Spawanie jest podstawową metodą łączenia elementów stalowych konstrukcji inżynierskich i budowlanych. Jednak aby uzyskać trwałe i bezpieczne połączenia, projektanci i spawacze muszą stosować się do wymagań norm i zasad wiedzy technicznej.
W tym poradniku omawiamy kluczowe czynniki, które należy uwzględnić przy spawaniu konstrukcji stalowych. Znajdziesz informacje m.in. na temat przygotowania elementów, doboru parametrów i typowych błędów.
Jakie normy obowiązują przy spawaniu konstrukcji?
Podstawowymi normami dotyczącymi wykonania konstrukcji spawanych są:
- PN-EN ISO 3834 – Wymagania jakości dotyczące spawania materiałów metalowych.
- PN-EN 1090 – Wykonanie konstrukcji stalowych i aluminiowych.
- PN-EN ISO 14731 – Nadzorowanie spawania. Zadania i odpowiedzialność.
- PN-EN 1011 – Wytyczne dotyczące spawania metali.
Należy je stosować łącznie, gdyż obejmują różne aspekty.
Jak przygotować elementy do spawania?
Przygotowanie elementów spawanych obejmuje:
- Oczyszczenie powierzchni ze zgorzeliny, farby i innych zanieczyszczeń.
- Spasowanie elementów z zachowaniem wymaganych szczelin.
- Zamocowanie i unieruchomienie elementów w celu uniknięcia odkształceń.
- Przycięcie brzegów pod kątem umożliwiającym pełen dostęp.
- Zachowanie wymaganej kolejności spawania elementów wielościennych.
Jakie metody spawania stosować?
Do spawania konstrukcji stalowych najczęściej stosuje się:
| Spawanie metodą MIG/MAG | Zalecane przy spawaniu elementów o grubości od 3 do 20 mm. Pozwala uzyskać wymaganą jakość i wydajność. |
| Spawanie elektrodą otuloną (MMA) | Uniwersalne, polecane przy spawaniu spoin montażowych i naprawczych. |
| Spawanie TIG | Stosuje się do elementów cienkościennych ze stali trudnospawalnych np. duplex |
| Spawanie łukiem krytym | Zapewnia ochronę strefy spawania, stosowane przy większych grubościach. |
Jakie parametry spawania wybrać?
Parametry spawania powinny zapewniać:
- Odpowiednią głębokość wtopienia umożliwiającą połączenie elementów na całym przekroju.
- Minimalną strefą wpływu ciepła aby uniknąć odkształceń i naprężeń.
- Prawidłowy kształt spoiny zapewniający wymaganą wytrzymałość.
- Powtarzalność i stabilność procesu spawania.
Należy dobierać parametry zgodnie z WPS (instrukcją technologiczną spawania).
Jakich błędów należy unikać?
Typowe błędy podczas spawania konstrukcji, które należy wyeliminować:
- Nieprawidłowe przygotowanie brzegów elementów złączy.
- Niedostateczne stabilizowanie i mocowanie prowadzące do odkształceń.
- Zła kolejność wykonywania spoin powodująca nadmierne naprężenia i pęknięcia.
- Niewłaściwe parametry spawania skutkujące wadami złącza.
- Zanieczyszczenie powierzchni zgorzeliną, farbą lub smarami.
- Nieodpowiednia technika pracy prowadząca do wad w spoinie.
- Brak pełnego wypełnienia rowka między ściegami i warstwami.
Jak kontrolować jakość spoin?
Aby zapewnić odpowiednią jakość połączeń należy wykonywać:
- Badania wizualne wszystkich spoin zgodnie z PN-EN ISO 17637.
- Badania powierzchniowe, np. penetracyjne, magnetyczno-proszkowe.
- Badania radiograficzne, szczególnie przy kluczowych połączeniach.
- Badania ultradźwiękowe.
- Badania metalograficzne spoin próbnych.
- Dodatkowe badania zgodnie z wymaganiami projektu lub normy wyrobu.
Podsumowanie
Spawanie konstrukcji stalowych wymaga doświadczenia, precyzji i przestrzegania wytycznych oraz norm. Należy zwrócić szczególną uwagę na przygotowanie złączy, parametry spawania oraz unikanie typowych błędów. Prawidłowe wykonanie i kontrola połączeń gwarantuje bezpieczeństwo użytkowania konstrukcji przez cały okres eksploatacji.