История сварки и развития сварочных технологий
В самом начале 19 века, а конкретно в 1802 году, Василий Владимирович Петров (1761 – 1834 гг.), будучи профессором физики Санкт-Петербургской медико-хирургической академии, открыл и описал явление электрической дуги, а также впоследствии предложил ее возможное практическое применение, включая электросварку и электропайку металлов.
В 1882 году русский изобретатель Николай Николаевич Бенардос (1842 – 1905 гг.) открыл способ дуговой сварки с использованием угольного электрода. Дуга Бенардоса горела промеж угольного электрода и свариваемым металлом. В качестве присадочного прутка для образования шва применялась стальная проволока, а источником электрической энергии были аккумуляторные батареи. В последующие годы Н.Н. Бенардосом были разработаны и другие виды сварки: сварка дугой, горящей между двумя или несколькими электродами; сварка в атмосфере защитного газа; контактная точечная электросварка с помощью клещей.
Им же были созданы и запатентованы ряд конструкций сварочного оборудования.
В 1888 году Николай Гаврилович Славянов (1854 – 1897 гг.) впервые в мире на практике применил наиболее распространенный в настоящее время метод дуговой сварки – метод сварки плавящимся металлическим электродом под слоем флюса. В присутствии государственной комиссии он сварил коленчатый вал паровой машины. Н.Г. Славянов не только изобрел дуговую сварку металлическим электродом, описал ее в своих статьях, книгах и запатентовал в различных странах мира, но и сам широко внедрял ее в практику. С помощью обученного им коллектива сварщиков Н.Г. Славянов дуговой сваркой исправлял брак литья и восстанавливал детали паровых машин и различного крупного оборудования. Н.Г. Славянов создал первый сварочный генератор и автоматический регулятор длины сварочной дуги, разработал флюсы для повышения качества наплавленного металла при сварке, организовал первый в мире электросварочный цех в Пермских пушечных мастерских, где работал с 1883 по 1897 г.
Н.Н.Бенардос и Н.Г.Славянов заложили основы автоматизации сварочного производства. К сожалению, в условиях царской России их изобретения не нашли большого применения. Лишь после Великой Октябрьской социалистической революции сварочные технологии получают распространение в нашей стране. Уже в начале 20-х гг. под руководством профессора В.П.Вологдина на Дальнем Востоке производили ремонт судов дуговой сваркой, а также изготовление сварных котлов, а несколько позже – сварку судов и ответственных конструкций.
Применение сварки в промышленных объемах требовало создание и скорейшего внедрения в массовое производство надежных источников питания, гарантирующих стабильное горение дуги. В 1924 году на Ленинградском заводе «Электрик» запустили производство сварочного генератора СМ-1 и сварочного трансформатора с нормальным магнитным рассеянием СТ-2. В том же году советский ученый Василий Петрович Никитин (1893 – 1956 гг.) разработал принципиально новую схему сварочного трансформатора типа СТН, выпуск которых был начат заводом «Электрик» в 1927 году.
В 1928 году русский изобретатель и учёный Дмитрий Антонович Дульчевский (1879 – 1961 гг.) разработал технологию автоматической сварки под флюсом.
В 1932 году русский ученый Константин Константинович Хренов (1894 – 1984 гг.) впервые в мире создал технологию электродуговой сварки и резки под водой.
Новая фаза развития сварки приходится на конец 1930-х годов. В это время коллектив института электросварки АН УССР под руководством академика Евгения Оскаровича Патона (1870 – 1953 гг.) изобрел промышленный способ автоматической сварки под флюсом. С 1940 года началось внедрение данного метода сварки в производства, что сыграло огромную роль в годы войны при производстве военной техники (электросварные башни танков) и снарядов. В дальнейшем был разработан способ полуавтоматической сварки под флюсом.
Конец 1940-х годов ознаменовался началом промышленного применения технологии сварки в защитном газе. В 1952 году коллективы Центрального научно-исследовательского института технологий машиностроения и Института электросварки имени Е.
О. Патона разработали и внедрили в производство способ полуавтоматической сварки в углекислом газе.
Сваривать металлы практический любой толщины стало возможным после разработки в 1949 году сотрудниками Института электросварки им. Е.О. Патона технологии электрошлаковой сварки.
В дальнейшем в нашей стране стали применяться следующие способы сварки: сварка ультразвуком, диффузионная сварка, электронно-лучевая, холодная сварка, плазменная, сварка трением и др.
От MAVEGO.RU,первые аппараты, эволюция и громкие имена
Если бы люди, жившие пару веков назад, могли хоть на минутку перенестись в наше время и увидеть, каким способом сегодня соединяют металлические детали, они бы не поверили своим глазам. И хотя сварка значительно эволюционировала за последние 200 лет, уже в VII веке до н.э. существовали различные способы этого мастерства. Что же представляли собой первые аппараты? Какой функционал был у них и что менялось с течением времени?
Как оборудование выглядело изначально
Как только люди начали использовать металл, сразу появились первые «сварочные аппараты» – по крайней мере, «бледная» их копия.
