Spawalnictwo jest dziedziną, która charakteryzuje się różnorodnością metod działania w procesie łączenia materiałów. Jednym ze sposobów wyróżnianych w tej gałęzi budownictwa jest napawanie. Polega ono na pokrywaniu nadtopionej powierzchni metalowej tzw. spoiną, czyli innym stopionym elementem metalowym. Dzięki temu uzyskuje się tzw. trwałą napoinę, która niweluje ubytki w materiale i wzmacnia całą konstrukcję. Początki napawania sięgają końcówki XIX wieku, jednak to wiek XX przyniósł tej technice największy rozwój. Za pierwszą osobę, która zastosowała napawanie w praktyce, uznaje się inżyniera Nikołaja Sławianowa, który w fabryce broni spoił wadliwe odlewy metalowych elementów. Jego działanie zapoczątkowało rozwój techniki, która dziś jest bardzo powszechna i którą stosuje się na wiele różnych rodzajów.
Jakie są rodzaje napawania?
Wśród podstawowych rodzajów napawania wyróżnia się:
- Napawanie elektrodą otuloną – polega na zespoleniu materiałów przy użyciu spawarki i elektrod. Elektrody powstają z metalowych rdzeni i pokrywane są specjalnymi otulinami, które odpowiadają za właściwości spoin. Metoda ta jest stosunkowo tania, a różnorodność wykorzystywanych elektrod sprawia, że mogą być wykorzystywane na wiele różnych sposobów. Ten rodzaj napawania jest bardzo popularny i można go stosować zarówno w profesjonalnych warsztatach, jak i w domu, przy drobnych pracach naprawczych i regeneracyjnych.
- Napawanie gazowe – charakteryzuje się użyciem specjalnego gazu, najczęściej jest nim acetylen, który estetycznie spaja elementy. Płomień gazowy o temperaturze kilku tysięcy stopni Celsjusza najpierw nadtapia powierzchnię materiału, a następnie ją naprawia, wypełniając ubytek trwałą napoiną. Ta metoda pozwala stworzyć gładkie i dobrze dopasowane łączenia, ale warto pamiętać, że nie są one zbyt grube.
- Napawanie plazmowe – jest jedną z najnowocześniejszych technik napawania, wykorzystujących tzw. łuk plazmowy uzyskiwany w temperaturze 18 000 - 24 000 stopni Celsjusza. W łuku umieszcza się materiał, najczęściej w postaci proszku, który ma stworzyć spoinę. Tam ulega on stopieniu po to, by w następnej kolejności mógł być nałożony w odpowiednie miejsce na naprawianym przedmiocie. Ten sposób znajduje największe zastosowanie w spawaniu silników spalinowych oraz czopów walców hutniczych.
Poza podstawowymi metodami napawania znane są również sposoby napawania łukowego takie jak GTA, GMA i ŁK. Pierwszy z nich wykorzystuje nietopliwą elektrodę, która wprowadza materiał przeznaczony na spoinę w obszar łuku elektrycznego. Między elektrodą a napawanym przedmiotem, w osłonie gazów obojętnych, powstaje dobra jakościowa napoina. W zbliżony sposób działa napawanie GMA, które dodatkowo może wykorzystywać właściwości gazu aktywnego, zwłaszcza przy napawaniu stali. Ostatni rodzaj napawania, mający miejsce w łuku krytym przez warstwę topnika, przebiega podobnie jak przy napawaniu GTA. Różnica polega jedynie na ochronie topnika przed utratą ciepła, co zwiększa wydajność całego procesu.