Vodiči za zavarivanje

Što je štapno zavarivanje ili zavarivanje zaštićenim metalnim lukom (SMAW)?

Štapno zavarivanje ili također poznato kao SMAW je kratica za Shielding Metal Arc Welding (u Kanadi/ Americi/ Indiji). Štapno zavarivanje ili SMAW naziva se i MMAW ili ručno metalnolučno zavarivanje (u Ujedinjenom Kraljevstvu).

Drugi nazivi su zavarivanje elektrodom ili ručno zavarivanje. (Nestandardna imena koja su uobičajena u cijelom svijetu). Ukratko, nazivi štapnog zavarivanja su:

Zaštitno elektrolučno zavarivanje ili SMAW
Ručno metalolučno zavarivanje ili MMAW
Ručno zavarivanje
Elektrolučno zavarivanje ili zavarivanje elektrodom

Kod zavarivanja štapom ili SMAW, toplina za zavarivanje stvara se zavarivačkim lukom između šipke za zavarivanje i obratka.

Elektroda se stavlja ručno da izgori i to rezultira talogom metala zavara. Elementi premaza prisutni na šipki za zavarivanje izgaraju i stvaraju zaštitne plinove oko luka koji štite bazen za zavarivanje, zavarivački luk od atmosferske oksidacije i kontaminacije.

Rad štapnog zavarivanja detaljno je objašnjen u videu ispod.

Pogledajte ovaj YouTube videozapis za potpunu najbolju obuku u učionici o postupku zavarivanja zaštićenim metalnim lukom.

Slika 1 Princip procesa

Koji plin se oslobađa u SMAW procesu uzrokujući zaštitni učinak na rastaljenu zavarenu kupku?

Kod štapnog zavarivanja ili SMAW zavarivanja, izgaranje premaza elektrode proizvodi zaštitne plinove kao što su ugljični dioksid (CO2), ugljični monooksid (CO), vodik (H) i kisik (O). Većina plinova su ugljikov dioksid (CO2) i ugljikov monoksid (CO).

Ugljični dioksid nastaje izgaranjem celuloze i kalcijevih oksida prisutnih u premazu.

Na primjer, u celuloznim elektrodama tipa E6010 ili E7010 prisutna je velika količina celuloze, koja proizvodi veliku količinu CO2 koji zauzvrat prolazi kroz odvajanje (razbijanje ugljika i kisika) zbog topline luka i oslobađanja više topline.

To je razlog za vrlo jaku silu luka u šipkama za zavarivanje tipa E6010.

Postavljanje stroja za štapno zavarivanje/ SMAW zavarivanje

Osnovne komponente postava SMAW opreme (Slika – 2) su sljedeće;

Izvor napajanja ili zavarivač
Držač elektrode
elektrode
Kabeli/Ovo
Stezaljka za uzemljenje i radna stezaljka

Za bolje razumijevanje pogledajte gornji shematski dijagram (Slika – 2) SMAW-a.

Aparat za zavarivanje je priključen na napajanje. Elektrode za zavarivanje mogu se spojiti na negativne ili pozitivne priključke ovisno o karakteristikama elektrode.

Na primjer, elektroda E7018 koristi se samo s DCEP ili AC polaritetom. U štapnom zavarivanju ili SMAW koriste se tri vrste glavnog polariteta kao:

Pozitivna elektroda istosmjerne struje (DCEP) ili obrnuti polaritet,
Istosmjerna elektroda negativnog (DCEN) ili ravnog polariteta,
Naizmjenična struja.

Izvor napajanja, držač elektrode, ručni štitnik za zavarivanje i žičana četka za čišćenje prikazani su na donjoj slici.

Funkcije presvlačenja elektrode za zavarivanje

Glavne funkcije premaza elektrodama za štapno zavarivanje ili premaza elektrodama SMAW su:

Za zaštitu bazena za zavarivanje, luka za zavarivanje i vrha elektrode.
Povećajte učinkovitost nanosa zavara elektrode. Npr. dodavanjem željeznog praha u premaz elektrode.
Dodatak legirajućih elemenata zavarivanju gdje je žica jezgre napravljena od mekog čelika.
Osigurajte stabilnost luka.
Omogućuje jednostavno uklanjanje troske.
Pomažu usporavanju hlađenja zavara stvaranjem sloja troske.
Povećanje snage luka za dublje prodiranje. Npr. u celuloznim elektrodama (E6010/ E7010).
Poboljšati svojstva žilavosti. Npr. osnovni premaz nudi najveća svojstva žilavosti zavara.
Definirajte polaritet elektrode. Npr. kalijeva baza za DCEP i titanium za DCEN polaritet.

Parametri zavarivanja za SMAW zavarivanje

Tipični rasponi struje zavarivanja (amperaža) za elektrode za zavarivanje zaštićenim metalnim lukom (SMAW) navedeni su u donjoj tablici.

Promjer elektrode mm (in)	E6010 E6011	E6012	E6013
1,6 (1/16)	–	20-40 (prikaz, stručni).	20-40 (prikaz, stručni).
2,0 (5/64)	–	25-60 (prikaz, ostalo).	2560
2,5 (3/32)	45-85 (prikaz, ostalo).	40-90 (prikaz, ostalo).	50-90 (prikaz, stručni).
3,2 (1/8)	75-125 (prikaz, ostalo).	80-140 (prikaz, stručni).	80-130 (prikaz, stručni).
4,0 (5/32)	110-170 (prikaz, stručni).	110-190 (prikaz, stručni).	105-180 (prikaz, stručni).
5,0 (3/16)	155-235 (prikaz, ostalo).	155-265 (prikaz, ostalo).	165-250 (prikaz, ostalo).
6,0 (1/4)	190-290 (prikaz, ostalo).	225-360 (prikaz, ostalo).	225-315 (prikaz, ostalo).
8,0 (5/16)	275-245 (prikaz, ostalo).	300-500	320-430 (prikaz, ostalo).

Promjer elektrode mm (in)	E7015 E7016	E7018	E7024
2,5 (3/32)	70-120 (prikaz, stručni).	80-110 (prikaz, stručni).	110-160*
3,2 (1/8)	110-150 (prikaz, ostalo).	115-165 (prikaz, stručni).	140-190 (prikaz, stručni).
4,0 (5/32)	140-220 (prikaz, stručni).	150-220 (prikaz, stručni).	180-250 (prikaz, ostalo).
5,0 (3/16)	200-280 (prikaz, ostalo).	220-350 (prikaz, ostalo).	250-335 (prikaz, ostalo).
6,0 (1/4)	270-350 (prikaz, ostalo).	285-360 (prikaz, ostalo).	300-390 (prikaz, ostalo).
8,0 (5/16)	375-475 (prikaz, ostalo).	375-470 (prikaz, ostalo).	400-525*

Prednosti SMAW zavarivanja

Glavne prednosti štapnog zavarivanja/SMAW su:

Prijenosni postupak zavarivanja.
Prikladno za primjenu na otvorenom.
Jednostavna uporaba i zavarivanje izvan položaja.
Vanjski zaštitni plin nije potreban.
Korisno za rad na visini.
Svestrane primjene.

Nedostaci SMAW

Nedostaci ili mane štapnog zavarivanja/SMAW su:

Niža stopa taloženja zavara.
Zahtijevaju često čišćenje troske.
Samo ručno zavarivanje.
Zahtijeva ponovljenu promjenu elektrode tijekom zavarivanja.
Nije prikladno za zavarivanje reaktivnih metala kao što su titan, tantal, niobij itd.