Они напоминали нечто наподобие молотка, которым стучали на камне или любой твердой поверхности по раскаленным элементам из золота, меди и даже по метеоритным остаткам. Так ковали листочки, пластинки, детали рубяще-режущего оружия, предварительно нагревая их и соединяя между собой.
В процессе развития литейного производства, история которого насчитывает несколько тысячелетий, существовало так называемое промежуточное литье, когда швы заполняли расплавленным металлом. Однако в железном веке трансформация оборудования далеко не шагнула. Несмотря на то, что разнообразие изготавливаемых изделий увеличилось, сами аппараты оставались практически в неизменном виде: «примитивный горн + молот + наковальня». И так вплоть до XIX века, пока за дело не взялись…
Ученые – «праотцы» современного процесса
Создание первого сварочного генератора и автоматического регулятора длины дуги – «дело рук» Славянова. Благодаря этому открытию научились, наконец, исправлять брак в литье, а также восстанавливать детали паровых машин и другого оборудования.
Василий Петров – человек №1 в развитии сварочного процесса
- 1802 г. Василий Петров – физик и электротехник. Ему мы обязаны открытием электрического дугового разряда. Ученый заметил, что при пропускании тока через металлические стержни между концами последних возникает яркая ослепительная дуга высокой температуры. «Почему бы ни воспользоваться этим свойством?» – подумал академик и описал данное явление, заложив основы дугового процесса.
- 1882 г. Николай Бенардос – русский инженер. У этого гения сразу несколько заслуг. Во-первых, он начал применять угольные электроды. Во-вторых, открыл сварку в атмосфере горящего газа и контактную точечную электросварку клещами. В-третьих, создал ряд новых аппаратов. И хотя по сравнению с современным оборудованием функционал был относительно скромным, они стали основой для дальнейших открытий.
- 1888 г. Николай Славянов – русский изобретатель. Видели ли вы, как тонкий стержень прислоняют к железу, что-то нажимают, и в результате появляются искры и части конструкции «склеиваются»? Это тот самый метод, авторство которого принадлежит Славянову и который остается наиболее распространенным в наше время.
А пресловутые «стержни» – это и есть известные электроды.
А пресловутые «стержни» – это и есть известные электроды.Дальнейшее развитие
Что ни десятилетие – то новые открытия! Так, в ХХ веке появилась плазменная, электрошлаковая и контактная сварка, сварка порошковыми материалами, под водой и даже в космосе – и все это с использованием высокомеханизированных технологий. Таким образом, неразъемное соединение деталей заклепками, а также кузнечное дело почти полностью ушли в прошлое, если не считать изготовление дамасской стали.
И кто знает, может быть, через 1000-2000 лет металлоконструкции будут создаваться от одной лишь силы мысли. И окажись мы в четвертом-пятом тысячелетии нашей эры – наверняка были бы поражены новыми возможностями инверторов, полуавтоматов, целых станций, их расширенному функционалу, увеличенной производительности и долговечности.
Сварка: краткая история | Pipeline Post | Блог Sawyer
В области, где технологии играют большую роль, например, в сварке, можно удивиться, узнав, как далеко уходит история.
Знаете ли вы, что на самом деле процессы сварки использовались не менее 5000 лет?3000-2000 гг. до н.э.
Некоторые из самых ранних случаев того, что можно назвать сваркой, произошли в году бронзового века . В это время из металла делали оружие, украшения и инструменты.
Когда египтяне не делали мумии и не танцевали, как они сами, они первыми изобрели самые ранние формы сварки давлением, нагревая железную руду и сбивая ее вместе.
Золотая чаша, около 2600 г. до н.э., с припаянной ручкой, была найдена в гробнице шумерской «царицы» Пуаби.
1500-1000 гг. до н.э.
Плавка железа стала обычным явлением в этот период. Оружие производилось путем гибки металла, нагретого в печах. Историческая достоверность может быть недоказуема, но я думаю, можно с уверенностью сказать, что это оружие в основном использовалось для убийства драконов и спасения принцесс.
Ура, сварка!
Золотые шкатулки того времени были найдены путем ковки внахлест.
60-1600 гг. н.э.
В первом веке римский писатель и философ Плиний упомянул процесс пайки золотом и описал, как соли действуют как флюс и как цвет металла определяет сложность пайки.
Описание смешивания флюса с использованием хлорида натрия и тарпата калия для пайки серебром упоминается в рукописи, написанной монахом Феофилом.
К Средним векам кузнечная сварка была обычным явлением, когда кузнецы колотили нагретый металл до тех пор, пока он не соединился.
Первое зарегистрированное использование корня слова «сварка», которое было «хорошо», произошло в 1599 . Ну… не то.
1800-1900 CE
Сэр Хамфри Дэви открыл короткоимпульсную электрическую дугу в 1800 , а немногим более 80 лет спустя Ольсвевский создал первый метод дуговой сварки углеродом, Николай Бенардос и Станислав.
дуговая сварка.
Эдмунд Дэви открыл ацетилен в 1836 .
В 1885 Элиху Томпсон получил первый патент на контактную сварку.
