Как была создана дуговая сварка
Для «гуманитария» — фамилия Патон в общем-то, — мало чего значит… Разве что, — бывающие в Киеве, вспомнят красавец-мост через Днепр, носящий это имя – мост Патона… Еще меньше людей знает про то, что этот мост является уникальным и первым в мире цельносварным — и назван в честь своего создателя… И вообще электродуговая сварка является одной из тех отраслей в которой СССР , не только не отставал, но и зачастую являлся технологическим лидером. И все благодаря «царскому » инженеру-мостостроителю Патону…
«Отец русской сварки»
Евгений Оскарович Патон Родился 4 марта 1870 года в Ницце (Франция), в семье российского дипломата.
В 1894 году Е.О. Патон оканчивает Дрезденский политехнический институт и получает диплом инженера-строителя. Через два года он блестяще оканчивает второй институт — в Петербурге и получает диплом русского инженера. В 1900 году защищает диссертацию, дающую право на звание профессора. В 1904 году переезжает из Москвы в Киев и становится деканом инженерного факультета и заведующим кафедрой мостов. Он выполняет целый ряд проектов по созданию мостов и становится крупнейшим специалистом в этой области.
Несмотря на «смуту» и полнейшую неопределенность в политической жизни России, — Патон решил остаться в СССР. Многие решили, но ему в отличие от них повезло. Патон как уже говорилось был широко известен своими работами по вопросам статики сооружений и конструирования железных мостов. Им сформулирован ряд принципиальных положений по расчету и конструированию клепаных мостов. Он — руководитель и автор более 50 проектов железных клепаных мостов. Но 1928 году происходит его первое и – судьбоносное знакомство с электрической дуговой сваркой…!
История изобретения электросварки.
Тут нужно сделать ВАЖНОЕ отступление… Электрическая дуговая сварка – была изобретена не где-нибудь, а именно в «царской» России талантливым инженером Николаем Бенардосом аж в 1881 году!!!
Бенардос изобрел дуговую сварку металлов угольным (неплавящимся) электродом. Его «аппарат» получил название «Электрогефест».
Бенардос не смог сразу в 1881 году запатентовать своего «Электрогефеста». Одной из причин стало отсутствие средств. Лишь в 1884 году, когда усадьба изобретателя «Привольное» была продана за неуплату долгов , — Бенардос смог на оставшиеся деньги подать заявку на получение патента на способ дуговой электросварки. В 1885 – 1887гг. Н. Н. Бенардос получил патенты Франции, Бельгии, Великобритании, Австро-Венгрии, Швеции, Италии, Германии, США, Норвегии, Дании, Испании, Швейцарии. Патентование за рубежом финансировал купец С. А. Ольшевский, владелец доходных домов в Петербурге и Варшаве, ставший «совладельцем патентов».
Значительных успехов в области электросварки добился и другой русский инженер – Николай Славянов.
Он, в 1888 году, на Пермских пушечных заводах изобретает дуговую сварку плавящимся металлическим электродом под слоем флюса. Собственно – прообраз современной дуговой сварки. Впервые в мире Славянов применил на практике электрическую дуговую сварку металлическим (плавящимся) электродом под слоем флюса. В присутствии государственной комиссии он сварил коленчатый вал паровой машины.
В Советском Союзе первым занялся сваркой В. П. Вологдин. Исследования, проведенные под его руководством, доказали возможность применения и научного изучения сварки.
В 1928 г. исследованиями сварных соединений занялся уже 59-летний инженер — мостостроитель Е. О. Патон.
Под его руководством в Киеве была создана уникальная электросварочная лаборатория. Работы по изучению процессов и технологий электросварки в СССР – давали ощутимые результаты!
В 1932 г. — К. К. Хреновым впервые в мире в Советском Союзе осуществлена электрическая дуговая сварка под водой.
В 1935 г. в Киеве был создан Институт электросварки, (позже получивший имя Е. О. Патона).
«Проверка на прочность»
С первых опытов промышленного внедрения электросварки в серийное производство, стала понятна перспектива автоматизации сварочного процесса.
Способы автоматической сварки под флюсом совершенствовались: изменялся состав флюса, способы его подачи в зону сварки. Е. О. Патон поставил перед сотрудниками своего института задачу разработать гранулированный флюс для сварки сталей угольным и металлическим электродами. Он должен был прикрыть жидкий металл от воздуха, ввести дополнительные легирующие элементы в металл шва и связать вредные примеси. В 1939 г. был разработан флюс и изготовлен специальный аппарат (сварочный «трактор»-автомат).
Современный сварочный автомат
На самом пороге надвигающейся войны – промышленность СССР получила технологию сварки стали, — не имеющую аналогов в мире! Особенно важную роль автоматическая сварка сыграла при сварке танковых корпусов. Она позволила резко увеличить производительность и качество изделий по сравнению с ручной сваркой. Ни в США, ни в Германии такой технологии не было, танковую броню клепали, скручивали на болтах (в США…) или сваривали вручную.
В 1939-1940 годах в институте было завершено создание высокопроизводительной дуговой автоматической сварки под флюсом, и 20 декабря 1940 года было принято правительственное постановление о внедрении новой технологии на 20 заводах (в производстве вагонов, котлов, балок для мостов и других ответственных конструкций).
70-летний Е.О. Патон в годы Великой Отечественной войны совершил подвиг — силами своего, тогда очень небольшого Института электросварки АН УССР, эвакуированного в Нижний Тагил — один из уральских «танкоградов», — разработал и внедрил технологию автоматизированной сварки броневых корпусов танков Т-34.
Многое из прошлой практики приходилось пересматривать, отвергать. Трещины в броне! Как избавиться от них? Невооруженным взглядом трещины даже не видны, их обнаруживает только микроскоп, и то не всегда. Крошечные, незримые змейки тоньше волоска… Это была внешне неприметная и прозаическая, но исключительно важная исследовательская работа. Она длилась по десять-двенадцать часов в день, но, увы, утешительных результатов все не было. Ненавистные трещины упорно порочили сварной шов. Сделаны были уже десятки шлифов, но удача не приходила.
Наконец после долгих поисков нащупали правильную мысль. Первые опыты принесли радость и разочарование. Желаемый результат достигался, но скорость сварки резко сокращалась. Отсюда уже было недалеко и до предложения, внесенного Дятловым и Ивановым: применить присадочную проволоку. Эта идея оказалась «счастливой» и решающей! Опыты с присадкой повторили многократно сперва в лаборатории, а затем и в цехе. Наконец-то швы стали получаться без трещин, а производительность сварки даже увеличилась.
По инициативе Е.О. Патона на заводе № 183 в Нижнем Тагиле была введена в действие первая в мире поточная линия производства бронекорпусов танков, на которой действовало 19 установок для автоматической сварки под флюсом. Это позволило высвободить 280 высококвалифицированных сварщиков (для других работ), которых заменили 57 рабочими более низкой квалификации. Кроме работы по автоматической сварке сотрудники института наладили контроль качества электродов и сварки; решили ряд важнейших проблем газовой сварки и резки; предложили ускоренные методы подготовки сварщиков; разработали сопла с коническим каналом, позволившие резко повысить производительность бензорезки при одновременном снижении расхода кислорода и повышении качества…
В 1943 году Институт электросварки продолжал оказывать помощь военным заводам страны в деле освоения скоростной автоматической сварки под флюсом. В этом году только на заводах Наркомата танковой промышленности уже работало 50 автосварочных установок. С помощью скоростной автоматической сварки под флюсом было организовано поточное производство фугасных авиабомб, реактивных снарядов для «катюш» и других видов вооружения и боеприпасов.
Ни в одной стране, кроме Советского Союза, автоматическая сварка под флюсом броневых сталей не была еще разработана, и лишь в последние месяцы войны по примеру СССР в США начали осваивать сварку под флюсом при постройке бронекорпусов танков и самоходных артиллерийских установок. В Германии автоматическая сварка танков так и не была создана до конца войны.
«Русская» сварка
В июне 1944 года институт возвратился в Киев, где началось восстановление его научной и лабораторной базы.
Е.Патон с сыновьями…
В ознаменование 75-летия со дня рождения Е.О. Патона институту было присвоено его имя. Послевоенный период характерен углублением и расширением теоретических и экспериментальных работ по изучению свариваемости различных классов сталей, по оценке прочности сварных соединений и конструкций, а также по разработке новых систем флюсов, проволок и сварочной аппаратуры. Еще на Урале Е.О. Патон начал переориентировать работу коллектива на решение задач по восстановлению разрушенного войной народного хозяйства временно оккупированных районов.
На международной выставке в Брюсселе в 1958 г. этот вид сварки был отмечен большой золотой медалью «Гран-при» и получил неофициальное название «Русская сварка». Электрошлаковая сварка и наплавка завоевали себе широкую известность и признание во многих странах мира.
В 1946-1953 годах Е.О. Патон комплексно разрабатывает проблемы сварного мостостроения, возглавляет работы по проектированию и изготовлению первых цельносварных мостов, в которых широко применена автоматическая сварка. В 1946 году по совету Н.С. Хрущева подает союзному правительству докладную записку о преимуществах сварного мостостроения. В том же году Совет Министров СССР принимает развернутое постановление с широкой программой применения сварки в строительстве мостов. Патон возглавляет исследовательские, проектные, заводские и монтажные работы, связанные с постройкой крупнейшего в мире цельносварного шоссейного моста через Днепр в Киеве. 5 ноября 1953 года состоялось торжественное его открытие.
Евгений Оскарович Патон скончался 12 августа 1953 года на 84-м году жизни. Постановлением правительства после смерти Патона мосту присвоено его имя.
После смерти отца, — Институт электросварки возглавил его сын — Борис Евгеньевич Патон, ставший к этому времени доктором технических наук, а в 1954 году — профессором. С 1962 года он совмещает этот пост с должностью президента Национальной академии наук Украины.
При Б.Е. Патоне к «земным» сварочным технологиям добавились космические — для строительства конструкций различного назначения в космосе, а другие достигли глубин океанов.
Огромные работы выполнены в судостроении, производстве сварных труб для магистральных газо- и нефтепроводов, в тяжелом и химическом машиностроении.
Оригинал взят у mgsupgs в История электросварки.
Для «гуманитария» — фамилия Патон в общем-то, — мало чего значит… Разве что, — бывающие в Киеве, вспомнят красавец-мост через Днепр, носящий это имя – мост Патона… Еще меньше людей знает про то, что этот мост является уникальным и первым в мире цельносварным — и назван в честь своего создателя… И вообще электродуговая сварка является одной из тех отраслей в которой СССР , не только не отставал, но и зачастую являлся технологическим лидером. И все благодаря «царскому » инженеру-мостостроителю Патону…
«Отец русской сварки»
Евгений Оскарович Патон Родился 4 марта 1870 года в Ницце (Франция), в семье российского дипломата.
В 1894 году Е.О. Патон оканчивает Дрезденский политехнический институт и получает диплом инженера-строителя. Через два года он блестяще оканчивает второй институт — в Петербурге и получает диплом русского инженера. В 1900 году защищает диссертацию, дающую право на звание профессора. В 1904 году переезжает из Москвы в Киев и становится деканом инженерного факультета и заведующим кафедрой мостов. Он выполняет целый ряд проектов по созданию мостов и становится крупнейшим специалистом в этой области.
Несмотря на «смуту» и полнейшую неопределенность в политической жизни России, — Патон решил остаться в СССР. Многие решили, но ему в отличие от них повезло. Патон как уже говорилось был широко известен своими работами по вопросам статики сооружений и конструирования железных мостов. Им сформулирован ряд принципиальных положений по расчету и конструированию клепаных мостов. Он — руководитель и автор более 50 проектов железных клепаных мостов. Но 1928 году происходит его первое и – судьбоносное знакомство с электрической дуговой сваркой…!
История изобретения электросварки.
Тут нужно сделать ВАЖНОЕ отступление… Электрическая дуговая сварка – была изобретена не где-нибудь, а именно в «царской» России талантливым инженером Николаем Бенардосом аж в 1881 году!!!
Бенардос изобрел дуговую сварку металлов угольным (неплавящимся) электродом. Его «аппарат» получил название «Электрогефест».
Бенардос не смог сразу в 1881 году запатентовать своего «Электрогефеста». Одной из причин стало отсутствие средств. Лишь в 1884 году, когда усадьба изобретателя «Привольное» была продана за неуплату долгов , — Бенардос смог на оставшиеся деньги подать заявку на получение патента на способ дуговой электросварки. В 1885 – 1887гг. Н. Н. Бенардос получил патенты Франции, Бельгии, Великобритании, Австро-Венгрии, Швеции, Италии, Германии, США, Норвегии, Дании, Испании, Швейцарии. Патентование за рубежом финансировал купец С. А. Ольшевский, владелец доходных домов в Петербурге и Варшаве, ставший «совладельцем патентов».
Значительных успехов в области электросварки добился и другой русский инженер – Николай Славянов.
Он, в 1888 году, на Пермских пушечных заводах изобретает дуговую сварку плавящимся металлическим электродом под слоем флюса. Собственно – прообраз современной дуговой сварки. Впервые в мире Славянов применил на практике электрическую дуговую сварку металлическим (плавящимся) электродом под слоем флюса. В присутствии государственной комиссии он сварил коленчатый вал паровой машины.
В Советском Союзе первым занялся сваркой В. П. Вологдин. Исследования, проведенные под его руководством, доказали возможность применения и научного изучения сварки.
В 1928 г. исследованиями сварных соединений занялся уже 59-летний инженер — мостостроитель Е. О. Патон.
Под его руководством в Киеве была создана уникальная электросварочная лаборатория. Работы по изучению процессов и технологий электросварки в СССР – давали ощутимые результаты!
В 1932 г. — К. К. Хреновым впервые в мире в Советском Союзе осуществлена электрическая дуговая сварка под водой.
В 1935 г. в Киеве был создан Институт электросварки, (позже получивший имя Е. О. Патона).
«Проверка на прочность»
С первых опытов промышленного внедрения электросварки в серийное производство, стала понятна перспектива автоматизации сварочного процесса.
Е. О. Патон стал решать проблему автоматизации комплексно, уделив особое внимание аппаратам и защите зоны сварки. Еще в 1923 г. в Советском Союзе Д. А. Дульчевский применил при сварке меди угольный порошок и другие горючие вещества, оттеснявшие воздух от жидкого металла. Позже тоже пытались вносить защитные средства в зону сварки отдельно от электрода.
Способы автоматической сварки под флюсом совершенствовались: изменялся состав флюса, способы его подачи в зону сварки. Е. О. Патон поставил перед сотрудниками своего института задачу разработать гранулированный флюс для сварки сталей угольным и металлическим электродами. Он должен был прикрыть жидкий металл от воздуха, ввести дополнительные легирующие элементы в металл шва и связать вредные примеси. В 1939 г. был разработан флюс и изготовлен специальный аппарат (сварочный «трактор»-автомат).
Современный сварочный автомат
На самом пороге надвигающейся войны – промышленность СССР получила технологию сварки стали, — не имеющую аналогов в мире! Особенно важную роль автоматическая сварка сыграла при сварке танковых корпусов. Она позволила резко увеличить производительность и качество изделий по сравнению с ручной сваркой. Ни в США, ни в Германии такой технологии не было, танковую броню клепали, скручивали на болтах (в США…) или сваривали вручную.
В 1939-1940 годах в институте было завершено создание высокопроизводительной дуговой автоматической сварки под флюсом, и 20 декабря 1940 года было принято правительственное постановление о внедрении новой технологии на 20 заводах (в производстве вагонов, котлов, балок для мостов и других ответственных конструкций).
70-летний Е.О. Патон в годы Великой Отечественной войны совершил подвиг — силами своего, тогда очень небольшого Института электросварки АН УССР, эвакуированного в Нижний Тагил — один из уральских «танкоградов», — разработал и внедрил технологию автоматизированной сварки броневых корпусов танков Т-34.
