Spoina jest najczęściej najsłabszym ogniwem konstrukcji stalowej. Nie dlatego, że spawanie samo w sobie jest zawodne, tylko dlatego, że jakość połączenia zależy od wielu czynników jednocześnie: kwalifikacji spawacza, przygotowania materiału, doboru metody i parametrów, a w końcu od kontroli. Przy wiacie, antresoli, schodach zewnętrznych, konstrukcji wsporczej czy ramie maszyny błąd w spoinie może mieć poważne skutki. Dlatego wybór wykonawcy warto oprzeć na konkretnych kryteriach, a nie wyłącznie na cenie.
Wymagania formalne, czyli od czego zacząć
Jeśli konstrukcja stalowa jest wyrobem budowlanym wprowadzanym do obrotu, obowiązuje ją norma PN-EN 1090. Wykonawca musi mieć certyfikowaną zakładową kontrolę produkcji, a wyrób oznacza się znakiem CE. Norma wprowadza klasy wykonania od EXC1 do EXC4. Im wyższa klasa, tym ostrzejsze wymagania co do dokumentacji, kwalifikacji personelu i zakresu badań. Klasę określa projektant konstrukcji na podstawie jej przeznaczenia i konsekwencji ewentualnej awarii.
Z PN-EN 1090 powiązane są kolejne normy. PN-EN ISO 3834 opisuje wymagania jakości dotyczące spawania w zakładzie. Spawacze potwierdzają kwalifikacje egzaminami według PN-EN ISO 9606-1, a technologie spawania opisuje się w instrukcjach WPS, uznanych przez badania zgodnie z PN-EN ISO 15614-1. Od określonej klasy wykonania zakład musi też mieć koordynatora spawalniczego, którego zadania określa PN-EN ISO 14731.
Nie każda praca spawalnicza wymaga tego pełnego zestawu. Komponent maszyny, rama urządzenia czy element meblowy nie są wyrobami budowlanymi. Warto jednak wiedzieć, kiedy wymagania formalne obowiązują, bo zamówienie konstrukcji budowlanej u wykonawcy bez wymaganego certyfikatu może zablokować odbiór obiektu.
Metody spawania i ich zastosowania
W konstrukcjach stalowych najczęściej spotyka się kilka metod. MAG, czyli spawanie elektrodą topliwą w osłonie gazu aktywnego, to podstawa produkcji konstrukcyjnej. Jest wydajne, sprawdza się przy średnich i grubych przekrojach i dobrze nadaje się do mechanizacji. Odmianą jest spawanie drutem proszkowym, cenione przy pracach w trudniejszych pozycjach i na montażu.
TIG, czyli spawanie nietopliwą elektrodą wolframową w osłonie argonu, daje bardzo czyste i precyzyjne spoiny. Jest wolniejsze, dlatego wybiera się je przy cienkich elementach, stali nierdzewnej, połączeniach wymagających szczelności i tam, gdzie spoina będzie widoczna. Spawanie elektrodą otuloną, choć mniej wydajne, wciąż ma swoje miejsce na montażu w terenie, gdzie wiatr utrudnia stosowanie osłon gazowych. Przy bardzo grubych blachach i długich spoinach prostych stosuje się spawanie łukiem krytym.
Dobry wykonawca nie trzyma się jednej metody za wszelką cenę, tylko dobiera ją do materiału, grubości, pozycji spawania i wymagań odbiorcy.
Przygotowanie i odkształcenia
O jakości spoiny w dużej mierze decyduje to, co dzieje się przed zajarzeniem łuku. Brzegi grubszych elementów trzeba odpowiednio ukosować, żeby uzyskać pełny przetop. Powierzchnie muszą być czyste, bez rdzy, farby, oleju i wilgoci. Elementy trzeba ustawić z właściwą szczeliną, najlepiej w przyrządach, które utrzymają geometrię.
Każde spawanie wprowadza ciepło, a nierównomierne nagrzewanie i stygnięcie powoduje odkształcenia. Doświadczony zespół planuje kolejność spoin, stosuje spawanie odcinkowe i sczepianie, a gdy trzeba, wstępne przeciwodkształcenie. Pytanie o to, jak wykonawca panuje nad odkształceniami, szybko pokazuje poziom jego doświadczenia.
