Spawanie wolframowe w gazie obojętnym (TIG)
● Zasada: Typowy proces spawania w osłonie gazu obojętnego, wykorzystujący elektrodę wolframową i powierzchnię spawania jako elektrody. W celu ochrony łuku między elektrody wprowadza się hel lub argon. Natychmiastowe wyładowanie-o wysokim napięciu topi drut dodatkowy i metal nieszlachetny stosowane do spawania i formowania elementów ze stopów aluminium oraz do naprawy defektów odlewów.
● Cechy: Łatwy w obsłudze, elastyczny i sterowalny, dający się dostosować do różnych warunków pracy i niski koszt; strefa-wpływu ciepła jest wąska, a przy zastosowaniu wystarczającej ilości drutu dodatkowego odkształcenie złącza spawalniczego jest niewielkie, a ogólna wydajność złącza wysoka; wydajność procesu spawania jest dobra i stabilna, a szew spawalniczy jest gęsty i estetyczny.
Spawanie metali w gazie obojętnym (MIG)
● Zasada: Podobnie jak TIG, jest to również proces spawania w osłonie gazu obojętnego, ale jako elektrodę wykorzystuje się sam drut dodatkowy. Napięcie i prąd działają na końcówkę elektrody drutu spawalniczego, generując chwilowe wysokie napięcie pomiędzy drutem a metalem nieszlachetnym, topiąc metal nieszlachetny i obszar rowka. Stopione kropelki z końca drutu oddzielają się i przechodzą pionowo do jeziorka stopionego metalu nieszlachetnego, tworząc strefę spawania.
● Cechy: Ograniczone zastosowanie ze względu na miękkość drutu aluminiowego i słabą charakterystykę podawania drutu; spawanie roztopionego aluminium jest podatne na „zawieszanie się bez kapania”, co prowadzi do rozpryskiwania kropel. Zaletą jest to, że prędkość spawania jest większa niż TIG, a zakres ruchu spawania w przypadku dużych detali jest niewielki. Dostosowując prędkość podawania drutu, wydajność spawania może sięgać kilku metrów na minutę.
Spawanie wiązką laserową (LBW)
● Zasada: Impulsy laserowe-o wysokiej energii są wykorzystywane do lokalnego ogrzewania małego obszaru materiału. Energia promieniowania laserowego dyfunduje do materiału poprzez przewodzenie ciepła, topiąc materiał, tworząc specyficzny roztopiony basen. Po zestaleniu materiały łączy się ze sobą.
● Cechy: Mały punkt spawania, skoncentrowane źródło ciepła-o dużej mocy, umożliwiające spawanie grubych blach, wąska-strefa wpływu ciepła i małe odkształcenia spawalnicze. Wymaga to jednak dużej precyzji pozycjonowania spawania, sprzęt jest drogi, a koszty są wysokie. Aluminium, magnez i inne materiały metalowe charakteryzują się wysokim współczynnikiem odbicia lasera, co utrudnia bezpośrednie spawanie. Kiedy gęstość mocy na obrabianym przedmiocie osiąga wartość powyżej 10⁶ W/cm², metal w nagrzanym obszarze odparowuje w bardzo krótkim czasie. Gaz gromadzi się w stopionym jeziorku, tworząc mały otwór, a ciepło jest przenoszone w środku tego otworu, tworząc stopiony basen, co stanowi efekt „dziurki od klucza”. Można to złagodzić, zmniejszając energię lasera, zwiększając prędkość spawania lub kontrolując przetapianie obszaru stopionego rdzenia w celu usunięcia pęcherzyków w strefie stapiania i zmniejszenia porowatości.
Zgrzewanie tarciowe z mieszaniem (FSW)
● Zasada: nowa technologia łączenia-w stanie stałym opracowana w oparciu o tradycyjne techniki zgrzewania tarciowego. Niezużywalne, specjalnie ukształtowane narzędzie mieszające (składające się z trzpienia mieszającego i występu) obraca się i penetruje powierzchnię styku spawanych materiałów. W miarę przesuwania się wzdłuż spoiny temperatura materiału spawanego wzrasta, a uplastyczniony metal ulega intensywnemu odkształceniu plastycznemu pod wpływem mieszania mechanicznego i ciśnienia kucia. W wyniku dyfuzji i rekrystalizacji powstaje gęste złącze-w stanie stałym.
● Właściwości: W porównaniu z tradycyjnymi metodami spawania oferuje niższą temperaturę spawania i mniejsze odkształcenia; dobre właściwości mechaniczne spoiny; oraz prosty, ekonomiczny i przyjazny dla środowiska proces spawania. Wymaga jednak dużego nacisku kucia i siły napędowej do przodu, co skutkuje skomplikowanym i nieporęcznym wyposażeniem, co ogranicza jego rozwój.