Многое из прошлой практики приходилось пересматривать, отвергать. Трещины в броне! Как избавиться от них? Невооруженным взглядом трещины даже не видны, их обнаруживает только микроскоп, и то не всегда. Крошечные, незримые змейки тоньше волоска… Это была внешне неприметная и прозаическая, но исключительно важная исследовательская работа. Она длилась по десять-двенадцать часов в день, но, увы, утешительных результатов все не было. Ненавистные трещины упорно порочили сварной шов. Сделаны были уже десятки шлифов, но удача не приходила.
Наконец после долгих поисков нащупали правильную мысль. Первые опыты принесли радость и разочарование. Желаемый результат достигался, но скорость сварки резко сокращалась. Отсюда уже было недалеко и до предложения, внесенного Дятловым и Ивановым: применить присадочную проволоку. Эта идея оказалась «счастливой» и решающей! Опыты с присадкой повторили многократно сперва в лаборатории, а затем и в цехе. Наконец-то швы стали получаться без трещин, а производительность сварки даже увеличилась.
По инициативе Е.О. Патона на заводе № 183 в Нижнем Тагиле была введена в действие первая в мире поточная линия производства бронекорпусов танков, на которой действовало 19 установок для автоматической сварки под флюсом. Это позволило высвободить 280 высококвалифицированных сварщиков (для других работ), которых заменили 57 рабочими более низкой квалификации. Кроме работы по автоматической сварке сотрудники института наладили контроль качества электродов и сварки; решили ряд важнейших проблем газовой сварки и резки; предложили ускоренные методы подготовки сварщиков; разработали сопла с коническим каналом, позволившие резко повысить производительность бензорезки при одновременном снижении расхода кислорода и повышении качества…
В 1943 году Институт электросварки продолжал оказывать помощь военным заводам страны в деле освоения скоростной автоматической сварки под флюсом. В этом году только на заводах Наркомата танковой промышленности уже работало 50 автосварочных установок. С помощью скоростной автоматической сварки под флюсом было организовано поточное производство фугасных авиабомб, реактивных снарядов для «катюш» и других видов вооружения и боеприпасов.
Ни в одной стране, кроме Советского Союза, автоматическая сварка под флюсом броневых сталей не была еще разработана, и лишь в последние месяцы войны по примеру СССР в США начали осваивать сварку под флюсом при постройке бронекорпусов танков и самоходных артиллерийских установок. В Германии автоматическая сварка танков так и не была создана до конца войны.
«Русская» сварка
В июне 1944 года институт возвратился в Киев, где началось восстановление его научной и лабораторной базы.
Е.Патон с сыновьями…
В ознаменование 75-летия со дня рождения Е.О. Патона институту было присвоено его имя. Послевоенный период характерен углублением и расширением теоретических и экспериментальных работ по изучению свариваемости различных классов сталей, по оценке прочности сварных соединений и конструкций, а также по разработке новых систем флюсов, проволок и сварочной аппаратуры. Еще на Урале Е.О. Патон начал переориентировать работу коллектива на решение задач по восстановлению разрушенного войной народного хозяйства временно оккупированных районов.
В институте им. Патона в 1949 году был разработан принципиально новый вид сварки – электрошлаковая (ЭШС). Данный способ позволял соединять детали любой толщины (до нескольких метров…).
На международной выставке в Брюсселе в 1958 г. этот вид сварки был отмечен большой золотой медалью «Гран-при» и получил неофициальное название «Русская сварка». Электрошлаковая сварка и наплавка завоевали себе широкую известность и признание во многих странах мира.
В 1946-1953 годах Е.О. Патон комплексно разрабатывает проблемы сварного мостостроения, возглавляет работы по проектированию и изготовлению первых цельносварных мостов, в которых широко применена автоматическая сварка. В 1946 году по совету Н.С. Хрущева подает союзному правительству докладную записку о преимуществах сварного мостостроения. В том же году Совет Министров СССР принимает развернутое постановление с широкой программой применения сварки в строительстве мостов. Патон возглавляет исследовательские, проектные, заводские и монтажные работы, связанные с постройкой крупнейшего в мире цельносварного шоссейного моста через Днепр в Киеве. 5 ноября 1953 года состоялось торжественное его открытие.
Евгений Оскарович Патон скончался 12 августа 1953 года на 84-м году жизни. Постановлением правительства после смерти Патона мосту присвоено его имя.
После смерти отца, — Институт электросварки возглавил его сын — Борис Евгеньевич Патон, ставший к этому времени доктором технических наук, а в 1954 году — профессором. С 1962 года он совмещает этот пост с должностью президента Национальной академии наук Украины.
При Б.Е. Патоне к «земным» сварочным технологиям добавились космические — для строительства конструкций различного назначения в космосе, а другие достигли глубин океанов.
Огромные работы выполнены в судостроении, производстве сварных труб для магистральных газо- и нефтепроводов, в тяжелом и химическом машиностроении.
Источник
История появления электродуговой сварки | Великие открытия человечества
Электродуговая сварка — это способ сварки, использующий электрическую дугу для нагрева и плавки металла.
У истоков возникновения электродуговой сварки стоят видные российские ученые: В.В. Петров, Н.Н. Бенардос и Н.Г. Славянов. Они прославились рядом крупных открытий, которыми человечество пользуется и сейчас.
Открыл электродуговой разряд Василий Владимирович Петров. В 1802 г. следом за итальянским физиком А. Вольта, он создал агрегат, который мог выдавать электрическую энергию. Это был крупный на тот период источник тока, батарея, состоящая из 4200 пар цинковых и медных кружков, прослоённых бумагой, намоченных гидрофитным раствором аммония. Именно на ней впервые на планете была получена электрическая дуга.
Василий Владимирович Петров
Изобретение В.В. Петрова сильно обогнало время. Реальное использование электрической дуги началось лишь в конце XIX столетия. Это связано с тем, что к периоду открытия электродугового разряда — электрика едва начала появляться, а электротехнической индустрии не существовало. Не существовало нужных агрегатов большой мощности и простых в эксплуатации, производящих электричество для питания электрической дуги. Не имелось и нужной магнитоэлектрической электроаппаратуры.
Николай Николаевич Бенардос
В этот период русский умелец-самородок, Николай Николаевич Бенардос создал, на основании эл. дуги и приобретенных им знаний из истории электротехники, новый способ сварки и резки изделий из металла – электродуговой.
Н. Н. Бенардос совершил огромное число открытий в области электрики, большинство из которых не утратили своей ценности, и в наше время. Одним из главных открытий, которое принесло ему международную известность, стал созданный в 1882 г. метод электродуговой сварки. За это Бенардос получил патенты от большинства государств Европы и Америки.
В целях практического использования своего открытия он подробно описал механизмы и специальные электро-технологические методы (образцы сварных соединений, используемые флюсы при электросварке стали и меди и др.).
Промышленная установка дуговой сварки
В 90-х годах XIX столетия электросварка благополучно используется в России и за ее пределами. В 1886 году Э. Томсоном придумал метод, состоящий в электросварке пары стальных прутков.
Германский электрик Г. Ценерер и будущий создатель фирмы «Дженерал электрик» Ч. А. Коффин придумали промышленный способ электродуговой сварки, названный «электрической паяльной трубкой». Дуга, возбуждаясь между угольными электродами, отклонялась при помощи магнита в сторону свариваемого металла. В данном примере использовалась дуга косвенного действия.
В это же время, наряду с Бенардосом работал и другой русский кулибин – Н. Г. Славянов. Он много сделал для совершенствования электродуговой сварки. Имея огромные познания в металлургии и электротехнике, Н.Г. Славянов разработал метод дуговой сварки плавящимся стальным электродом с защитой сварочной ванны флюсом, и приспособление для полуавтоматической подачи прута в область сварки — «электроплавильник». При сварке путём Славянова дуга расплавляла заодно металлическую деталь, электрод и сварочный флюс, формируя совместную сварочную ванну из расплавленного металла, закрытую расплавленным шлаком, который прочно закрывал металл от влияния атмосферы. Замена угольного электрода металлическим решила задачу науглероживания металла, что улучшило свойства сварных швов. Н. Г. Славянов отказался от использования аккумуляторной батареи Бенардоса, а воспользовался разработанной им динамо-машиной на 1000 А. Так появился первый на планете сварочный генератор.
Генератор сварочного тока конструкции Н.Г.Славянова
Впервые в мировой практике Славянов использовал нагрев металла накануне сварки для уменьшения охлаждения. Официальный показ этого метода прошел осенью 1888 года на Пермских пушечных заводах. В 1891 г. он получил патент в России и других странах за изобретенный им прием электрического литья металлов. Его разработки допускали проводить сварочные работы на высококачественном уровне, что признано современниками. Синхронно с дуговой сваркой появился другой тип электросварки – контактная сварка.
В 1856 г. британский электрофизик Дж.П. Джоуль обнаружил, что свитые края проволок, чрез которые идёт электрический ток, накаляются и сплавляются между собой. Лишь по истечении девяти годов джоулева теплота нашла специальное применение британцем Ф. Уальдом для сварки прутков малого диаметра.
Британский физик Уильям Томсон (граф Кельвин) инициатор проекта по прокладке кабеля связи меж Великобританией и США через Атлантический океан – рекомендовал использовать в 1856 г. стыковую контактную электросварку. Но несмотря на это, слава изобретателя этого вида сварки закрепилась за знаменитым американским изобретателем Эльхью Томсоном. Им были сконструированы все необходимые оборудования для контактной сварки: мощный трансформатор. коммутирующая аппаратура, динамо-машина, клещи-тиски для зажима свариваемых заготовок. В 1885 году он, отработав технику сварки, доводит до автоматизма безотказную работу сварочной аппаратуры.
В. П. Вологдин, основоположник использования сварочных работ в разных ветвях отечественной индустрии, построил на Дальзаводе полностью сварной корабль. Открыл первую в нашей стране профшколу электросварщиков. В июне 1921 г. организовал первый в Советском Союзе электросварочный цех. В 1925 г. создал первую в стране электролабораторию по сварке.
В 1941—1943 гг. Патон создаёт электротехнологию сварки спецсталей, которая использовалась при изготовлении танков и бомб. Это помогло снизить трудозатраты при производстве брони корпуса танка Т-34, и не требовало от рабочих специальных знаний и огромного физического труда.
История электросварки. О сварке и сварочном оборудовании.
Электросварка сейчас основа любого строительства, помощник в автоделе и даже источник вдохновения для творческих людей.
Профессия сварщика становится одной из самой лидирующей на рынке труда.
А ведь история сварки начиналась чуть больше века назад…
Отец и сын Патоны…
Нужно ли говорить, что увековечивания В КОСМОСЕ — заслуживают далеко не все, даже — выдающиеся и талантливые люди… С глубокой древности — люди посвящали небо своим богам. Когда были «исчерпаны» созвездия, — именами богов названы планеты… Затем — яркие астероиды. Когда научно-технический прогресс и инструментальная база астрономов-наблюдателей стала совершенна, — астероиды начали открывать десятками… Но традиция увековечивания — сохранилась! Просто, — место языческих богов из древних мифов, — заняли «боги» Земные, — великие таланты человечества!
Для «гуманитария» — фамилия Патон в общем-то, — мало чего значит… Разве что, — бывающие в Киеве, вспомнят красавец-мост через Днепр, носящий это имя – мост Патона… Еще меньше людей знает про то, что этот мост является уникальным и первым в мире цельносварным — и назван в честь своего создателя… И уж совсем немного людей, которые знают, что этот уникальный мост – лишь малая толика…, мизер… — в жизни, труде и творческих свершениях своего СОЗДАТЕЛЯ…
«АСТЕРОИД 2727»
22 сентября 1979г. в Крымской астрофизической обсерватории астроном Николай Черных открывает астероид, получивший международное обозначение 1979SO9.
Впоследствии, по традиции, — этот астероид получил «имя собственное» — (2727) Патон (Paton)…
«Отец русской сварки»
Евгений Оскарович Патон Родился 4 марта 1870 года в Ницце (Франция), в семье российского дипломата.
В 1894 году Е.О. Патон оканчивает Дрезденский политехнический институт и получает диплом инженера-строителя. Через два года он блестяще оканчивает второй институт — в Петербурге и получает диплом русского инженера. В 1900 году защищает диссертацию, дающую право на звание профессора. В 1904 году переезжает из Москвы в Киев и становится деканом инженерного факультета и заведующим кафедрой мостов. Он выполняет целый ряд проектов по созданию мостов и становится крупнейшим специалистом в этой области.
Таким образом, — социалистическую революцию Патон встретил и «принял» уже во вполне зрелом возрасте. Ему в 1917 было уже 47 лет. Это возраст сформировавшейся личности с уже стойкими знаниями, опытом и убеждениями. К этому возрасту – Патон уже был авторитетным специалистом мирового уровня.
Тем не менее, не смотря на «смуту» и полнейшую неопределенность в политической жизни России, — Патон предпочел остаться в молодой Советской Республике. Здесь же он и раскрыл свой талант инженера-ученого-новатора! Прежде всего, — созданием цельносварных пространственных металлоконструкций и мостов и совершенно новых, не известных ранее способов электросварки.
В 1928 году происходит его первое и – судьбоносное знакомство с электрической дуговой сваркой…!
Тут нужно сделать ВАЖНОЕ отступление…
Электрическая дуговая сварка – была изобретена не где-нибудь, а именно в «царской» России талантливым инженером Николаем Бенардосом аж в 1881 году!!!
Бенардос изобрел дуговую сварку металлов угольным (неплавящимся) электродом. Его «аппарат» получил название «Электрогефест».
Бенардос не смог сразу в 1881 году запатентовать своего «Электрогефеста». Одной из причин стало отсутствие средств. Лишь в 1884 году, когда усадьба изобретателя «Привольное» была продана за неуплату долгов ссудным банком!, — Бенардос смог на оставшиеся деньги подать заявку на получение патента на способ дуговой электросварки. В 1885 – 1887гг. Н. Н. Бенардос получил патенты Франции, Бельгии, Великобритании, Австро-Венгрии, Швеции, Италии, Германии, США, Норвегии, Дании, Испании, Швейцарии. Так как у Бенардоса хватило денег только на патентование изобретения в России, патентование за рубежом финансировал купец С. А. Ольшевский, владелец доходных домов в Петербурге и Варшаве, ставший «совладельцем патентов».
Спустя некоторое время, как и водится при капитализме, — предприимчивые дельцы обманом получили патентные права на «Электрогефест» и Николай Бенардос не смог даже принимать участие в усовершенствовании своего проекта! Впрочем, — это довольно «стандартная» судьба талантов в «царской Расее».
Значительных успехов в области электросварки добился и другой русский инженер – Николай Славянов.
Он, в 1888 году, на Пермских пушечных заводах изобретает дуговую сварку плавящимся металлическим электродом под слоем флюса. Собственно – прообраз современной дуговой сварки. Впервые в мире Славянов применил на практике электрическую дуговую сварку металлическим (плавящимся) электродом под слоем флюса. В присутствии государственной комиссии он сварил коленчатый вал паровой машины. На том – все почти и закончилось… Гениальное изобретение, открывающее совершенно новые, перспективные технологии машиностроения – осталось только в «единичном» применении! Да и то, в основном – в ремонтных работах… Как отдельная «отрасль» и направление – электросварка не рассматривалась. Для совершенствования технологии — ничего сделано не было! Ужасающая техническая отсталость царской России, капитализм, бюрократическое стяжательство и коррупция – как это и водится, — помешала развитию этой очень перспективной отрасли машиностроения. Помешала — до революции… Впрочем, — во всем остальном мире это изобретение было оценено по достоинству. Особенно – в США, Великобритании, Франции, Германии.
В Советском Союзе первым занялся сваркой В. П. Вологдин. Исследования, проведенные под его руководством, доказали возможность применения и научного изучения сварки. В 1928 г. исследованиями сварных соединений занялся уже 59-летний инженер — мостостроитель Е. О. Патон.
Патон был широко известен своими работами по вопросам статики сооружений и конструирования железных мостов. Им сформулирован ряд принципиальных положений по расчету и конструированию клепаных мостов. Он — руководитель и автор более 50 проектов железных клепаных мостов. Под его руководством в Киеве была создана уникальная электросварочная лаборатория. Работы по изучению процессов и технологий электросварки в СССР – давали ощутимые результаты!