В 1893 была изобретена термитная сварка, и кислородная сварка стала более распространенной.
1900-2000 CE
В 1900 А. П. Строгменгер изобрел металлический электрод с покрытием, который обеспечивал более стабильную дугу, чем использовавшиеся ранее.
В 1919 CJ Holslag изобрел сварку на переменном токе, и Комфорт Эйвери Адамс основал Американское общество сварщиков.
середина 20-го -го века стал свидетелем стремительного развития сварочной промышленности, поскольку крупномасштабное производство и две мировые войны стимулировали инновации. Один новый сварочный процесс вводился за другим.
Автоматическая сварка была введена в 1920 .
Первый сварной автомобильный мост был построен недалеко от Ловича, Польша, в 1928 .
Приварка шпилек была введена в 1930 . Хотя я совершенно уверен, что многие сварщики назвали бы себя «шпильками», чтобы устранить возможную путаницу, приварка шпилек — это процесс, при котором крепежный элемент приваривается к другой металлической детали. Одним из основных применений приварки шпилек является судостроение.
В 1932 Константин Хренов первым выполнил подводную электродуговую сварку.
В 1941 была внедрена дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа.
Процессы дуговой сварки с флюсовой проволокой и плазменно-дуговой сварки были введены в 1957 .
В 1958 была разработана электронно-лучевая сварка. Концентрированный источник тепла в этом процессе делает возможной глубокую и узкую сварку, которая оказалась весьма полезной в автомобильной и авиастроительной промышленности.
В 1967 была введена магнитно-импульсная сварка.
В 1991 Уэйн Томас представил процесс сварки трением с перемешиванием.
История сварки
На протяжении тысячелетий металлы использовались в соответствии с желаниями и потребностями человека. Но от примитивных молотков и наковален до высокотехнологичных роботизированных лазеров, человеческие методы манипулирования со временем сильно изменились и эволюционировали. Благодаря достижениям в области сварки были построены небоскребы, автомобили и даже ядерные реакторы, но зарождение сварки не имело ничего общего с передовыми технологиями, которыми мы располагаем сегодня. Прокладывая путь к современным конструкциям и более безопасным машинам, сварка играет решающую роль в нашей повседневной жизни.
Истоки современной сварки восходят к бронзовому веку. Древние жители Месопотамии использовали пайку для изготовления золотых шкатулок. Пайка работает при гораздо более низкой температуре, чем сварка, и поэтому не вызывает плавления, но принципы металлообработки были заложены, и вскоре после этого на передний план вышла кузнечная сварка.
В 1800 году сэр Хамфри Дэви, британский химик, изобрел электрическую дугу, используя угольный электрод, прикрепленный к батарее. Развитие этого изобретения увеличило время, в течение которого могла поддерживаться дуга. Углеродная дуговая сварка, разработанная в 1885 году, была первой разработкой, использованной для сварки. Этот метод сварки создает дугу между угольным электродом и заготовкой, создавая температуру до 5000 ° F. Угольный электрод был неплавящимся и создавал дугу только для плавления заготовок, но это изобретение проложило путь к новым инновациям в области дуговой сварки в будущем.
Спустя сто лет после изобретения электрической дуги А. П.
Строменгер в 1900 году представил металлический электрод с покрытием. Это покрытие из извести стабилизировало дугу и предотвратило неплотность сварных швов. В 1907 году процесс дуговой сварки металлическим электродом был завершен. Для этого метода электрод с покрытием является расходным материалом и предназначен для затекания в заготовки. Смесь между заготовками и присадочным металлом создает связь, которая часто сильнее, чем первоначальная прочность заготовок. Появление покрытых и расходуемых электродов определило современную сварку с новыми и технологически продвинутыми методами, восходящими к основным принципам электрической дуги, защитного агента и расходуемого присадочного металла.
С появлением расходуемого металлического наполнителя появилась автоматизация подачи. Эта автоматизация легла в основу сварки МИГ, разработанной в 1948 году. По мере того, как расходуемый металл втекает в заготовку, через горелку вместе с защитным газом автоматически подается дополнительная расходуемая проволока для защиты сварного шва от загрязнения.
Сварка MIG быстро стала одной из самых популярных форм сварки из-за простоты использования для сварки листового металла. Это хорошо отразилось на автомобильной промышленности и резко увеличило популярность метода.
Поскольку автоматизация и робототехника заняли центральное место в производственном процессе, роботизированная сварка перешла из научной фантастики в реальность. Многие считают сварку искусством, в котором используются разные методы от сварщика к сварщику. Появление робототехники перевернуло это представление с ног на голову в 1980-х годах, когда роботы смогли стабильно производить сварные швы высокого качества. Это устранило проблему человеческого фактора, значительно снизив количество дефектов сварки. Роботизированная сварка является одним из многих технологических достижений, от которых сварка выиграла за последние 30 лет. Гибридная лазерная дуговая сварка также зарекомендовала себя как ценный метод сварки. Использование лазера в сочетании с электрической дугой для создания сварного шва дает преимущество в меньшей зоне термического влияния и более глубоком проплавлении.