Spawanie łukowe elektrodą otuloną, określane również mianem spawania metodą MMA (Manual Metal Arc Welding), jest najstarszą a zarazem najbardziej uniwersalną techniką spośród całej branży spawalniczej. 

Proces spawania metodą MMA – na czym polega? 

Elektroda otulona – elektroda składająca się z metalowego rdzenia, który jest pokryty sprasowaną otuliną. 

Podczas kontaktowego zbliżenia końca elektrody ze spawanym materiałem łączonym, wytwarzany jest łuk elektryczny, który, topiąc materiał i elektrodę, tworzy jeziorko spawanego materiału o płynnym charakterze. Po ostygnięciu krople stopionej elektrody krzepną, powodując powstanie trwałej spoiny. Następnie spawacz monitoruje przebieg procesu, dosuwając stapianą elektrodę do przedmiotu spawanego wzdłuż linii spawania w taki sposób, aby utrzymany został łuk o niezmiennej długości. Pod wpływem ciepła przetapiana otulina elektrody wydziela gazy, które zabezpieczają płynny metal przed niekorzystnym wpływem atmosferycznym, a wówczas krzepnie ona, pokrywając złącze spoiny ochronną warstwą żużla. Gdy powstały żużel ostygnie, należy go usunąć mechanicznie. 

Rodzaje elektrod: 

Wyróżniamy następujące, uwzględnione w normie DIN EN 499, typy elektrod, których oznaczenia zaczerpnięte zostały z pojęć pochodzących z języka angielskiego: 

  • A, pochodzące od acid (kwaśny); 
  • B, pochodzące od basic (zasadowy); 
  • C, pochodzące od cellulose (celuloza); 
  • R, pochodzące od rutile (rutylowy). 

Powyższe elektrody prętowe posiadają osłony o różnolitym składzie, a ich warstwa strukturalna definiuje: właściwości spawalnicze oraz skalę topliwości elektrody. W niemieckiej branży spawalniczej największą rolę odgrywają elektrody rutylowe, ponieważ można je wykorzystywać we wszystkich trzech grubościach otulin (cienkiej, średniej i grubej). 

Manual Metal Arc Welding

Natomiast w przypadku elektrod prętowych, wykorzystywanych w procesie spawania stali nierdzewnych (określonych normą DIN EN 1600), rozróżnia się jedynie typy zasadowe oraz elektrody rutylowe. Podobnie jest również w odniesieniu do elektrod prętowych, wykorzystywanych w procesie spawania stali żarowytrzymałych (określonych normą DIN EN 1599), gdzie oprócz elektrod rutylowych rozróżnia także ich typy mieszane np. rutylowo-zasadowe. W odniesieniu do elektrod prętowych, wykorzystywanych do spawania stali o wysokim wskaźniku twardości (określonych normą DIN EN 757), dostępne są wyłącznie typy z otuliną zasadową. 

Średnica elektrody a natężenie prądu – jaka jest zależność parametru? 

Średnica elektrody Natężenie prądu  
2,0 mm 40–80 A 
2,5 mm 50–100 A 
3,2 mm 90–150 A 
4,0 mm 120–200 A 
5,0 mm 180–270 A 
6,0 mm 220–360 A 

Co odróżnia metodę MMA od innych technik spawalniczych? 

Podstawową różnicą spawania elektrodą otuloną w zestawieniu z innymi technikami spawania jest fakt, iż w metodzie Manual Metal Arc Welding elektroda ulega skróceniu. Aby zatem utrzymać stałą odległość pomiędzy jeziorkiem spawalniczym a elektrodą, należy nieustannie przesuwać uchwyt elektrody w kierunku elementu spawanego z pełną precyzją. Warsztaty MIG/MAG oraz TIG skupiają się na pozostawieniu niezmienionej długości elektrody, a co za tym idzie dystans pomiędzy elementem spawanym a uchwytem jest nieprzerwanie stały. 

spawarka w trakcie pracy

Korzyści i mankamenty spawania elektrodą otuloną 

Zalety Wady 
Spawanie elementów stosunkowo cienkich (spoiny od grubości 1,5 mm) oraz grubych (zaleca się wielowarstwowe spawalnictwo spoin powyżej 4 mm);  Różnorodność rodzajowa oraz gatunkowa wyrobów poddanych obróbce spawalniczej (żeliwa, nikiel, stale stopowe i niestopowe, miedź oraz jej stopy);  Spoiny o dobrych własnościach mechanicznych oraz wysokiej jakości;  Uniwersalność metody, wynikająca z dostępności każdej pozycji spawania;  Możliwość pracy w utrudnionych warunkach polowych (np. pod wodą, przy silnym wietrze, na wysokościach);  Eksploatacja stosunkowo tanich, prostych w użytkowaniu oraz łatwo przenośnych urządzeń. Mała wydajność procesu (1 do 5 kg stopiwa na godzinę);  Konieczność wymiany elektrod i pozbywania się żużla, skutkujące dodatkowym obniżeniem wydajności spawania;  Niska prędkość spawania (0,1 do 0,4 m na minutę);  Silna wrażliwość na wilgoć (dotyczy to w szczególności spawania elektrod zasadowych);  Znacząco duży wskaźnik emisji ilości gazów oraz dymów wydzielanych podczas procesu spawania;  Jakość spoin wysoce uzależniona od zakresu umiejętności praktycznych oraz stażu pracy spawacza;  Względnie wysoki koszt materiałów spawalniczych w zestawieniu z innymi metodami tej branży.  

Zastosowanie metody MMA w użytku codziennym: 

  • spawanie rurociągów (głównie na budowach podczas prac instalacyjnych); 
  • spawanie w miejscach o utrudnionym module dostępu; 
  • spawanie na wysokościach;  
  • spawanie konstrukcji stalowych (w większości w branży produkcyjnej oraz w przemyśle stoczniowym);  
  • spawanie w warunkach polowych;  
  • spawanie w małych warsztatach naprawczych. 

Pytania i odpowiedzi

Czy spawanie elektrodami otulinowymi jest uniwersalne?

Metoda MMA jest metodą najbardziej uniwersalną wśród technik spawalniczych ze względu na miejsce i pozycję spawania, rodzaj konstrukcji oraz gatunek spawanej stali.

Jak dobrać natężenie prądu do elektrody otulinowej?

Aby prawidłowo dobrać natężenie elektrody należy zmierzyć grubość średnicy elektrody, gdyż jest ona zależna względem stosunku natężenia prądu elektrycznego. 

Jakie są wady spawania metodą MMA?

Do głównych wad spawania elektrodami otulonymi zaliczają się: silna wrażliwość na wilgoć, niska wydajność spawania, duża emisja gazów spawalniczych oraz stosunkowo drogi koszt zakupu materiałów spawalniczych (elektrod). 

Gdzie stosuje się elektrody otulone?

Spawanie elektrodami otulonymi znajduje zastosowanie głównie podczas prac instalacyjnych na budowach, spawaniu konstrukcji stalowych w przemyśle stoczniowym i firmach produkcyjnych, podczas spawania na wysokościach, w niekorzystnych warunkach polowych oraz miejscach trudno dostępnych.