В 1932 г. — К. К. Хреновым впервые в мире в Советском Союзе осуществлена электрическая дуговая сварка под водой.
В 1935 г. в Киеве был создан Институт электросварки, (позже получивший имя Е. О. Патона).
В нем разрабатывали и осваивали механизированную и автоматическую сварку угольным электродом. При этом электрод перемещался на тележке, и были применены специальные средства защиты зоны сварки.
«Проверка на прочность»
С первых опытов промышленного внедрения электросварки в серийное производство, стала понятна перспектива автоматизации сварочного процесса.
Е. О. Патон стал решать проблему автоматизации комплексно, уделив особое внимание аппаратам и защите зоны сварки. Еще в 1923 г. в Советском Союзе Д. А. Дульчевский применил при сварке меди угольный порошок и другие горючие вещества, оттеснявшие воздух от жидкого металла. Позже тоже пытались вносить защитные средства в зону сварки отдельно от электрода.
Способы автоматической сварки под флюсом совершенствовались: изменялся состав флюса, способы его подачи в зону сварки. Е. О. Патон поставил перед сотрудниками своего института задачу разработать гранулированный флюс для сварки сталей угольным и металлическим электродами. Он должен был прикрыть жидкий металл от воздуха, ввести дополнительные легирующие элементы в металл шва и связать вредные примеси. В 1939 г. был разработан флюс и изготовлен специальный аппарат (сварочный «трактор»-автомат).
На самом пороге надвигающейся страшной войны – промышленность СССР получила технологию сварки стали, — не имеющую аналогов в мире! Особенно важную роль автоматическая сварка сыграла при сварке танковых корпусов. Она позволила резко увеличить производительность и качество изделий по сравнению с ручной сваркой. Ни в США, ни в Германии такой технологии не было, танковую броню клепали, скручивали на болтах (в США…) или сваривали вручную.
В 1939-1940 годах в институте было завершено создание высокопроизводительной дуговой автоматической сварки под флюсом, и 20 декабря 1940 года было принято правительственное постановление о внедрении новой технологии на 20 заводах (в производстве вагонов, котлов, балок для мостов и других ответственных конструкций).
70-летний Е.О. Патон в годы Великой Отечественной войны совершил подвиг — силами своего, тогда очень небольшого Института электросварки АН УССР, эвакуированного в Нижний Тагил — один из уральских «танкоградов», — разработал и внедрил технологию автоматизированной сварки броневых корпусов танков Т-34.
За годы войны общая длина «патоновского шва» составила 6000 километров…!
В начале Великой Отечественной войны Институт электросварки по предложению Е.О. Патона был эвакуирован на Урал, в город Нижний Тагил, и размещен на Уралвагонзаводе имени Ф.Э. Дзержинского. Здесь уже была внедрена автоматическая сварка в производстве грузовых вагонов из конструкционных низкоуглеродистых сталей. Однако технология дуговой автоматической сварки высокопрочных легированных броневых сталей, из которых в основном изготавливалась военная техника, не была разработана ни в СССР, ни за рубежом. Многие сотрудники Института электросварки ушли на фронт. Е.О. Патон хорошо понимал, что предстоит малыми силами в условиях эвакуации и трудностей военного времени решить сложную проблему использования автоматической сварки для увеличения выпуска танков, авиабомб и артиллерии. Вместе с тем эта грандиозная задача воодушевляла ученого и коллектив его единомышленников. Для научных сотрудников института лабораториями стали цеха и участки завода. Вскоре на Уралвагонзаводе был размещен и эвакуированный из Харькова танковый завод имени Коминтерна (№ 183), на котором сотрудники института стали внедрять первые образцы специального оборудования и новую технологию.
В лаборатории института началась напряженная исследовательская работа.
Многое из прошлой практики приходилось пересматривать, отвергать. Трещины в броне! Как избавиться от них? Невооруженным взглядом трещины даже не видны, их обнаруживает только микроскоп, и то не всегда. Крошечные, незримые змейки тоньше волоска… Это была внешне неприметная и прозаическая, но исключительно важная исследовательская работа. Она длилась по десять-двенадцать часов в день, но, увы, утешительных результатов все не было. Ненавистные трещины упорно порочили сварной шов. Сделаны были уже десятки шлифов, но удача не приходила.
Наконец после долгих поисков нащупали правильную мысль. Первые опыты принесли радость и разочарование. Желаемый результат достигался, но скорость сварки резко сокращалась. Отсюда уже было недалеко и до предложения, внесенного Дятловым и Ивановым: применить присадочную проволоку. Эта идея оказалась «счастливой» и решающей! Опыты с присадкой повторили многократно сперва в лаборатории, а затем и в цехе. Наконец-то швы стали получаться без трещин, а производительность сварки даже увеличилась.
Вблизи города на полигоне производились испытания корпуса танка. На одном из его бортов швы были сварены по-старому вручную, на другом — автоматом под флюсом, так же как и все швы на носовой части. Танк подвергся жестокому обстрелу из орудий с весьма короткой дистанции бронебойными и фугасными снарядами. Первые же попадания снарядов в борт, сваренный вручную, вызвали солидные разрушения шва. После этого танк повернули, и под огонь попал второй борт, сваренный «автоматом». Стрельба велась прямой наводкой с ничтожного расстояния. Семь попаданий подряд..! Но швы выдержали, не поддались, не разрушились. Они оказались крепче самой брони и продолжали прочно соединять изуродованные обстрелом броневые плиты. Так же блестяще выдержали проверку огнем швы на носовой части, ни один из них не сдал под шквальным обстрелом. Двенадцать попаданий привели к образованию пробоин на носу, но швы не потерпели никакого ущерба!
Впоследствии, — уже после победоносного завершения войны, рассматривая «инженерные» архивы фашистской Германии – советские сварщики узнали, что аналогичный эксперимент с «трофейным» Т-34 проводили немцы! С такими же результатами… Немецкие специалисты-машиностроители (одни из лучших в мире), — так и не смогли понять – как «русским дикарям» удалось получить сварное соединение, более чем равнопрочное основному металлу! Да еще, – выполненное механизированным способом! Технически «продвинутым» немцам – так и не удалось создать у себя подобную технологию до конца войны!
Это была полная победа автоматической скоростной сварки! Испытание в условиях, равных самой трудной фронтовой обстановке, подтвердило высокое качество работы автоматов.
В 1942 году Институт электросварки разработал для заводов Наркомата танковой промышленности и Наркомата боеприпасов 20 проектов установок для автоматической сварки та
История развития сварки
Оборудование орбитальной сварки из Германии! Низкие цены! Наличие в России! Демонстрация у Вас.
Orbitalum Tools — Ваш надежный партнер в области резки и торцевания труб, а так же автоматической орбитальной сварки промышленных трубопроводов.
Первые способы сварки возникли у истоков цивилизации — с началом использования и обработки металлов.
Известны древнейшие образцы сварки, выполненные в VIII-VII тысячелетиях до н.э. Древнейшим источником металла были случайно находимые кусочки самородных металлов — золота, меди, метеоритного железа. Ковкой их превращали в листочки, пластинки, острия. Ковка с небольшим подогревом позволяла соединять мелкие кусочки более крупные, пригодные для изготовления простейших изделий.
Позже научились выплавлять металл из руд, плавить его и литьем изготовлять уже более крупные и часто весьма совершенные изделия из меди и бронзы.
С освоением литейного производства возникла литейная сварка по так называемому способу промежуточного литья – соединяемые детали заформовывались, и место сварки заливалось расплавленным металлом. В дальнейшем были созданы особые легкоплавкие сплавы для заполнения соединительных твои и наряду с литейной сваркой появилась пайка, имеющая большое значение и сейчас.
Весьма важным этапом стало освоение железа около 3000 лет назад. Железные руды имеются повсеместно, и восстановление железа из них производится сравнительно легко. Но в древности плавить железо не умели и из руды получали продукт, состоявший из мельчайших частиц железа, перемешанных с частицами руды, угля и шлака. Лишь многочасовой ковкой нагретого продукта удавалось отжать неметаллические примеси и сварить частицы железа в кусок платного металла. Таким образом, древний способ производства железа включал в себя процесс сварки частиц железа в более крупные заготовки. Из полученных заготовок кузнечной сваркой изготовляли всевозможные изделия: орудии труда, оружие и пр. Многовековой опыт, интуиции и чутье позволяли древним Мистерам иногда получать сталь очень высокого качества (булат) и кузнечной сваркой изготовлять изделия поразительного совершенства и красоты.
Кузнечная сварка и пайка были ведущими процессами сварочной техники вплоть до конца ХIХ в., когда начался совершенно новый, современный период развития сварки. Несоизмеримо выросло производство металла и всевозможных изделий из него, многократно — потребность в сварочных работах, которую не могли уже удовлетворить существовавшие способы сварки. Началось стремительное развитие сварочной техники — за десятилетие она совершенствовалась больше, чек за столетие предшествующего периода. Быстро развивались и новые источники нагрева, легко расплавлявшие железо: электрический ток и газокислородное пламя.
Особо нужно отметить открытие электрического дугового разряда, на использовании которого основана электрическая дуговая сварка — важнейший вид сварки настоящего времени. Видная роль в создании этого способа принадлежит ученым и инженерам нашей страны. Само явление дугового разряда открыл и исследовал в 1802 году русский физик и электротехник, впоследствии академик Василий Владимирович Петров.
Петров Василий Владимирович
В 1802 г. русский академик В.В. Петров обратил внимание на то, что при пропускании электрического тока через два стержня из угля или металла между их концами возникает ослепительно горящая дуга (электрический разряд), имеющая очень высокую температуру. Он изучил я описал это явление, а также указал на возможность использования тепла электрической дуги для расплавления металлов и тем заложил основы дуговой сварки металлов.
Н.Н. Бенардос в 1882 г. изобрел способ дуговой сварки с применением угольного электрода. В последующие годы им были разработаны способы сверки дугой, горящей между двумя или несколькими электродами; сварки в атмосфере защитного газа; контактной точечной электросварки с помощью клещей; создан ряд конструкций сварочных автоматов. Н.Н. Бенардосом запатентовано в России и за границей большое количество различных изобретении в области сварочного оборудования и процессов сварки.
Бенардос Николай Николаевич
Автором метода дуговой сварки плавящимся металлическим электродом, наиболее распространенного в настоящее время, является Н.Г. Славянов, разработавший его в 1888 г.
Славянов Николай Гаврилович
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 рабочих-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. Созданные Н.Н. Бенардосом и Н.Г. Славяновым способы сварки явились основой современных методов электрической сварки металлов.
Внедрение сварки в производство проходило очень интенсивно, так в России с 1890 по 1892 года было по их технологии отремонтировано с высоким качеством 1631 изделие, общим весом свыше 17 тыс. пудов, это в основном чугунные и бронзовые детали. Они даже разработали проект ремонта российского памятника литейного производства «Царь-колокола», но работа не была разрешена, и мы сейчас можем любоваться на российские нетленные символы: колокол, который не звонил, и на пушку, которая не стреляла.
Известный мостостроитель академик Патон Евгений Оскарович, предвидя огромное будущее электросварки в мостостроении и в других отраслях хозяйства, резко сменил поле своей научной деятельности и в 1929 году организовал сначала лабораторию, а позднее первый в мире институт электросварки (г. Киев). Им было разработано и предложено много новых и эффективных технологических процессов электросварки. В годы войны в короткий срок под его руководством были разработаны технология и автоматические стенды для сварки под слоем флюса башен и корпусов танков, самоходных орудий, авиабомб.
В настоящее время широкое развитие получили такие новые способы сварки как: порошковыми материалами, плазменная, контактная и электрошлаковая, сварка под водой и в космосе и др., многие из которых были разработаны в Институте электросварки имени Е.О. Патона, который в последние годы возглавлял сын основателя института — академик Борис Евгеньевич Патон.
Кроме головного, в этой отрасли, института сварки имени Е.О. Патона, вопросами сварки успешно занимаются многие учебные институты (УПИ, ЧИМЭСХ, ЛГАУ и др.), институты объединения «Ремдеталь».
Наибольшее развитие наука о сварке и техника применяемых в настоящее время передовых методов сварки подучила в нашей стране благодаря трудам многих советских ученых, инженеров и рабочих-новаторов сварочного производства. Ими создано большое количество типов сварочного оборудования, марок электродов, разработаны новые прогрессивные сварочные процессы, в том числе высокомеханизированные и автоматизированные, освоена техника сварки многих металлов и сплавов, глубоко и всесторонне разработана теория сварочных процессов.
В последние годы сварка повсеместно вытеснила способ неразъемного соединения деталей с помощью заклепок.
Сейчас сварка является основным способом соединения деталей при изготовлении металлоконструкций. Широко применяется сварка в комплексе с литьем, штамповкой и специальным прокатом отдельных элементов заготовок изделий, почти полностью вытеснив сложные и дорогие цельнолитые и цельноштампованные заготовки.
Далее: Сварка в прошлом. Статьи
Читать: История развития контактной сварки
Читать: История развития термитной сварки
Источник: Глизманенко Д.Л. Сварка и резка металлов
История сварки | Сварка своими руками
Истоки . .
Историческое развитие сварки можно проследить с древнейших времен. Самые ранние артефакты относятся к бронзовой эпохе. Небольшие золотые короба, хранящиеся в Ирландском национальном музее, были получены фактически сваркой давлением, которая, как известно, не требует нагрева, и производится путем пластичной деформации при комнатной температуре. Предполагается, что эти короба были изготовлены более 2 тыс. лет назад.
В железном веке египтяне и жители восточной части Средиземноморья научились сваривать куски железа вместе. Многие инструменты, которые были найдены, сделаны в период около 1000 г. до н.э.
В средние века своего рассвета достигло кузнечное искусство и многие изделия, которые появились в ту пору, были сварены ковкой, пока в 19-ом веке не изобрели сварку, какой мы ее знаем сегодня.
1800 г
Считается, что ацетилен был открыт англичанином Эдмундом Дэвисом. А вот первым получить дуговой разряд удалось другому английскому химику, одному из основателей электрохимии, почетному члену множества научных организаций, в том числе Петербургской Академии наук, сэру Гемфри Дэви. Дуговой электроразряд был получен им между двумя графитовыми стержнями, которые были подключены к полюсам электрической батареи, составленной из 2 тыс. гальванических элементов.
Начиная с середины 19 века изобретен электрогенератор, и набирает популярность освещение при помощи дугового разряда. А уже к концу 19 века появилась газовая сварка и резка, дуговая сварка угольным и стальным стержнем, сварка электросопротивлением.
1880 г
Огюст де Меритан, проводя в 1881 г исследования в лаборатории Кебот во Франции, применил тепло электродуги для сплавления свинцовых пластин аккумуляторных батарей . В то время его учеником был молодой русский ученый Николай Николаевич Бенардос, который работал с де Меританом в лаборатории во Франции и стал фактически отцом сварки. Патент на способ дуговой электросварки «Электрогефест» присвоен Николаю Бенардосу и Станиславу Ольшевскому. Британский патент выдан в 1885 г и американский – в 1887г. Также Бернадосом разработан первый электрододержатель и прочее. И хотя сварка графитовым стержнем была ограничена в возможностях, ею уже в те времена можно было варить железо и свинец. Способ стал широко внедряться в конце 1890 г – начале 1900г.
1890 г
Н.Г. Славянов представил свой вариант идеи металлопереноса через дугу (через стальной стержень), а также приспособил данный метод для литья в литейную форму и получил Российский патент на способ электрической отливки стали.
В то же время в 1890 году основатель компании «General Electric» Ч.А. Коффин из Детройта запатентовал в США точно такой же процесс электродуговой сварки стальным стержнем, который плавился под силой дуги, с последующим металлопереносом в сварочную ванну и кристаллизацией сварного шва.
1900 гПриблизительно в 1900 г А.П. Штроменгер (Strohmenger), имя которого не известно на постсоветском пространстве, представил в Великобритании первый стальной электрод с тонким покрытием из глины или извести, которое стабилизировало дугу.
