Spawanie elektrodą otuloną (MMA): jak spawać i jak dobrać elektrody

Spawanie elektrodą otuloną, oznaczane skrótem MMA, jest jedną z najstarszych i najprostszych metod łukowych. Elektroda jest jednocześnie drutem dodającym materiał i źródłem osłony, bo otulina topi się i wytwarza gaz oraz żużel, które chronią jeziorko. Dzięki temu nie potrzeba butli, a spawać można na dworze, na wietrze i w trudno dostępnych miejscach. Ceną jest mniejsza wydajność i konieczność usuwania żużla po każdym ściegu.

Z czego składa się stanowisko

Potrzebne są spawarka, najczęściej inwertorowa, przewód z uchwytem elektrody, przewód masowy z zaciskiem, młotek do żużla, szczotka druciana i środki ochrony: maska z odpowiednim filtrem, rękawice, odzież trudnopalna i obuwie. Stanowisko musi mieć wentylację albo odciąg, bo dym spawalniczy jest szkodliwy.

Prąd może być stały lub przemienny, zależnie od spawarki i elektrody. Przy prądzie stałym zwykle stosuje się biegun dodatni na elektrodzie, ale producent elektrod podaje właściwą polaryzację na opakowaniu i tej informacji się trzymamy. Prąd przemienny wystarcza do wielu elektrod rutylowych, za to elektrody zasadowe zwykle wymagają prądu stałego.

Jak spawać elektrodą krok po kroku

1. Oczyść złącze z rdzy, oleju i luźnej farby, zamocuj elementy i zadbaj o dobry kontakt przewodu masowego.
2. Dobierz elektrodę i ustaw prąd według zaleceń producenta, a potem skoryguj na próbnej blasze.
3. Włóż elektrodę do uchwytu, załóż maskę i zajarz łuk: przez krótkie draśnięcie końcem elektrody o materiał albo przez delikatne stuknięcie.
4. Po zajarzeniu odsuń elektrodę na odległość mniej więcej równą jej średnicy, bo to wyznacza długość łuku.
5. Prowadź elektrodę pod kątem około 10-20 stopni od pionu w kierunku spawania, ze stałą prędkością i z lekkim ruchem do przodu, w miarę jak się spala.
6. Po zgaszeniu łuku odczekaj, aż żużel zastygnie, i skuj go młotkiem, a potem oczyść spoinę szczotką przed ułożeniem kolejnego ściegu.

Najczęstszy problem początkujących to przyklejanie elektrody. Zdarza się, gdy prąd jest za niski albo elektroda dotyka materiału zbyt długo. Wystarczy szybko odgiąć uchwyt na bok. Zbyt długi łuk skutkuje porami i rozpryskami, zbyt krótki wciąga żużel i zacina elektrodę.

Jak dobrać elektrody spawalnicze

O doborze decydują materiał, grubość, pozycja spawania, wymagania wytrzymałościowe i warunki pracy. Na opakowaniu producent podaje oznaczenie według PN-EN ISO 2560, polaryzację, zakres prądu i temperaturę suszenia. Najważniejszy jest typ otuliny, który wpływa na właściwości łuku i spoiny.

Typ otuliny	Zachowanie w pracy	Typowe zastosowanie
Rutylowa	łagodny łuk, mało odprysków, żużel łatwo odpada, ładne lico	konstrukcje, naprawy, praca warsztatowa i nauka
Zasadowa	trudniejsze zajarzenie, spoina o dobrych właściwościach plastycznych i niskiej zawartości wodoru	grubsze elementy, stale o większej wytrzymałości, konstrukcje odpowiedzialne
Celulozowa	głęboki, mocny łuk, intensywne wtopienie	spawanie rurociągów, spoiny pionowe w dół
Kwaśna	płynny żużel, gładkie lico	obecnie stosowana rzadko

Do prostych prac na stali niestopowej wystarczą elektrody rutylowe. Zasadowe wybiera się wtedy, gdy elementy są grubsze, sztywne albo narażone na obciążenia dynamiczne, bo takie spoiny są mniej podatne na pęknięcia. Do stali nierdzewnej, żeliwa czy napawania istnieją osobne elektrody, których nie wolno zastępować uniwersalnymi, a ich dobór wynika z gatunku spawanego materiału.

Średnica i prąd

Średnicę elektrody dobiera się do grubości materiału i rodzaju złącza. Cienkie blachy spawa się elektrodami o małej średnicy, przy grubszych elementach i spoinach wielościegowych sięga się po większe. Zakres natężenia podaje producent na opakowaniu, a jako przybliżoną regułę podręcznikową przyjmuje się kilkadziesiąt amperów na każdy milimetr średnicy. Ustawienia na dole zakresu stosuje się w pozycjach wymuszonych, na górze w pozycji podolnej.

Pozycje spawania i układanie ściegów

Spawanie w pozycji podolnej, czyli na płasko, jest najłatwiejsze, bo grawitacja pomaga utrzymać jeziorko. W pozycji pionowej i okapowej jeziorko ma tendencję do ściekania, więc stosuje się mniejszy prąd, cieńszą elektrodę i krótszy łuk. Przy spawaniu pionowym elektroda zasadowa zwykle prowadzona jest od dołu do góry, a celulozowa często od góry w dół. Ruch wahadłowy rozszerza ścieg, ale nie powinien przekraczać zalecanej szerokości, określonej zwykle jako wielokrotność średnicy elektrody.

Przy grubszych materiałach spoinę układa się wielościegowo: najpierw ścieg graniowy, potem ściegi wypełniające i na końcu licowy. Między ściegami usuwa się żużel, a temperatura międzyściegowa nie może rosnąć bez kontroli, zwłaszcza w stalach wrażliwych na przegrzanie.

Typowe wady i ich przyczyny

• Pory w spoinie: wilgotna elektroda, brudne lub zaolejone złącze, zbyt długi łuk.
• Wtrącenia żużla: niedokładne usunięcie żużla między ściegami, zbyt niski prąd, za szybkie prowadzenie.
• Brak przetopu: za niski prąd, zbyt cienka elektroda w stosunku do grubości, zbyt duża prędkość.
• Podtopienie: zbyt wysoki prąd lub zbyt długi łuk.
• Rozpryski: nieodpowiednia polaryzacja, zbyt wysoki prąd, wilgotna elektroda.

Kiedy MMA, a kiedy inna metoda

Elektroda otulona sprawdza się w naprawach, na budowie, przy zardzewiałych i trudnych powierzchniach oraz tam, gdzie wiatr uniemożliwia osłonę gazową. Przy produkcji seryjnej i dłuższych spoinach wydajniej pracuje migomat w metodzie MIG/MAG. Gdy liczy się estetyka cienkich blach i spoiny w nierdzewce, lepszym wyborem bywa metoda TIG.

Przy spawaniu na stanowisku, w którym elementy trzeba ustawiać pod kątem lub przytrzymywać do sczepienia, pomagają magnetyczne uchwyty do spawania. Zdejmują zadanie z drugiej ręki i pozwalają obejrzeć złącze bez dodatkowych zacisków.

Kolejność przygotowania do pracy

1. Sprawdź, jaki to materiał i jaka grubość, i na tej podstawie wybierz typ elektrody oraz jej średnicę.
2. Przeczytaj na opakowaniu polaryzację, zakres prądu i wymagane suszenie.
3. Oczyść złącze, zamocuj elementy i zapewnij dobry kontakt przewodu masowego.
4. Ustaw prąd i wykonaj próbną spoinę na odpadzie.
5. Po każdym ściegu usuwaj żużel, a gotową spoinę obejrzyj pod kątem porów i podtopień.