (czas przywrócenia napięcia od 0 do napięcia 

gaśnięcie łuku (czas przywrócenia napięcia od 0 do napięcia 

jarzenia się łuku około 20 V nie powinien przekroczyć 0,05 s).

jarzenia się łuku około 20 V nie powinien przekroczyć 0,05 s).

1.11.21

1.11.21

7

7

Urządzenia do spawania elektrycznego

Urządzenia do spawania elektrycznego

1.11.21

1.11.21

8

8

Elektrody

Elektrody



Elektrody do spawania ręcznego 

Elektrody do spawania ręcznego 

mają kształt pręta, mogą być 

mają kształt pręta, mogą być 

nietopliwe (węglowe, wolframowe) 

nietopliwe (węglowe, wolframowe) 

lub topliwe. 

lub topliwe. 



Wśród topliwych rozróżnia się 

Wśród topliwych rozróżnia się 

nieotulone (gołe) oraz otulone o 

nieotulone (gołe) oraz otulone o 

długości zależnej od średnicy i 

długości zależnej od średnicy i 

rodzaju elektrody.

rodzaju elektrody.

1.11.21

1.11.21

9

9

Elektrody

Elektrody



Elektrody otulone składają się z dwu elementów: 

Elektrody otulone składają się z dwu elementów: 



rdzenia (metaliczna część elektrody w postaci drutu 

rdzenia (metaliczna część elektrody w postaci drutu 

pełnego, drutu proszkowego, pręta lanego, spiekanego itp.), 

pełnego, drutu proszkowego, pręta lanego, spiekanego itp.), 



otuliny. 

otuliny. 



Druty na rdzenie elektrod mają różny skład 

Druty na rdzenie elektrod mają różny skład 

chemiczny dobierany do rodzaju spawanego 

chemiczny dobierany do rodzaju spawanego 

materiału. 

materiału. 



Otuliny elektrod zawierają substancje żużlotwórcze, 

Otuliny elektrod zawierają substancje żużlotwórcze, 

gazotwórcze, odtleniające, stabilizujące i wiążące. 

gazotwórcze, odtleniające, stabilizujące i wiążące. 



W elektrodach otulonych o rdzeniu metalowym 

W elektrodach otulonych o rdzeniu metalowym 

topnik i drut są zespolone, co umożliwia regulację w 

topnik i drut są zespolone, co umożliwia regulację w 

szerokim zakresie składu chemicznego stopiwa. 

szerokim zakresie składu chemicznego stopiwa. 



Przy spawaniu różnych gatunków materiałów jest to 

Przy spawaniu różnych gatunków materiałów jest to 

szczególnie ważną zaletą, na przykład przy spawaniu 

szczególnie ważną zaletą, na przykład przy spawaniu 

stali nisko- i średniostopowych stosuje się zawsze 

stali nisko- i średniostopowych stosuje się zawsze 

taki sam rdzeń ze stali niskowęglowej, a składniki 

taki sam rdzeń ze stali niskowęglowej, a składniki 

uzupełnia się poprzez otulinę.

uzupełnia się poprzez otulinę.

1.11.21

1.11.21

10

10