А вот электрод с флюсующей обмазкой изобрел швед Оскар Челльберг, стоявший у истоков компании ЕСАБ. Работы над созданием обмазки велись с 1907-1914 г.г. Штучные электроды были изготовлены протяжкой и порезкой цельнометаллической проволоки на прутки с последующим погружением в растворы карбонатов и силикатов. После высыхания они были готовы к реализации.
В то же время британский инженер Элиу Томсон придумал контактную сварку.
В 1903 году немец Гольдшмидт (буквально «золотых дел мастер») изобрел термитную сварку, с помощью которой соединили железнодорожные рельсы.
В течение этого времени также развивалась газовая сварка и резка. Производство кислорода, а позже и сжижение воздуха, наряду с изобретением газовой горелки этому способствовало . До 1900 года предпринимались попытки сварки в кислородно-водородном пламени, причем смесь находилась в одном баллоне. Обратный удар мог привести к мощному взрыву, поэтому химик Сент-Клер Девилем решил разделить газы и смешивать их в горелке. Процесс стал безопасней, но на выходе Сент-Клер получил низкотемпературный факел 2200 градусов. И только в 1901 г. французы Эдмон Фуше и Шарль Пикар изобрели ацетилено-кислородную горелку, чертежи и характеристики которой существенно не поменялась и до сегодня.
Первая мировая война спровоцировала милитаризацию заводов и для сварки наступил «золотой век». Начали массово выпускаться сварочные машины и электроды к ним.
1920 г- настоящее время
В 20-е годы разработаны разные виды сварочных электродов, составлены рецепты новых флюсующих обмазок, ведутся дискуссии по методологии их производства. Введение маркировки металлов требовало создания классификации обмазок и используемых стальных стержней электродов. Требовалось создавать более надежные сварочные швы.
В 20-е годы было основательно исследовано влияние защитных газов на сварочный процесс, так как О2 и N2 воздуха при контакте с жидким металлом сварного шва вызывала пористость и горячеломкость. В зону сварки подавались различные газы, затем вся тщательно анализировалось.
Американский химик Ирвинг Ленгмюр провел опытную работу с водородом в качестве защитной сварочной атмосферы. Он поставил два электрода рядом с друг другом, сначала из графита, позже из вольфрама. Между ними поджигалась вольтовая дуга в атмосфере водорода и наблюдалось активное расщепление молекул водорода на атомы. Температура диссоциированного пламени составляла ~ 3700° С, что достаточно для сварки, а высокая активность водорода обеспечивала прекрасную защиту металла шва от вреда, причиняемого О2 и N2 воздуха. Процесс получил название атомно-водородной сварки, но большого распространения не получил и применяется преимущественно для инструментальных сталей.
Подобную работу провели также американцы H.M. Hobart и P.K. Devers, только они работали с аргоном и гелием. Итогом эмпирических изысканий данных господ стал патент на электродуговую сварку в среде газа, которую можно считать первым шагом в деле создания современного инверторного аппарата аргонодуговой сварки, появившегося, правда, гораздо позднее. Запатентованый процесс идеально подходил для сварки Мg, Al, а также стали, легированной Cr и был доведен до совершенства в 1941 году, Технология получила название дуговой сварки неплавящимся вольфрамовым электродом в среде инертных газов. Сегодня она применяется, как на производстве, так и в быту. Чаще всего используются аппараты АрДС. Было в том числе разработано оборудование для работы в среде инертных/активных газов плавящимся электродом, который представляет собой сварочную проволоку, проходящую через подающее устройство к соплу горелки по гибкому шлангу.
1928 г
В 1928 году в Советском Союзе Д.А. Дульчевским изобретена автоматическая сварка под флюсом. Развитие же процесса началось в конце 30-х годов благодаря усилиям научных работников института электросварки АН УССР под началом академика Е.О. Патона, что сыграло большую роль в деле танкостроения, выпуска орудий и авиационных бомб в годы ВОВ. Сварка под флюсом нашла широкое применение во всех отраслях народного хозяйства. Это эффективный способ получения прочных швов при хорошем КПД.
В США процесс автоматической сварки получил название «сварки погруженной дугой в порошке». Его запатентовал в 1930 г. некто Robinoff, а затем продал его Linde Air Products Company. В 1938 году сварка под флюсом активно использовалась на верфях и артиллерийских заводах.
В 1930 г. был разработан любопытный процесс Stud сварки для Нью-йоркской военно-морской верфи. С помощью Stud осуществлялось крепление деревянных настилов над металлической поверхностью. Stud сварка стала востребована в судостроительной и строительной отраслях.
В 1949 году в институте им.Патона в Киеве появилась на свет электрошлаковая сварка, которая сняла ограничения со сварки крупногабаритных изделий. Теперь можно варить любые толщины! Процесс был представлен мировой общественности на Брюссельской Всемирной выставке в Бельгии в 1958 году
В 1953 г. К. В. Любавский и Н. М. Новожилов изобрели весьма экономичный способ сварки плавяшимся электродом в среде СО2. Новый способ получил мировое признание, так как он позволял работать на обычном оборудование для сварки в инертном газе.
В 1957 г. комиссариатом по атомной энергии Франции был раскрыт процесс электронно-лучевой сварки, который нашел применение в автомобилестроительной и авиационной отраслях.
В 1957 году Роберт Ф. Гейдж изобрел процесс плазменной дуговой сварки. Температура в плазмы около 30 000°С, в отличие от электрической дуги, температура которой не более 5000–7000°С.
1960 г
Начинается использование газовых смесей, заключающееся в добавлении к инертному газу небольшого количества кислорода. В целом, использование смесей для различных сталей дает положительный результат. Внедряется сварка в режиме импульсного тока.
Вскоре после изобретения советскими учеными популярного способа полуавтоматической сварки в углекислоте (СО2) было придумано взять плавящийся электрод-проволоку с флюсовым сердечником. Флюсующий порошок при плавлении давал дополнительную газовую защиту изнутри , снаружи применялась защита углекислотой. В 1959 году была придумана проволока-электрод, которая не требовала внешней газовой защиты. Сейчас она известна под названием «самозащитная флюсовая проволока», приобретается она чаще всего для случаев, когда невозможно использовать газ. С этой проволокой нет необходимости таскать туда-сюда баллон с газом.
И на закуску…
Сварка трением придумана в Советском Союзе. Здесь работает принцип превращения механической энергии в тепловую за счет сил трения, возникающих при соединении с определенным усилием сжатия двух деталей.
Лазерная сварка – инновационный сварочный процесс. Лазер был первоначально разработан в Bell Telephone Laboratories в качестве устройства связи. Но благодаря способности концентрировать огромное количество энергии в небольшом объеме, он оказался еще и мощным источником тепла, что используется сегодня для высокоэффективной сварки и резки металла.
Историческая справка об изобретении сварки
Сваркой называется технологический процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, или пластическом деформировании, или совместном действии того и другого.
В 1802 г. русский ученый Петров В.В. открыл электрический дуговой разряд и указал на возможность использования его для расплавления металла. На Западе принято считать, что первым в этом был английский ученый Хамфрей Дэйвис, работы которого в этой области также относятся к началу XIX века. В 1882 г. русский инженер Бенардос Н.Н. открыл способ электродуговой сварки металлов неплавящимся угольным электродом. Им были также разработаны способы дуговой сварки в защитном газе, дуговой резки и др. Несколькими годами позже (в 1888 г.) другой русский инженер Славянов Н.Г. предложил производить дуговую сварку плавящимся металлическим электродом. Он создал первый сварочный генератор, предложил флюсы, позволяющие получить высококачественные сварные швы. Работы Славянова Н.Г. и других ученых были использованы шведским инженером Оскаром Кельбергом, который в 1907 году создал первый покрытый электрод. Так была изобретена сварка покрытыми электродами. При этом использовался постоянный ток, получаемый от сварочных генераторов. Сварку покрытыми электродами на переменном токе стали применять начиная с 20-х годов XX-го столетия.
| Держатели для дуговой сварки угольным электродом, предложенные Н.Н. Бенардосом | |
В 30 — 40-х годов прошлого столетия был разработан способ полуавтоматической и автоматической сварки под флюсом, позволяющий повысить производительность процесса сварки в несколько раз.
С 1920 года получил промышленное применение способ дуговой сварки неплавящимся электродом в инертных газах (ТИГ). Хотя первый патент, относящийся к данному способу сварки, был зарегистрирован еще в 1890 году.
Дуговая сварка плавящимся электродом в защитных газах (МИГ/МАГ) впервые была предложена в США в 1948 году.
В 1950-52 г. группой советских ученых под руководством Любавского К.Ф. и Новожилова Н.М. разработан способ сварки в среде углекислого газа низкоуглеродистых и низколегированных сталей.
В настоящее время сварка покрытыми электродами, сварка плавящимся и неплавящимся электродом в защитных газах, а также сварка под флюсом, которые являются электрическими дуговыми способами сварки, широко применяются в промышленности.
Однако существуют и другие (не дуговые) способы сварки. Так одним из широко применяемых не дуговых способов сварки является контактная сварка, при которой расплавление металла деталей в точке их соединения происходит за счет выделения тепла в месте контакта при прохождении электрического тока. Первые патенты по этому способу сварки относятся к 1885 году.
В настоящее время нашли применение и такие способы сварки как электронно-лучевая, лазерная, индукционная, сварка трением и другие.
Сварка является одним из процессов соединения материалов. Как показано на схеме ниже, все существующие способы сварки могут быть разделены на две основные группы:
— сварку плавлением: газовая, электрическая дуговая, электрошлаковая, электронно-лучевая, лазерная и др.;
— сварку давлением: контактная, трением, диффузионная, ультразвуком и др.
Сварка плавлением осуществляется плавлением кромок соединяемых деталей и присадочного материала с образованием общей сварочной ванны. Сварное соединение образуется без внешних усилий.
Сварка давлением осуществляется посредством установления межатомных связей между соединяемыми частями с применением внешних усилий.
Электрическая дуговая сварка – источником тепла является электрическая дуга. К этому виду сварки относится: ручная дуговая сварка покрытыми электродами (ММА), электродуговая сварка в среде защитных газов (МИГ/МАГ и ТИГ), электродуговая сварка под флюсом, плазменная сварка и другие способы сварки.
Газовая сварка — химический способ сварки плавлением, источником нагрева металла которой является тепловая энергия, получаемая в результате химического процесса сгорания газообразного (или парообразного) горючего в смеси с кислородом. Сварной шов формируется за счет основного и присадочного металлов, расплавленных газовым пламенем.
Схема газовой сварки
Ручная дуговая сварка покрытыми электродами (ММА). Источником нагрева металла является электрическая дуга. Сварной шов формируется за счет расплавленного основного и электродного металлов.
Схема сварки ММА
Механизированная дуговая сварка плавящимся электродом в защитном газе (МИГ/МАГ). Источником нагрева металла является электрическая дуга. Сварной шов формируется за счет расплавленного основного металла и металла электродной проволоки (сплошного сечения или порошковой).
Схема сварки МИГ/МАГ
Дуговая сварка неплавящимся (вольфрамовым) электродом в инертном газе. Источником нагрева металла является электрическая дуга. Сварной шов формируется либо только за счет расплавленного основного металла, либо также и за счет металла присадочной проволоки.
Схема сварки ТИГ
Международные коды и аббревиатура для основных процессов сварки
| Цифровой код по EN ISO 4063 | Аббревиатуры: Европейская (EU) Американская (USA) Российская (RU) Украинская (UA) | Полное наименование | |
| 111 | EU | MMA | Manual Metal Arc Welding |
| USA | SMAW | Shielded Metal Arc Welding | |
| RU | РД | Ручная дуговая сварка покрытыми электродами | |
| UA | РДЕ | Ручне дугове зварювання покритим | |
| 114 | EU | FCAW | Flux-cored wire metal arc welding without gas shield |
| USA | FCAW | Flux-cored arc welding | |
| RU | МПС | Механизированная сварка самозащитной порошковой проволокой | |
| UA | ЗП | Дугове зварювання порошковим дротом | |
| 12 | EU | SAW | Submerged Arc Welding |
| USA | SAW | Submerged Arc Welding | |
| RU | АФ | Автоматическая сварка под флюсом | |
| 121 | EU | — | Submerged arc welding with solid wire electrode |
| USA | — | Submerged arc welding with solid wire electrode | |
| RU | МФ | Механизированная сварка под флюсом | |
| UA | ЗФ | Дугове зварювання під флюсом дротяним електродом | |
| 13 | EU | MIG/MAG | Gas Shielded Metal Arc Welding |
| USA | GMAW | Gas Metal Arc Welding | |
| RU | — | — | |
| UA | — | — | |
| 131 | EU | MIG | Metal-arc Inert Gas Welding |
| USA | GMAW | Gas Metal Arc Welding | |
| RU | МАДП | Механизированная аргонодуговая сварка плавящимся электродом | |
| UA | МІГ | Дугове зварювання металевим (плавким) електродом в інертних газах | |
| 135 | EU | MAG | Metal-arc Active Gas Welding |
| USA | GMAW | Gas Metal Arc Welding | |
| RU | МП | Механизировання сварка плавящимся электродом в среде активных газов и смесях | |
| UA | МАГ | Дугове зварювання металевим (плавким) електродом в активних газах | |
| 136 | EU | FCAW | Flux-cored wire metal-arc welding with active gas shield |
| USA | FCAW | Flux-cored arc welding | |
| RU | МПГ | Механизированная сварка порошковой проволокой в среде аткивных газов и смесях | |
| UA | ПАГ | Дугове зварювання порошкоим дротом із захистом активним газом | |
| 137 | EU | FCAW | Flux-cored wire metal-arc welding with inert gas shield |
| USA | FCAW-S | Flux-cored arc welding | |
| RU | МПИ | Механизированная сварка порошковой проволокой в среде инертных газов и смесях | |
| UA | ПІГ | Дугове зварювання порошковим дротом із захистом в інертних газах | |
| 141 | EU | TIG | Tungsten Inert Gas Welding |
| USA | GTAW | Gas Tungsten Arc Welding | |
| RU | ААД | Автоматическая аргонодуговая сварка неплавящимся электродом | |
| UA | ВІГ | Дугове зварювання вольфрамовим електродом в інертних газах із присадним дротом чи без нього | |
История электродуговой сварки
Сварка — это технологически сложный процесс создания неразъёмного соединения путем нагревания (местного или общего) свариваемых поверхностей и установления межатомных и межмолекулярных связей между свариваемыми частями изделия, и/или пластическое деформирование.
Электродуговая сварка — это один из способов сварки, который для нагрева и расплавления металла использует электрическую дугу. Температура электрической дуги может достигать 5000 -7000°С, что превосходит температуры плавления всех конструкционных металлов.
История создания электродуговой сварки.
К созданию электродуговой сварки причастны выдающиеся русские ученые, такие как В.В. Петров, Н.Н. Бенардос и Н.Г. Славянов, благодаря которым вторая половина XIX в. была ознаменована крупнейшими изобретениями, которые дошли до наших дней и преумножили свое значение.
Открыл электродуговой разряд Василий Владимирович Петров. А в 1802 г. он создал самый крупный для того времени источник тока – батарею, ставшую исторической, именно на ней впервые была получена электрическая дуга, которая в процессе оказалась основой многих технологических процессов. Одним из них стала электродуговая сварка. Но, как часто это случается, данное открытие опередило время на целых 80 лет. В 1881г., другой русский ученый Николай Николаевич Бенардос, участвуя в Международной электрической выставке, в Париже, на основании мировых достижений электротехники и электрической дуги Петрова, изобрел электросварочное оборудование, названную им «Электрогефест» и принесшую ему мировое признание. В 1885 году данный способ сварки был до усовершенствован Бенардосом и доведен до возможности промышленного применения. С 90-х годов XIX в. дуговая сварка получила широкое применение во всем мире.