Kontrola jakości spoin
Podstawą jest badanie wizualne, opisane w normie PN-EN ISO 17637. Wykwalifikowany kontroler ocenia kształt spoiny, wymiary, podtopienia, pory na powierzchni, pęknięcia i rozpryski. Przy wyższych wymaganiach dochodzą badania nieniszczące: penetracyjne do wykrywania pęknięć powierzchniowych, magnetyczno-proszkowe dla stali ferromagnetycznych, ultradźwiękowe i radiograficzne do oceny wnętrza spoiny.
Kryteria akceptacji niezgodności w spoinach stalowych określa PN-EN ISO 5817, która wprowadza trzy poziomy jakości: B, C i D. Poziom B jest najostrzejszy. Wymagany poziom wynika zwykle z klasy wykonania i dokumentacji projektowej. Warto, żeby był on zapisany w zamówieniu, bo inaczej każda ze stron może rozumieć „dobrą spoinę” inaczej.
Dokumentacja, którą warto dostać przy odbiorze
Przy konstrukcjach objętych PN-EN 1090 zakres dokumentów wynika z normy i klasy wykonania. Zwykle obejmuje deklarację właściwości użytkowych, protokoły z badań spoin, świadectwa materiałowe dla użytej stali i informacje o zastosowanych technologiach spawania. Świadectwa materiałowe pozwalają potwierdzić, że do produkcji trafiła stal o gatunku i właściwościach zgodnych z projektem. To ważne, bo zamiana materiału na tańszy odpowiednik nie jest widoczna gołym okiem.
Także przy zamówieniach, które nie podlegają normom budowlanym, warto ustalić z góry, jakie potwierdzenia jakości otrzymasz. Może to być prosty protokół kontroli wymiarowej i wizualnej, zdjęcia newralgicznych połączeń albo raport z badań penetracyjnych wybranych spoin. Taka dokumentacja ułatwia ewentualną reklamację, a przy powtarzalnych zamówieniach pozwala śledzić, czy jakość pozostaje na stałym poziomie.
Brak jakichkolwiek dokumentów przy odbiorze nie musi oznaczać złej jakości, ale utrudnia jej udowodnienie. Jeśli konstrukcja ma pracować przez dekady, papier z wynikami badań jest wart swojej ceny.
Zabezpieczenie po spawaniu
Konstrukcja stalowa rzadko pracuje bez ochrony antykorozyjnej. Spoiny i strefy wokół nich trzeba oczyścić z żużla i rozprysków, a następnie odpowiednio przygotować przed malowaniem lub cynkowaniem. Ostre krawędzie i niewypełnione szczeliny to miejsca, w których powłoka najczęściej zawodzi. Wykonawca, który od razu pyta o docelowe zabezpieczenie, myśli o konstrukcji jako całości.
O co zapytać wykonawcę
Przed zleceniem warto poprosić o kilka rzeczy. Jakie certyfikaty i dokumenty posiada zakład i czy są one wymagane przy twoim zamówieniu? Jakie kwalifikacje mają spawacze, którzy będą pracować przy zleceniu? Jakimi metodami spawa i dlaczego proponuje akurat tę? Jak kontroluje jakość spoin i jakie dokumenty przekaże przy odbiorze? Czy może pokazać podobne realizacje? Odpowiedzi szybko oddzielą firmy, które spawają, od firm, które spawają dobrze.
Spawanie jako część większej całości
Przy komponentach maszyn, urządzeń, systemów magazynowych czy mebli dobrym rozwiązaniem jest wykonawca, który przygotuje elementy od początku do końca. HMM Steel świadczy usługi spawania metodami TIG oraz MIG/MAG, stawiając na doświadczonych spawaczy i połączenia zarazem wytrzymałe, bezpieczne w użytkowaniu i estetyczne. Detale do spawania mogą zostać wcześniej wycięte laserem i wygięte na miejscu, a po spawaniu pomalowane proszkowo albo wykończone przez szlifowanie i satynowanie. Nad każdym procesem czuwa specjalista, a zamówienie nie trafia do klienta bez końcowej, dokładnej kontroli jakości. Firma działa na terenie całej Polski i za granicą.
Wniosek
Cena roboczogodziny spawacza to tylko jeden element oferty. Przy konstrukcjach stalowych równie ważne są uprawnienia, dobór metody, kontrola i dokumentacja. Kto zada wykonawcy właściwe pytania przed zamówieniem, oszczędzi sobie kłopotów przy odbiorze.