Дальнейшее усовершенствование и развитие дуговой сварки сделал другой российский ученый Николай Гаврилович Славянов. Который, впервые в мире, в 1888г. применил на практике дуговую сварку металлическим (плавящимся) электродом под слоем флюса. Данный сварочный аппарат обладал широчайшими возможностями, он сплавил 8 не сплавляемых металлов и сплавов, за что в 1893г. в Чикаго на всемирной электротехнической выставке получил золотую медаль «За произведённую техническую революцию». Славянов стал изобретателем первого в мире сварочного генератора и первым применил подогрев металла перед сваркой для уменьшения скорости охлаждения.
Полная история сварки
Сварка — один из важнейших этапов современного производства металла. Это общеизвестно. Однако большинство людей не знают, где возникла сварка, какова была ее самая ранняя форма и как она развивалась с годами.
Хотя современный вид сварки, который включает в себя сварочные инструменты, которые мы видим сегодня, был изобретен в 1800-х годах во время промышленной революции, самый ранний вид сварки насчитывает тысячи лет. Сварка в той или иной форме существовала в бронзовом и железном веках.Археологи нашли небольшие коробки из золота со стыками, сваренными под давлением более двух тысячелетий назад. Более того, есть доказательства того, что древние египтяне умели сваривать железо.
Из этих выводов должно быть ясно, что сварка — не новая практика; вместо этого он существовал с железного века, а может быть, и раньше. Однако сварка, выполняемая в те времена, была, мягко говоря, крайне элементарной; в нем ничего не значило, кроме как сколотить два металлических куска под действием тепла.
Форма сварки, которая широко практикуется сегодня, хотя и с использованием более современного оборудования и технологий, была открыта в 19 веке. Однако другие периоды, в которые применялась сварка, сыграли значительную роль в этом открытии. Поэтому мы включили их в это руководство по истории сварки.
Кто изобрел сварку?
Прежде чем мы начнем обсуждение различных периодов в истории сварки, важно знать, кто изобрел сварку.Здесь мы говорим о современной форме сварки, а не о сварке, существовавшей в средние века или более ранние периоды.
Что такое современный вид сварки? Это метод, который включает использование процессов плавления для соединения частей пластика или металла вместе для создания или ремонта металлических конструкций. Для сварки металлических деталей обычно используется тепло, а сварочное оборудование использует свет лазера, электрическую дугу или открытый огонь для выполнения плавления.
Теперь, когда вы знаете, как работает современная сварка, мы можем вернуться к обсуждению того, кто изобрел сварку.Хотя многие люди приписывают сэру Хэмфри Дэви открытие современной сварки, никому нельзя приписать изобретение сварки.
Тем не менее, первые шаги в направлении современной формы сварки были сделаны на рубеже 19 века, когда сэр Дэви впервые использовал батарею для создания электрической дуги между двумя угольными электродами. Это было в 1800 году. Тридцать шесть лет спустя Эдмунд Дэви открыл ацетилен. Однако потребовалось еще 45 лет, чтобы изобрести современный вид сварки.
Что произошло за эти 45 лет? Август де Меритенс соединил свинцовые пластины с помощью дугового нагрева. Вслед за этим Николай Бенардос, российский студент De Meritens, запатентовал метод электродуговой сварки с использованием углеродных стержней. После этого процессы сварки развивались очень быстро.
Как использовать металлические электроды для сварки, открыл Николай Славинов. Кроме того, американский инженер К.Л. Коффин разработал дуговую сварку, в которой использовался металлический электрод с покрытием; это подготовило почву для открытия дуговой сварки защищенным металлом.Так появилась современная сварка.
Как с годами изменилась современная форма сварки?
Прежде чем мы погрузимся в историю сварки, важно обсудить, как современная формовочная сварка, которая была открыта в 19 веке, изменилась с годами. За последние 200 или более лет методы и оборудование, используемое для выполнения сварки, снова и снова менялись к лучшему. Этот процесс эволюции помог сделать процесс сварки более быстрым и точным.
В настоящее время у нас есть очень сложные сварочные процессы, такие как роботизированная сварка; это метод, который может сваривать металл точнее и быстрее, чем любой сварщик-человек, выполняющий эту задачу вручную. Мало того, эта современная форма сварки сводит к минимуму или даже устраняет риски для людей при сварке. В будущем процесс сварки будет только улучшаться и совершенствоваться.
Однако все началось с открытия ацетилена в начале 19 века; это позволяло производить сварку с управляемым источником сварки.Однако именно в начале 20 века современная сварка по-настоящему начала формироваться; это было время, когда электричество стало широко доступным.
Во время Первой и Второй мировых войн начали происходить инновации в методах и технологиях сварки, поскольку они быстро понадобились военным. Только после Второй мировой войны сварка стала использоваться для соединения металлов в важнейших конструкциях, таких как корабли.
1950-е годы или период сразу после Второй мировой войны были полностью посвящены процессу сварки углекислым газом и его быстро растущей популярности.Однако многие ключевые события в современной сварке произошли в 1960-х годах. Некоторые из этих разработок или усовершенствований включают сварку Electroslag, Innershield и Dualshield. Еще одним важным открытием этого десятилетия стала плазменно-дуговая сварка.
Хотя это был относительно скромный период в истории современной сварки, 1970 год был годом внедрения многих новых методов пайки; методы были предназначены для поддержки электронной миниатюризации. Они включали инфракрасную, горячую газовую и паровую фазу.
Последний этап современной сварки начался в 1991 году, когда TWI представила сварку трением с перемешиванием. Однако следующее важное открытие в области сварки было сделано восемь лет спустя; открытием стал метод, который значительно увеличил проникновение флюса в сварной шов. Год спустя была внедрена магнитно-импульсная сварка.
В том же году мы также впервые стали свидетелями сварки металлического композита с помощью рентгеновского излучения. Гибридная лазерно-дуговая сварка была открыта восемь лет спустя.В 2013 году мы стали свидетелями развития технологии газовой дуговой сварки-пайки металла, а также использования лазерной технологии и соединения внахлест при сварке алюминия и низкоуглеродистой стали. Так с годами изменились современные формы сварки.
Хронология сварки
Теперь, когда у вас есть представление о том, кто изобрел современную сварку и как она изменилась за эти годы, мы можем перейти к истории временной шкалы сварки; это полная история сварки, восходящая к периоду до Рождества Христова (Б.С.). Он охватывает все периоды с этого года до 2013 года; он также позволяет заглянуть в будущее сварки. Не теряя впустую времени, давайте начнем с истории временной шкалы сварки.
Сварка в период до нашей эры.
Именно в этот период металл был впервые подвергнут ковке и гнутости; металл, который подвергался самой ранней сварке, считается медью. Многие историки считают, что сварка началась в Древнем Египте в 4000 году до нашей эры.В .. Первоначально сварка выполнялась только на меди; однако процесс прогрессировал с годами, и в конечном итоге стали сваривать также железо, золото, серебро и бронзу.
Олово было обнаружено в 3500 г. до н.э., а работа над бронзой началась между 3000 и 2000 г. до н.э. Это было также время, когда были обнаружены свариваемые давлением небольшие коробочки из золота с соединениями, о которых мы упоминали ранее. Кроме того, в этот период из металла изготавливали оружие, утварь и украшения.
В 3000 г.C., шумеры использовали твердую пайку для изготовления мечей. В тот же период тепло, выделяемое древесным углем, использовалось древними египтянами для преобразования железной руды в губчатое железо. Кроме того, сварка давлением была применена впервые.
В 2250 г. до н.э. персы использовали кобальт для окраски стекла. В 1500 г. до н.э. была открыта ртуть и произошли первые случаи выплавки железа. В 1330 году до нашей эры древние египтяне использовали паяльную трубку и припой для пайки металлов. Более 300 лет спустя, в 1000 г. до н. Э.С., начались работы по железу; Это было время, когда печи изгибали металл для изготовления наконечников копий и мечей.
В то же время в Ирландии были забиты стыки внахлест для изготовления золотых коробок. Между 900 и 850 годами до нашей эры египтяне начали производить инструменты из железа. Популярность железа в этот период росла медленно, поскольку люди все больше и больше знакомились с медью и бронзой и их полезностью. В тот же период вавилоняне начали изготавливать оружие из железа.
Сварка в период нашей эры и в средние века
Первый зарегистрированный период, в течение которого практиковался процесс пайки золота, относится к 60 г. н.э. Это было записано как римский писатель Плиний, живший во времена ранней Римской империи; он документирует процесс, описывая, как соли работали как флюс и как сложность пайки определяла цвет металла.
Следующее значительное развитие сварки в период нашей эры произошло в 310 году нашей эры, когда в Индии с помощью сварки был построен железный столб.Столб весил более пяти тонн. Кроме того, в Риме, Скандинавии и Англии есть сооружения, построенные с помощью сварки где-то между 300 и 400 годами нашей эры.
В 589 году нашей эры кованое железо было впервые превращено в сталь во времена династии Суй китайцами. В тот же период самурайские мечи были изготовлены японцами с использованием процесса сварки и формования.
В 1000 году нашей эры монах Феофил написал рукопись, описывающую процесс смешивания флюса для пайки серебра.В 1375 году был открыт металлический цинк. С V по XIV век, более известный как средневековье, кузнечная сварка была основой всех достижений и открытий в области сварки. Однако после этого периода все стало меняться.
Сварка XIV-XVII вв.
История сварки в этот период начинается с 1540 года; в этом году итальянский металлург Ваннокчо Бирингуччо выпустил De la pirotechnia. В этой книге описан процесс ковки.В том же году этот процесс был освоен мастерами эпохи Возрождения, и это способствовало дальнейшему развитию сварки в последующие века.
Еще одним критическим годом в этот период для сварки стал 1568 год; Это был год, когда итальянский ювелир Бенвентуто Челлини подробно описал, как процесс пайки можно использовать для пайки союзника, сделанного из серебра или меди. Термин «сварной шов» впервые был использован в 1599 году, а в 17 веке чугун не может быть произведен впервые.
Год 1800
В 19 веке сварка претерпела значительные изменения. В этот период было сделано важное открытие в области сварки; открытием стало использование ацетилена или открытого огня. Что это было за важное открытие? Потому что он позволял изготавливать сложные инструменты и оборудование из металла.
В 1836 году англичанин Эдмунд Дэви открыл ацетилен, и вскоре его начали использовать в сварочной промышленности. Сэр Хамфри Дэви изобрел аккумуляторный инструмент, способный производить электрическую дугу между электродами, сделанными из углерода, в 1800 году.Инструмент, изобретенный сэром Дэви, широко использовался для сварки металлов.
Год 1880
Огюст де Меритен, французский ученый, в 1881 году успешно использовал генерируемое дугой тепло для соединения свинцовых пластин. В том же году русский ученый Ноколай Н. Бенардос и его коллега Станислав Ольшевский изобрели электрододержатель, который они запатентовано как в Великобритании, так и в США
Год 1890
В то время сварка угольной дугой была самым популярным и широко используемым методом сварки.Однако американский инженер К.Л. Коффин открыл метод дуговой сварки металлическим электродом в 1890 году и запатентовал его. В том же году русский ученый Н.Г. Славянов использовал тот же способ, что и Гроб, для литья металлов в формы.
1900 год
Компания Strohmenger представила металлический электрод с покрытием в 1990 году. Известковое покрытие повысило стабильность дуги. В том же году было разработано несколько других сварочных процессов; они включали точечную сварку, сварку выступом, шовную сварку и стыковую сварку оплавлением.Кроме того, в то же время стержневые электроды стали популярным инструментом для сварки.
1919 год
Комфорт Эйвери Адамс основал Американское общество сварщиков после окончания Первой мировой войны. Целью создания AWS было стимулирование дальнейшего развития сварочных процессов. Первой частью значительного открытия, связанного со сваркой в послевоенную эпоху, было изобретение переменного тока в 1919 году. Однако это изобретение не использовалось сварочной промышленностью до 1930-х годов.
1920-е годы
За этот период в сварке произошел ряд значительных изменений, наиболее заметным из которых стало внедрение автоматической сварки. Первоначально для изготовления изношенных крановых колес и валов двигателей использовался метод, сочетающий неизолированные электродные проволоки с дуговым напряжением, автоматическая сварка. Позже автомобильная промышленность использовала его для изготовления корпусов заднего моста.
Помимо вышеперечисленного, в 1920-х годах было разработано множество сварочных электродов.Это включало стержни с толстым покрытием, разработанные и использовавшиеся A.O. Smith Company в 1927 году. Экструдированные электродные стержни были изготовлены и впервые проданы населению в 1929 году.
Среди других важных открытий в области сварки, сделанных в 1920-х годах, было создание Института инженеров сварки. Испытательная сварка с использованием аргона и гелия в качестве защитного газа, исследование использования рентгеновских лучей для проверки сварных швов и строительство первого сварного железнодорожного моста.
1930-е годы
В 1930 году на верфи Нью-Йорка была разработана технология приварки шпилек. Основная цель этого заключалась в том, чтобы закрепить деревянный настил на металлической поверхности. Двумя отраслями, где широко применялся этот процесс сварки, были строительство и судостроение.
В тот же период процесс дуговой сварки под флюсом также был разработан Национальной трубной компанией; это был процесс автоматической сварки, разработанный специально для трубного завода в Маккиспорте, штат Пенсильвания.Создание продольных швов на трубе было целью развития этого процесса сварки.
В 1930 году Робинофф запатентовал процесс и позже продал его компании Linde Air Products; именно здесь процесс получил название «сварка Unionmelt». Более совершенный процесс сварки под флюсом вскоре заменил процесс приварки шпилек в судостроительном секторе; на верфях процесс оказался чрезвычайно продуктивным. Процесс остается популярным и сегодня.
1940-е годы
Идея К.L Coffin — это то, что породило метод дуговой сварки вольфрамовым электродом (GTAW), запатентованный Coffin в 1890 году. Метод GTAW позволяет выполнять сварку в атмосфере неокисляющего газа. В конце 1920-х гг. Хобарт уточнил концепцию, используя гелий в качестве защитного газа. Позже П.К. Деверс заменил гелий аргоном в качестве защитного газа для выполнения GTAW.
До 1940-х годов этим методом сваривали алюминий, нержавеющую сталь и магний. В 1941 году Мередит усовершенствовал процесс и назвал его сваркой Heliarc.Позже компания Linde Air Products запатентовала процесс под своим именем, а затем использовала его для разработки горелки с водяным охлаждением.
Один из наиболее ответственных процессов сварки, GTAW, послужил основой для разработки процесса дуговой сварки металлическим электродом (GMAW) в 1948 году; разработка спонсировалась Air Reduction Company и проводилась в Battelle Memorial Institute.
Как и в процессе GTAW, дуга в среде защитного газа использовалась для разработки процесса GMAW; Единственная разница заключалась в том, что вольфрамовый электрод был заменен электродной проволокой, которая подавалась непрерывно.Источник питания постоянного напряжения и провода малого диаметра стали некоторыми фундаментальными изменениями, которые повысили удобство использования процесса.
Ранее H.E. Кеннеди запатентовал этот принцип. Изначально GMAW использовалась как способ сварки цветных металлов. Однако вскоре люди начали опробовать этот процесс и на стали из-за ее высокой скорости осаждения.
1950-е
В 1953 году Новошилов и Любавский популяризировали процесс сварки Co2, и он стал предпочтительным методом сварки сталей; в основном это было связано с доступностью процесса.Этот процесс сварки в основном включал в себя сварку плавящимися электродами в атмосфере газа CO2.
Несмотря на использование оборудования, предназначенного для сварки металлической дугой в инертном газе, процесс сварки Co2 можно использовать для экономичной сварки сталей. Это помогло сварочному процессу стать популярным практически сразу после его внедрения.
Горячая дуга — это дуга, используемая в процессе Co2, и для электродных проволок большего размера требуются относительно высокие токи. Вскоре после этого мы стали свидетелями запуска электродных проволок меньшего диаметра.Это сделало более удобной сварку тонких материалов. С появлением этих электродных проводов и источников питания, которые постоянно совершенствовались, популярность этого процесса значительно выросла.
В конце 1958 и начале 1959 года, микропроволока или сварка погружением, была разработана разновидность дуги короткого замыкания GMAW. Какова была цель этого варианта? Это позволило производить сварку тонких материалов во всех положениях; Вскоре он стал одной из самых популярных разновидностей процесса газовой дуговой сварки (GMAW).
1960-е
В 1960-е годы в сварочной отрасли произошли некоторые значительные успехи. Некоторые из этих разработок или улучшений включают сварку Electroslag, Innershield и Dualshield. В то же время Роберт М. Гейдж изобрел плазменную сварку. Метод был использован для напыления металла. 1960-е годы были также эпохой, когда французы разработали электронно-лучевую сварку; в авиастроительной промышленности США до сих пор используется этот метод сварки.
Значительным достижением в сварочной промышленности, произошедшим в 1960-х годах, стало изобретение лазера.Несколько лет спустя была внедрена лазерная сварка; он оказался чрезвычайно полезным при сварке, особенно при автоматической и высокоскоростной сварке. Однако у этого метода есть ряд существенных недостатков, из-за которых сегодня сварка не используется; трудности заключались в высокой стоимости оборудования и ограниченном количестве приложений.
В 1960 году был введен еще один способ сварки — сварка взрывом. В 1962 году космическая капсула Mercury была сварена американской производственной компанией Sciaky.В 1963 году произошли некоторые значительные изменения в испытании сварных швов, в том числе испытание Varestraint и горелка Fusewelder Torch.
В период с 1965 по 1967 год увеличилось использование Co2-лазера для резки и сварки. Кроме того, в это время в Великобритании началась гравитационная сварка. В 1969 году русские сварили в космосе космический корабль «Союз-6». Наконец, в 1970 году было введено много новых методов пайки; Цель этих методов состояла в том, чтобы обеспечить поддержку электронной миниатюризации, и они включали инфракрасное излучение, горячий газ и паровую фазу.
Современная или новейшая эра сварки
Этот период начинается в 1991 году и длится до 2013 года. Было обнаружено, что многие из используемых сегодня сварочных процессов, а их более 90, изменились до своего текущего состояния в течение этой эпохи. Одними из наиболее значительных достижений, которые произойдут в новейшую эпоху сварки, являются бортовые компьютеры, роботизированная сварка, различные газовые смеси и очень сложные электроды.
Первым значительным достижением в эту эпоху сварки было внедрение TWI компанией Friction Stir Welding в 1991 году.В 1999 году было сделано следующее крупное открытие в области сварки; это был метод, который увеличивал проникновение флюса в сварной шов на целых 300%.
В 2000 году была внедрена магнитно-импульсная сварка. Металлический композит также впервые в том же году был сварен с помощью рентгеновского излучения. В 2008 году была открыта гибридная лазерно-дуговая сварка. Наконец, в 2013 году произошло развитие технологии газовой дуговой сварки-пайки; это был процесс сварки стали, используемой в автомобилях. Наконец, мы впервые в том же году стали свидетелями использования лазерной технологии и соединения внахлест при сварке алюминия и низкоуглеродистой стали.
Какое будущее ждет сварку?
Пройдя через все различные эпохи сварки на сегодняшний день, мы теперь в состоянии предсказать, как может выглядеть будущее сварки. Во-первых, мы ожидаем, что сварочные операции будут полностью интегрировать механизмы управления процессами и гибкое производство. Кроме того, поскольку сварка все больше интегрируется в производственный проект и согласовывается с информационными системами, мы ожидаем, что процесс сварки станет более автоматизированным.
В дополнение к вышесказанному, мы ожидаем, что материалы, предназначенные для сварки, станут важным требованием при производстве будущих продуктов; Эти материалы, вероятно, будут включать высокопрочные и интеллектуальные материалы со встроенными компьютерными микросхемами, которые контролируют характеристики жизненного цикла сварной детали.В будущем эти материалы могут открыть много новых возможностей для сварочной промышленности.
В будущем моделирование сварки станет важной частью процесса, направленного на интеграцию сварки на протяжении всего жизненного цикла производства. Наконец, с появлением этих интеллектуальных материалов потребность в энергии для сварки значительно снизится, что поможет снизить затраты на сварку.
Подобные сообщения:
История сварки: хронология и информация
Что касается металлообработки, история сварки началась сравнительно недавно, начиная примерно с 1000 г.С.
История начинается с открытия и обработки металлов в древних цивилизациях, начиная с меди, бронзы, серебра, золота и железа. Затем металлообработка перешла к стали. Считается, что первые сваренные изделия представляют собой золотые украшения.
Технологии оставались практически неизменными до промышленной революции 1700–1800-х годов.
В это время была разработана технология кузнечной сварки, в которой для соединения двух частей друг с другом используется нагретый металл. Это было похоже на знакомую кузницу.
В начале 19 века был открыт ацетилен, который стал контролируемым источником тепла для сварки.
Современная сварка не началась до повсеместного распространения электричества в начале 20-го века.
Потребность в сварке военного назначения во время Первой и Второй мировых войн ускорила технологию и методы сварки.
До Первой мировой войны сварка не использовалась для соединения металлов в критических объектах, таких как корабли, из-за растрескивания.
На временной шкале истории сварки ниже подробно описано, как развивалась технология.
Хронология металлообработки и сварки
Сварка B.C.
Первым в истории сварки металлом считается медь, поскольку ее можно ковать и гнуть.
4000 г. до н.э. .Считается, что история сварки началась в Египте в 4000 г. до н. Э. В общем, цивилизации начинались с меди, а затем прогрессировали до бронзы, серебра, золота и железа.
3500 до н. Э.
Открытие олова
3000-2000 Б.С.
Люди начали работать с бронзой между 3000 и 2000 годами до нашей эры. В бронзовом веке небольшие золотые круглые коробки изготавливались путем сварки внахлестку под давлением.
В этот период из металла изготавливают украшения, столовую посуду и оружие.
3000 до н. Э.
Шумеры изготавливали мечи, изготовленные методом твердой пайки.
Египтяне используют тепло, выделяемое древесным углем, для превращения железной руды в губчатое железо. Произведенные частицы сколачиваются друг с другом, в результате чего получается первая сварка давлением (также называемая твердофазной)
Гробница царицы Пу-аби содержит золотую чашу с ручкой, припаянную к стене чаши.Золотой кубок также обнаружил, что на внешней стороне кубка есть припаянная кромка.
2250 г. до н. Э.
Кобальт, используемый персами для окрашивания стекла.
Это пример пайки в 2600 году до нашей эры. в Месопотамии (Ирак) с использованием металла, сочетающего серебро и золото1500 до н.э.
Открытие Меркурия.
Пример плавки железа (становится более распространенным в 1200 г. до н. Э.).
1475 г. до н. Э.
В гробнице визиря Рех-ми-ре была обнаружена роспись пайки.
1330 г. до н. Э.
В 1330 г. до н.э. египтяне паяли и выдували трубы. для пайки металлов.
Египетская пайка — 1330 г. до н. Э. — Золотая маска смерти Тут-Энч-АмонаЖурнал сварки и резки 2005
1000 г. до н. Э.
Производство железа началось в 1000 г. до н.э., когда металл изгибался в печах для производства мечей и наконечников копий. (один вид называется каталонской печью)
Золотые сундуки, найденные в Ирландии, были изготовлены путем штамповки притертых швов (форма сварки давлением).
От 900 до 850 г. до н. Э.
Египтяне начали производство металлических орудий в 900–850 гг. До н. Э. В эту эпоху популярность железа медленно росла из-за того, что бронза и медь стали широко использоваться и стали широко использоваться.
Было найдено железное оружие, которое восходит к вавилонянам примерно в 900 году до нашей эры.
589 до н. Э.
Китайцы во времена династии Суй развили способность превращать кованое железо в сталь в 589 году нашей эры. Японцы производили сталь путем сварки и ковки для производства самурайских мечей.
A.D. История сварки
60 г. н.э.
Впервые в истории сварки процесс пайки золотом был описан Плинием. Он описывает, как соли действовали как флюс и как цвет металла определяет сложность пайки (цвет указывает на присутствие оксидов).
Железный столб Дели изготовлен из железных заготовок. Кузнецы сварили в кузнице конструкцию высотой примерно 25 футов и весом 6 тонн310 н.э.
Сварка использовалась в железном столбе в Дели, Индия, около 310 г. н.э., весом 5.4 метрических тонны. (на фото выше). Другие строения с похожей конструкцией найдены в Англии, Скандинавии и Риме. Источником железа были метеоры.
1000 — 1099 г. н.э. (11 век)
В рукописи, написанной монахом Феофилом, есть описание смешивающего флюса для серебряной пайки. Он указывает на использование хлорида натрия и тарпата калия. Металлы на 66 процентов состоят из серебра и меди.
1375
Открытие металлического цинка.
Средневековье (с 5 по 15 век) стало периодом в истории сварки, когда кузнечная сварка была в центре внимания. Кузнецы кололи горячий металл до тех пор, пока он не застыл.
Визуальная история сварки, с 14 по 17 века
1540
Vannoccio Biringuccio выпустил De la pirotechnia с описанием операции ковки.
Мастера эпохи Возрождения приобрели навыки этого процесса, и сварка продолжала развиваться в течение следующих столетий.
1568
Бенвентуто Челлини, итальянский ювелир, пишет о пайке сплава серебра и меди с помощью процесса пайки
1599
Первый экземпляр корня слова weld (изначально хорошо)
16 век: изготовлена первая чугунная пушка
18 век
Большинство нововведений за это время в истории сварки использовались в доменных печах. Т
его небольшой постепенный прогресс продолжался до середины 18 века и до начала промышленной революции.Уже тогда прогресс был больше в том, как выполнялась работа.
Вместо того, чтобы один человек выполнял весь проект, работа была разделена на более мелкие части и поручена работникам средней квалификации.
1735
Доказательства того, что платина использовалась доколумбовыми индейцами в Эквадоре
1751
Чистый никель, созданный шведским химиком Акселем Ф. Кронштедтом с использованием немецкой руды.
1766
Свойства газообразного водорода, описанные Генри Кавендишем, английским химиком и физиком
1774
Открытие кислорода
1776
Принципы кислородной резки, установленные Лавуазье (французский язык).
19 век
1800
Сэр Хамфри Дэви изобрел электрическую дугу. Дуга создавалась между двумя угольными электродами, которые питались от батареи.
Аллесандро Вольта открыл гальванический элемент, который позволяет соединить два разных металла и стать проводником во влажном состоянии.
1808-1827
Старший Хамфри Дэви доказывает, что алюминий существует. На самом деле он был обнаружен Фридрихом Велером в 1827 году.
1828
Губчатая платина сваривается путем холодного прессования с последующей обработкой молотком в горячем состоянии.
1836
Ацетилен был открыт в 1836 году Эдмундом Дэви, но не применялся в сварке примерно до 1900 года, когда была разработана подходящая паяльная лампа.
1838
Патент, выданный Юджину Десбассайрс де Ричмону на сварку плавлением
1839
Открытие генерации напряжения с помощью униполярного устройства Майклом Фарадеем.
1841
Воздушно-водородная выдувная трубка, разработанная немцем H. Rossier для пайки свинцом.
1846
Ключевой момент в истории сварки с существенным улучшением процесса кузнечной сварки.
Джеймс Нэсмит, работая в британском адмиралтействе, обнаружил, что при сварке поверхностей со слегка выпуклой поверхностью стружка и флюс выдавливаются из стыка. Это улучшает прочность сустава.
1850-х годов
Работоспособные и практичные электрические генерирующие устройства были изобретены и разработаны к 1850 году. Заслуга Ампера, Эрстеда, Уитстона, Фарадея Ома и Генри за достижения в исследованиях электрического тока.
К середине 19 века уже были доступны работающие электрогенерирующие устройства.
1856
Джеймс Джоуль сварил пучок проводов, используя электрический ток и внутреннее сопротивление для создания тепла. Позже Элиху Томсон усовершенствовал процесс контактной сварки.
1860
Wilde разрабатывает электросварку. В 1865 г. был выдан технологический патент.
1862
Фридрих Велер использует карбид кальция для создания газообразного ацетилена
1876
Компания Отто Бернца разрабатывает и продает фонарик с бензиновым двигателем.
1881
Первое задокументированное использование сварки плавлением было в 1881 году Огюстом де Меритеном, когда он сварил пластины свинцовой батареи вместе с угольным электродом.
Сварка производилась в боксе с неподвижным электродом.
Оригинальный аппарат Benardos с углеродным электродом — 1885Успехи в сварке продолжились с изобретением металлического электрода русским Николаем Славяновым и американцем К. Гроб в конце 1800-х годов. Они не знали о работе друг друга.
Кредит также принадлежит Эли Уитни, который изобрел идею взаимозаменяемых частей. Это привело к производству железных штампов и форм.
1882
Открытие сварки металлическими электродами было признано в Европе в 1892 году.
Введен в 1888 г. Н.Г. Slavianoff. Большинство историков приписывают Славянову открытие использования неизолированных металлических электродов для дуговой сварки.
1885
Два ученика Огеста де Меритенса, Н. Бенардос и С.Ольшевский продолжил свою работу, и в 1887/88 году ему был выдан патент на сварочный процесс, в котором использовались угольные электроды (угольная дуговая сварка) и источник электроэнергии.
При дуговой сварке угольным электродом используется дуга между угольным электродом и сварочной ванной. Процесс используется с экранированием или без приложения давления или без него. Основным заявленным использованием была ремонтная сварка.
В патенте, выданном в 1885 году Огесте и Н. Бенардосам, отмечается, что процесс углеродной сварки можно использовать для сварки двух металлов, резки металлов и пробивания отверстий в металле.В патенте описываются как твердый углеродный электрод, так и полый электрод, который будет заполнен порошкообразными металлами.
Так как они предназначались для того, чтобы порошок плавился и подтекал к сварному шву, некоторые приписывают им изобретение металлической дуговой сварки. В конечном итоге из-за ограничений этого подхода большинство историков не приписывают им это достижение.
1886
Элиху Томсон подал заявку на получение 2 патентов на процесс «Аппарат для электросварки».
Изобретение контактной сварки (RW) с первыми патентами, полученными Элиу Томпсоном в 1885 году.Он добился успехов в течение следующих 15 лет.
1888
Выдан патент Ольчевскому и Бернардосу на сварку угольной дугой.
1889–1892
C.L. Гроб считается пионером сварки в США:
- 1889: получен патент на стыковую сварку оплавлением, оборудование и процесс
- 1890: 2 патента на точечную сварку. Получен первый патент на металлические электроды.
- 1892: получен патент на процесс дуговой сварки неизолированным металлическим электродом
1890
Первый известный случай использования «факела» для взлома банковского хранилища.
1892
Технический ацетилен производится в Северной Каролине путем смешивания воды и карбида кальция.
Локомотив Baldwin начинает использовать углеродную дуговую сварку для ремонта локомотивов.
1895
Горение ацетилена и кислорода, обнаруженное Анри Лешателье.
Аргон, открытый сэром Уильямом Рэмси и лордом Рейли.
1897
Кляйншмидт ввел использование медных электродов.
Сварка ХХ века
1900
Foresche и Charles Picard разработали первую коммерческую горелку для кислородно-ацетиленовой сварки.Процесс используется без приложения давления (AWS).
Примерно в 1900 году А. П. Штроменгер разработал в Великобритании металлический электрод с покрытием, имевший более стабильную дугу.
1901
Кислородное копье, изобретенное Эрнстом Менне
1903
Изобретена термитная сварка, другой процесс, кислородно-топливная сварка, также получил широкое признание в качестве коммерческого процесса.
Первая машина для контактной стыковой сварки после слияния компаний Allgemeine Elektricitats-Gesellschaft (AEG) и Union-Elektricitats-Gesellschaft (UEG).
1906
Выпуск первых аппаратов для контактной точечной сварки. К 1910 г. было выпущено около 367 аппаратов для точечной и шовной сварки.
Представлен метод сварки LaGrange-Hobo. В этом методе один конец подсоединяется к токоподводящему устройству, а другой конец погружается под воду.
Ток, протекающий через деталь, вызывает образование частично ионизированного газа в воде.
Сопротивление детали электрическому потоку и газу, создающему энергию, которая создает тепло в сварном соединении.
Когда свариваемая деталь попадала на сварочный нагрев, ее вынимали из водяной бани и сваривали.
1907–1908
Оскар Кьельберг получил патент на процесс нанесения электродного покрытия, называемый дуговой сваркой защищенным металлом. Покрытие помогло стабилизировать дугу, обеспечивая лучшие сварные швы, чем неизолированные электроды.
При дуговой сварке защищенным металлом используется дуга между покрытым электродом и сварочной ванной. Процесс применяется с защитой от осаждения электродного покрытия без приложения давления и с присадочным металлом от электрода.
Индустрия дуговой сварки в США начинается с двух компаний: Siemund-Wienzell Electric Welding Co., созданная в США, запатентовала метод дуговой сварки металлическим электродом. Основание второй компании, также созданной немецкими основателями, под названием Enderlien Electric Welding Co.
.Lincoln Electric производит первый сварочный аппарат постоянного тока с переменным напряжением.
1908
Бернардос запатентовал процесс электрошлака, который позволил сварщику сваривать толстые листы за один проход. Обрисованный им процесс популярен сегодня.
1909
- Система плазменной дуги, использующая газовый вихрь для стабилизации дуги, была изобретена Шоннером во время работы в компании BASF.
- А.П. Штроменгер изобрел квазидуговой электрод, обернутый асбестовой пряжей.
1910
- Патент, выданный Чарльзу Хайду на пайку стальных труб.
1911
- Первый трубопровод, созданный методом кислородно-ацетиленовой сварки. Происходит за пределами Филадельфии.
- Matters разрабатывает плазменную горелку для нагрева печи для плавления металлов.
1912
- Kjellberg получил второй патент на электрод с более толстым покрытием из асбеста и связующим из силиката натрия.
- Lincoln Electric представляет первые коммерческие сварочные аппараты
- Первый автомобильный кузов, сваренный E.G. Budd с использованием точечной сварки
- Металлические электроды с покрытием, представленные A.P. Strohmenger. Покрытия были сделаны из глины или извести. Также получил патент на электрод, покрытый синим асбестом и связующим из силиката натрия.Впервые электрод произвел сварной шов без примесей.
1919
- Сварка переменным током была изобретена К.Дж. Холслагом, но не стала популярной в течение следующего десятилетия. Электродуговая сварка была методом, используемым в Соединенных Штатах до 1920 года. Проблема с этим методом заключалась в том, что сварочная дуга была нестабильной, а сварные швы были не такими прочными, как свариваемый металл. Сначала кислородная сварка была более популярным методом сварки. за счет портативности и относительно невысокой стоимости.По мере развития 20-го века он потерял популярность в промышленности. Его в значительной степени заменили дуговой сваркой, поскольку продолжалась разработка металлических покрытий (известных как флюс) для электрода, которые стабилизируют дугу и защищают основной материал от примесей.
Сварка кораблей была ненадежной из-за трещин до Первой мировой войны Первая мировая война вызвала значительный всплеск использования сварочных процессов, и различные военные державы пытались определить, какой из нескольких новых сварочных процессов было бы лучше всего.
1917
- Дефицит газа в Англии привел к тому, что промышленность обратилась к электродуговой сварке для производства бомб и мин.
1919
- Президент Вильсон учреждает Комитет по сварке в военное время США Корпорации аварийного флота.
- Создание Американского общества сварщиков
- Разработка электрода с бумажным покрытием, Рубен Смит
1920-е годы
В 1920-е годы в технологии сварки были достигнуты большие успехи, включая введение в 1920 году автоматической сварки, при которой электродная проволока подавалась непрерывно.
Защитный газ стал предметом пристального внимания, поскольку ученые пытались защитить сварные швы от воздействия кислорода и азота в атмосфере.
Пористость и хрупкость были основными проблемами, и разработанные решения включали использование водорода, аргона и гелия в качестве сварочной атмосферы.
Процесс сварки штучной сваркой стал быстро развиваться благодаря усовершенствованию покрытия сердечника проволоки и электродов. Рентгеновская технология позволила проверить прочность сварного шва.
- Исследования покрытых электродов привели к лучшему сердечнику проволоки и улучшенным покрытиям электродов.
- Британцы в основном использовали дуговую сварку и даже построили корабль Fulagar с полностью сварным корпусом. В какой-то момент корабль сел на мель и остался целым, потому что он был сварным, а не клепанным.
- Американцы сомневались, но начали осознавать преимущества дуговой сварки, когда процесс позволил им быстро отремонтировать свои корабли после нападения Германии в гавани Нью-Йорка в начале войны.
- Дуговая сварка была впервые применена к самолетам во время войны, так как фюзеляжи некоторых немецких самолетов были построены с использованием этого процесса.
- Немцы применяли электродуговую сварку в самолетах
- Немецкий торговый флот диверсировал свои корабли в гавани Нью-Йорка, прежде чем бежать. Ремонт сваркой был успешно проведен, сварка стала кардинальной.
- В автомобильной промышленности начали использовать автоматическую сварку.
- Сотрудник General Electric П.О. Компания Nobel разработала автоматическую сварку постоянным током.
- До 1920 года сварка производилась постоянным током, вырабатываемым батареями. В конце 1920 — начале 1930-х годов стали популярны сварочные аппараты переменного тока.
В течение следующего десятилетия дальнейшие достижения позволили сварку химически активных металлов, таких как алюминий и магний. Это, в сочетании с разработками в области автоматической сварки, переменного тока и флюсов, привело к значительному развитию дуговой сварки в 1930-х годах, а затем во время Второй мировой войны.
1923
- Основание института инженеров сварки
1924
- Первые все сварные дома постройки У.С. Бойлер
1926
- П.К. Деверс и Х. Сварка Хобарта с использованием гелия и аргона в качестве защитного газа.
- Военно-морская исследовательская лаборатория выпускает документ об использовании рентгеновских лучей для проверки сварных швов.
1927
- A.O. Сотрудник Smith, Джон Дж. Чайл патентует первый экструдированный титановый электрод, который позже был назван типом E6010.
1928
- Первый сварной железнодорожный мост, созданный Westinghouse для транспортировки больших генераторов.
1929
- Lincoln Electric производит электрод Fleetwood 5 с тяжелым покрытием.
- Американское общество сварки устанавливает символы сварки.
1930
- Патент, выданный H.O. Хобарт для дуговой сварки, и процесс, который стал GMAW (газовая дуговая сварка металла).
- Сварка под флюсом, разработанная National Tube Company
- Создано цельносварное торговое судно
- Выпуск шпильки под приварку, которая вскоре стала популярной в судостроении и строительстве.В том же году была изобретена дуговая сварка под флюсом, и она продолжает оставаться популярной сегодня. К 1930 году дуговая сварка была дешевле, чем клепка и газовая сварка.
- Патент, выданный Деверсу и Хобарту на использование электрической дуги в атмосфере инертного газа. Не очень хорошо воспринимается сварочной промышленностью из-за высокой стоимости газа (гелий и аргон) и неподходящей доступности горелки
1931
- Сварка нержавеющей стали (первоначально называемая дробеструйной сваркой) E.G.Будд Производство
В середине века было изобретено много новых методов сварки.
1934
- Регулятор времени для контактной сварки разработан Westinghouse (первоначально назывался Ignitron)
1935
- Представлен процесс сварки под флюсом с использованием непрерывной подачи проволоки и гранулированного флюса. Первоначально процесс назывался Union Melt.
- Утвержден британский стандарт на сварочные электроды и выпущен твердый экструдированный электрод.
1936
- Первый сварочный аппарат переменного тока, представленный Miller Electric Manufacturing. Метод отличался высокой скоростью наплавки металла (отношение веса наплавленного металла к весу нетто израсходованных электродов без учета шлейфов) и отсутствием дуги (отклонение электрической дуги от нормального пути из-за магнитных сил. ).
1937
- Использование сварки подтверждено стандартом BS 538 в зданиях из конструкционной стали (сварка металлической дугой низкоуглеродистой стали).
1938
- Сварка под действием силы тяжести, представленная К.К. Мадсен
- Немцы сваривают корабли, чтобы уменьшить вес и создать более крупные суда
1939
- Использование точечной сварки алюминия признано полезным в авиации
1940-1941
- Газовая дуговая сварка вольфрамом (GTAW) после десятилетий разработки была окончательно доведена до совершенства в 1941 году (патент выдан в 1942 году). Изобрел Рассел Мередит. Разработано компанией Linde.Также называется HELIARC или TIG. Горелка с водяным охлаждением была способна работать с большим током. При газовой вольфрамовой дуговой сварке используется дуга между неплавящимся вольфрамовым электродом и сварочной ванной. Процесс используется с защитным газом и без приложения давления.
- Army находит применение нержавеющей стали, алюминия и магния в таком оборудовании, как истребители.
- Создание Канадской ассоциации сварщиков.
- Технология пайки погружением, разработанная для печати монтажных плат.Первый процесс массовой пайки.
1942
- Георгий Хафергут получил патент на процесс сварки хлопушек.
1943
- Газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW) была изобретена К. Б. Волдрихом, П. Дж. Риппелем и Ховардом Б. Кэри. Разработано в корпорациях Dow и Northrup, а затем передано по лицензии Linde Corporation.
- Компания sciaky начинает продажу трехфазного сварочного аппарата сопротивлением.
1945
- Разработка экспериментального ручного пистолета MIG в Мемориальном институте Баттель (Колумбус, Огайо)
- Сварка заменила клепку в качестве основного метода сборки для судов с 5 171 судном, построенными до 1945 года.
1948
- В 1948 году последовала газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW заменила прежние термины «инертный газ для металла» (MIG) и «металлический газ» (MAG)), что позволило выполнять быструю сварку цветных металлов, но требовало использования дорогостоящих защитных газов. «Процесс дуги металлической дуги в защитном газе был представлен компанией Air Reduction на выставке AWS в Филадельфии. При газовой дуговой сварке металлическим электродом используется дуга между сплошным присадочным электродом (расходным материалом) и сварочной ванной. Процесс используется с защитой от поступающего извне газа и без приложения давления.
- В Университете штата Огайо открылся первый факультет инженерной сварки.
- Процесс металлической дуги в инертном газе (MIG) разработан в компании Air Reduction. Сварка
- SIGMA (дуговая сварка в среде защитного газа) разработана для сварки толстых листов.
1949
- Westinghouse представляет сварочные аппараты Selenium Rectifier.
1950-е годы
- Экранированная дуговая сварка металлом была разработана в 1950-х годах с использованием расходуемого электрода и атмосферы углекислого газа в качестве защитного газа, и быстро стала самым популярным процессом дуговой сварки металла.
- A.C. — Выпрямительные сварочные аппараты постоянного тока со встроенной частотой для сварки TIG. Miller Electric разработала управляемую Миллером волну переменного тока. Сварщик, который использовался для критических сварных швов на ракетах и самолетах.
- Процесс электронно-лучевой сварки, запущенный A.J. Stohr
- Выпущена пайка волной припоя печатных плат.
- E.O. Институт сварки им. Патона разрабатывает Электростаговую сварку (ЭШС).
1951
- DryRod Electrode печь для контроля уровня влажности в электродах.
1954
-1957- Дебютировал процесс дуговой сварки порошковой проволокой (FCAW), в котором самозащитный проволочный электрод можно было использовать с автоматическим оборудованием, что привело к значительному увеличению скорости сварки, и в том же году была изобретена плазменная дуговая сварка. Запатентовано в 1957 году компанией National Cylinder Gas Company.
1956
- Процесс сварки трением, внедренный Россией
1958–1959
- Электрошлаковая сварка была выпущена в 1958 году, а в 1961 году последовала ее родственница — электрогазовая сварка.
- Среди других недавних достижений в области сварки — прорыв в области электронно-лучевой сварки в 1958 году, который сделал возможной глубокую и узкую сварку за счет концентрированного источника тепла.
- Представлен процесс короткой дуги. В процессе используются провода небольшого диаметра и усовершенствованный блок питания.
1960
- После изобретения лазера в 1960 году лазерная сварка дебютировала несколько десятилетий спустя и оказалась особенно полезной при высокоскоростной автоматизированной сварке.Однако оба этих процесса по-прежнему довольно дороги из-за высокой стоимости необходимого оборудования, что ограничивает их применение.
- Введен процесс сварки взрывом.
1962
- Sciaky сваривает капсулу Mercury Space (состоящую из внешней и внутренней титановой оболочки).
Из-за небольшого размера каждого титанового листа металл необходимо было сваривать с тремя листами, а затем сваривать с другими листами.Процесс TIG использовался без присадочного металла. Источник: Руководство НАСА, Процедуры сварки титана и титановых сплавов
.1963
- Отмечено разработками в области испытаний сварных швов. Тест Varestraint определяет возможность сварки основного металла и жизнеспособность различных сварочных процессов.
- Wall-Colmony представляет горелку Fusewelder Torch.
Устройство для сварки плавкими вставками — это кислородно-ацетиленовая горелка, которая часто используется, когда необходимо нарастить сварной шов и закончить сварку твердой наплавки.
1965-1967
- Сварка и резка лазером CO2
- В Великобритании начинается гравитационная сварка
1969
- Россияне сваривают в космосе СОЮЗ-6.
1970
- Представлены новые технологии пайки для поддержки электронной миниатюризации:
— паровая фаза
— инфракрасное излучение
— горячий газ
Современная сварка
Сегодня существует более 90 сварочных процессов с постоянным исследованием новых металлов, используемых в атомной, космической и судостроительной отраслях.Многие изменения произошли в 1980-х и 1990-х годах, когда сварка перешла от искусства к науке.
- Роботизированная сварка
- Бортовые компьютеры
- Современные электроды
- Экзотические газовые смеси
1991
- Сварка трением с перемешиванием, представленная TWI.
1999
- Институт Эдисона разрабатывает метод, позволяющий увеличить проникновение флюса в сварной шов на 300%.
2000
- Введение в магнитно-импульсную сварку.
- Рентгеновский снимок используется для сварки композита металл / матрица
- Использование диодной лазерной сварки расширенных металлов, таких как титановая фольга из нержавеющей стали.
2008
- Разработка гибридной лазерно-дуговой сварки
2013
- Разработка газовой дуговой сварки-пайки металла, процесса сварки стали, используемой в автомобилях. В процессе используется присадочный металл, состоящий из кремния с медным сплавом.
- Сварка низкоуглеродистой стали и алюминия внахлест по лазерной технологии.
Будущие тенденции в области сварки
- Сварочные операции необходимо более полно интегрировать в гибкие производственные процессы и схемы управления технологическими процессами.
Сварка будет становиться все более автоматизированной, поскольку она интегрируется во все производственные процессы и координируется с улучшенными информационными системами. - Продукция будущего, требующая сварных соединений, будет состоять из материалов, предназначенных для сваривания, таких как высокопрочные стали, которые также являются интеллектуальными материалами, содержащими встроенные компьютерные микросхемы для контроля характеристик жизненного цикла сварного изделия.Такие материалы могут открыть новые возможности для использования сварки в качестве метода соединения в ближайшие десятилетия.
- В будущем моделирование сварки станет частью нового акцента на интеграции сварки на протяжении всего производственного цикла
- Инженеры по сварке и материалам будут разрабатывать новые материалы и адаптировать существующие материалы, которые специально разработаны для сварки в готовые изделия мирового класса.
- Разработка материалов, снижающих потребность в энергии.
История сварки от средневековья до современных технологий
Сварка — это метод ремонта или создания металлических конструкций путем соединения частей металла или пластика с помощью различных процессов плавления. Обычно для сварки материалов используется тепло. Сварочное оборудование может использовать открытое пламя, электрическую дугу или лазерный луч.
История сварки со времен средневековья
Самые ранние свидетельства о сварке относятся к эпохе бронзы.Самыми ранними примерами сварки являются свариваемые золотые шкатулки, относящиеся к эпохе бронзы. Египтяне также научились искусству сварки. Некоторые из их металлических инструментов были сделаны сваркой. В средние века на первый план вышла группа специализированных мастеров, называемых кузнецами. Кузнецы средневековья сваривали различные виды металлических орудий молотком. Способы сварки оставались более или менее неизменными до начала 19 -х годов века.
1800
В 19 веке в сварке произошел крупный прорыв.Использование открытого огня (ацетилена) стало важной вехой в истории сварки, поскольку открытый огонь позволил изготавливать сложные металлические инструменты и оборудование. Англичанин Эдмунд Дэви открыл ацетилен в 1836 году, и вскоре ацетилен стал использоваться в сварочной промышленности. В 1800 году сэр Хамфри Дэви изобрел аккумуляторный инструмент, который мог производить дугу между угольными электродами. Этот инструмент широко применялся при сварке металлов.
1880
В 1881 году французскому ученому Огюсту де Меритенсу удалось сплавлять свинцовые пластины, используя тепло, выделяемое дугой.Позже российский ученый Николай Бенардос и его соотечественник Станислав Ольшевский разработали электрододержатель, на который они получили патенты в США и Великобритании.
1890
В 1890-х годах одним из самых популярных методов сварки была угольная дуга. Примерно в то же время американский C.L. Компания Coffin получила патент США на дуговую сварку металлическим электродом. Н.Г. Компания Slavianoff из России использовала тот же принцип для литья металлов в формы.
1900
Металлический электрод с покрытием был впервые представлен в 1900 году компанией Strohmenger.Известковое покрытие сделало дугу более стабильной.
В этот период был разработан ряд других сварочных процессов. Некоторые из них включали шовную сварку, точечную сварку, стыковую сварку оплавлением и торцевую сварку. Примерно в это же время стержневые электроды стали популярным сварочным инструментом.
Сварщик палкой Сварка1919
После окончания Первой мировой войны Комфорт Эйвери Адамс основал Американское сварочное общество. Целью общества было продвижение сварочных процессов.CJ Holstag также изобрел переменный ток в 1919 году. Однако переменный ток был впервые коммерчески использован в сварочной промышленности только в 1930-х годах.
1920
Автоматическая сварка впервые была представлена в 1920 году. Изобретен П.О. Nobel, автоматическая сварка интегрировала использование дугового напряжения и оголенных электродных проволок. Его использовали для ремонта и литья металлов. В течение этого десятилетия также было разработано несколько типов электродов.
Рукоятка или пистолет сварщика MIG1930
На верфи Нью-Йорка была разработана приварка шпилек.Сварка шпилек все шире использовалась в строительной отрасли, а также в судостроении. Именно в это время Национальная трубная компания разработала сварочный процесс, называемый сваркой с задушенной дугой. В судостроении процесс приварки шпилек был заменен более совершенной дуговой сваркой под флюсом.
1940
Новый тип сварки для бесшовной сварки алюминия и магния был разработан в 1941 году Мередит. Этот запатентованный процесс стал известен как сварка Heliarc.Дуговая сварка в среде защитного газа или GTAW стала еще одной важной вехой в истории сварки, которая была разработана в Battelle Memorial Institute в 1948 г. 1953 год стал предпочтительным способом сварки сталей, поскольку он был сравнительно экономичным. Вскоре были запущены электродные проволоки меньшего диаметра. Это сделало сварку тонких материалов более удобной.
1960
В 1960-е годы в сварочной отрасли произошло несколько достижений. Сварка Dualshield, Innershield и электрошлаковая сварка были одними из важных сварочных достижений десятилетия. В это время компания Gage изобрела плазменную сварку. Его использовали для напыления металла. Французы также разработали электронно-лучевую сварку, которая до сих пор используется в авиастроительной промышленности США.
Накладные сварочные аппараты для дуговой сварки под флюсомИстория современной сварки
Некоторые из последних достижений в сварочной отрасли включают процесс сварки трением, разработанный в России, и лазерную сварку.Изначально лазер был разработан в Bell Telephone Laboratories, но сейчас он используется для различных сварочных работ. Это связано с присущей лазерам способностью обеспечивать точность для всех видов сварочных работ.
Для получения дополнительной информации о сварке перейдите по следующим ссылкам:
История сварки — когда, кто и как открыл
Есть много способов соединить два материала вместе. Клеи, такие как клей или цемент, и крепежные детали, такие как скобы, заклепки, шурупы или гвозди, создают довольно прочную связь.
Однако, когда вы пытаетесь соединить металлические части вместе, ничего из вышеперечисленного вряд ли сработает. Для более прочного соединения сварка — это ответ.
Сварочный процесс включает нагнетание газа в сварочную горелку или пистолет от источника электроэнергии для создания сильного теплового пламени.
Пламя применяется непосредственно к деталям из основного металла, чтобы расплавить их по краям, в то время как присадочная проволока подается в стык или шов, чтобы сплавить детали вместе. Сварщик горелкой или пистолетом перемещается вниз по стыку, чтобы создать шов.
Многие люди считают, что сварка — это процесс, появившийся во время промышленной революции. На самом деле его происхождение можно проследить гораздо глубже.
Когда была изобретена сварка?
Сварка была изобретена около 2000 г. до н.э. — 3000 г. до н.э. — точное время неизвестно, но это первый признак того, что сварка прекращается.
Кто изобрел сварку?
ЕГИПЕТ И КИТАЙ
Первое зарегистрированное свидетельство сварки или обработки металлов происходит от артефактов древних культур.Древние египтяне и инки продемонстрировали примитивные способы соединения металлов.
Методы были элементарными, они заключались в том, чтобы забивать металлические части тяжелыми камнями, привязанными к палкам, чтобы действовать как молот. «Молоток» по существу сминал металлы вместе.
Более мягкие металлы, такие как золото, медь, бронза и серебро, могут быть использованы в украшениях, чашах и чашах. Они использовались чаще, чем более тяжелые металлы, такие как железо.
В бронзовом веке, примерно в 2000–3000 годах до нашей эры, египтяне обнаружили, что они могут использовать древесный уголь для производства огня и тепла, которые могут превращать железную руду в твердое металлическое железо.
К 1000 г. до н.э. они могли делать мечи, наконечники копий и большие горшки для приготовления пищи. Египтяне построили «печи» для плавления металлов для припоя.
Затем они использовали выдувную трубу, чтобы «вдувать» припой в металлические стыки, чтобы соединить металлы вместе. В гробницах фараонов есть замысловато спаянные посмертные маски, украшения, чаши и другие творения.
Во времена династии Суй в Китае (V-VI вв. До н.э.) был разработан процесс превращения кованого железа в сталь для производства самурайских мечей.
Средние века
К 1375 году была развита кузнечная сварка. Кузнецы, вероятно, были наиболее близки к современным сварщикам, существовавшим до 18 века. Кузнец использовал древесный уголь в качестве топлива в печи, высеченной вручную.
Металлы, которые были доступны в то время, имели множество недостатков и, следовательно, требовали значительного объема очистки, прежде чем с ними что-либо можно было сделать.
Кузнецы нагревали железо и выковывали дефекты на наковальне, чтобы улучшить качество железа и его устойчивость к расслоению или разрушению.
Затем металлические концы были «скошены» или сужены путем многократного удара по металлическим концам до тех пор, пока две части не станут одинаковой толщины. Затем кузнец мог «сварить» металл, применяя различные уровни тепла.
Ему нужно было создать раскаленный добела жар за счет увеличения количества древесного угля и пламени. Затем он несколько раз нагрел перекрывающиеся металлические концы и слегка стучал их вместе, чтобы соединить два куска металла вместе.
Первый патент на сварку
В 1880 году французский ученый по имени Огюст де Меритен и его ученик Николай Бернадос провели исследование с использованием тепла дуги для соединения свинцовых металлических пластин для батарей.
Позже они запатентовали процесс дуговой сварки углем. В течение оставшейся части 1800-х и до начала 1900-х годов процесс сварки угольной дугой стал популярным методом соединения металлов, особенно железа и свинца.
Истоки GTAW-сварки
Газовая сварка начала применяться еще в 1800-х годах. Эдмунд Дэвис, английский химик, пытался выделить металлический калий и вместо этого обнаружил газ, теперь известный как ацетилен.
Он нагрел карбонат калия и получил остаток, который реагировал с водой и высвобождал ацетилен.
Позже, в 1890 году, C.L. Американский изобретатель Коффин запатентовал первый процесс дуговой сварки с использованием металлического электрода.
Металлический электрод расплавлял металл и переносил его по дуге, чтобы осаждать его в стыке между двумя металлическими листами и образовывать сварной шов. Этот процесс до сих пор используется для размещения присадочного металла в сварном шве.
Родившийся в России Н. Г. Славянов ввел аналогичный процесс переноса металла по дуге, но использовал его для литья металлических форм.
Только в 20 веке газовая сварка и резка были усовершенствованы.В 1900 году была разработана горелка, работающая на ацетилене. В 1920-х годах значительные исследования в области газовой защиты в области дуги и сварки привели к важным открытиям (например, сварка пластмасс , ) (например, сварка пластмасс , ).
Александер и Ленгмюр использовали два вольфрамовых электрода, чтобы выдувать водород из дуги и образовывать более горячее пламя для сварки металла. В 1926 году Х. М. Хобарт и П.К. Деверс проделал аналогичную работу, используя аргон и гелий для питания дуги. Это стало основой процесса сварки GMAW.
К 1942 году Мередит запатентовал процесс сварки Heliarc, который мы теперь называем дуговой сваркой вольфрамовым электродом (GTAW), также известной как сварка TIG. В
GTAW используется вольфрамовый электрод для нагрева свариваемого материала до точки плавления, в результате чего образуется сварочная лужа металла. Это довольно медленный процесс и более детальная сварка.
В нем используется электрическая горелка, и сварщику приходится рукой подавать присадочный стержень прямо в лужу расплава. С помощью сварки TIG вы можете контролировать давление тепла, которое способствует его сварочным свойствам.
В процессе TIG используется неплавящийся вольфрамовый электрод, который используется для подачи тока на сварочную дугу.
События в области сварки в годы мировой войны
Мировые войны привели к наиболее значительным инновациям и разработкам в области сварки. Во время Первой мировой войны потребность в вооружении и транспорте для всех сторон привела к созданию новых компаний, производящих сварочные аппараты и электроды.
При ремонте и строительстве судов также требовалась сварка.Создание более крупных самолетов, которые могли нести боеприпасы, потребовало строительства фюзеляжей.
Вторая мировая война расширила использование дуговой сварки. Этот рост способствовал развитию как оружия, так и транспортных средств.
Британское изобретение реактивного двигателя изменило аэродинамику и привело к созданию самолетов, способных летать быстрее и дольше.
Немецкие инновации в производстве танков привели к появлению «Panzers», известных своей непробиваемой броневой защитой и способностью преодолевать пересеченную местность.
Судостроение окончательно изменилось с деревянных корпусов на цельносварные металлические корпуса в 1940 году. Ingalls Shipbuilding произвела первое цельносварное судно — SS Exchequer.
Стальные листы грузового корпуса сварены встык. Раньше применялась клепка. Новая технология сварки навсегда изменила судостроение.
Грузовые корабли Liberty также пошли в серийное производство. Верфи США выпустили 2700 таких судов за 4 года. Это составляет более 600 000 футов сварных швов.
Появились программы обучения сварщикам. Сварочное оборудование пользовалось большим спросом во время Второй мировой войны. Автоматическое сварочное оборудование было разработано, чтобы позволить субподрядным производителям производить большие партии лафетов, пулеметов, ящиков для боеприпасов.
Мередит, нанятый Northrop Aircraft, разработал GTAW для сварки магния и нержавеющей стали. GTAW была необходима для производства истребителей. В 1943 году компания General Electric разработала автоматическое сварочное оборудование для сварки магния и других высокопрочных легких сплавов.
Начало сварки MIG
Производство самолетов заставило отказаться от алюминия. Производители искали более легкие металлы, чтобы улучшить аэродинамические свойства самолета.
Это, конечно, позволило бы им летать выше и быстрее. Чтобы ускорить производственный процесс, компании и ученые искали методы сварки, которые можно было бы использовать для плавления алюминия и других цветных металлов.
Использование газового вольфрама невозможно из-за высокой стоимости инертных газов и ограниченной гибкости позиционной сварки.
В 1948 году Battelle Memorial Institute изобрел процесс дуговой сварки металлическим электродом в среде защитного газа, ныне известный как сварка GMAW или MIG.
Этот метод позволил наплавку металла, подаваемого проволокой, в сварные швы на более высоких скоростях, чем при традиционной сварке. Процесс также позволял сварщику работать в нескольких различных положениях, например, горизонтально и над головой.
GMAW использует проволочный сварочный электрод на катушке, которая автоматически подается на два конца сварной детали. Дуга, создаваемая электрическим током между металлом и проволокой, защищенная защитным газом, нагревает проволоку до точки плавления.
GMAW впервые стала частью автомобильного производственного процесса в 1950-х годах и до сих пор является основным процессом сварки, используемым в этой отрасли.
Последние разработки в области сварки
После войны компании вернулись к производству товаров для бытового и промышленного использования.
В 1950-х и 1960-х годах сталь стала более широко использоваться для строительства зданий, мостов и других сооружений. благодаря своей прочности и устойчивости к коррозии.Стоимость газов сделала непомерно высокую стоимость GTAW в крупных строительных проектах.
В 1953 году диоксид углерода начали использовать вместо инертных газов аргона и гелия, что сделало GMAW более экономичным процессом. Более короткая дуга была разработана для использования в процессе GMAW в 1958 году, что позволило использовать GMAW для сварки более тонких материалов.
Эти разработки сделали GMAW очень универсальным и широко используемым процессом, а GMAW стал предпочтительным процессом для промышленного использования.
По мере того, как производственные процессы становились более автоматизированными — сначала на сборочной линии, а затем в роботизированных автоматизированных процессах, GMAW стал более легко адаптируемым процессом сварки, чем любые другие используемые.GMAW в настоящее время является наиболее часто используемым процессом в промышленности.
Россия начала эксперименты в 1956 году со сварочными процессами, которые можно было бы легче использовать в высокоскоростных автоматизированных процессах.
Сварка трением, которая не требует плавления, соединяет твердые материалы вместе за счет механического трения между двумя заготовками, поскольку они подвергаются нагреву.
Это очень точный процесс, но его можно экономично использовать на высоких скоростях. Это особенно удобно при сварке разнородных материалов.
При сварке трением необходимо надлежащим образом контролировать нагрев, поскольку слишком высокая температура в сварном шве может привести к высоким уровням напряжений, которые могут вызвать хрупкость и поломку соединяемых деталей.
Однако при правильном управлении сварка трением надежна и позволяет получать высококачественные сварные швы.
В 21 веке были разработаны более точные и быстрые методы сварки. Производители и промышленники продолжают искать способы производить неизменно высококачественные сварные швы на высокой скорости.Наша цель — процессы с более высокой производительностью, требующие меньшего количества сварочных проходов.
Эксперименты с лазерным лучом в 1960-х годах привели к развитию лазерной сварки. Лазерная сварка требует меньшего количества инертных газов.
Благодаря более высоким температурам он показал три преимущества: более высокие скорости для создания сварного шва; меньшая вероятность растрескивания; и твердые, более жесткие сварные соединения.
Сварка лазерным лучом полезна для проплавления узких и глубоких металлических стыков.Он используется в роботизированном автомобильном и промышленном производстве.
Несмотря на многочисленные преимущества, лазерная сварка не получила широкого распространения из-за высокой стоимости оборудования, невозможности транспортировки оборудования из одного места в другое, ограниченных мест сварки и высоких эксплуатационных расходов.
Заключение
С момента своего возникновения в Древнем Египте до наших дней сварка была основным процессом, используемым для соединения двух частей металла или металла и разнородных материалов вместе для создания прочной связи, которая не позволит этим двум материалам разделиться .
Сварка сейчас используется во многих отраслях промышленности почти для всех изделий, связанных с металлом.
Кто изобрел сварку? I Marvel’s Portable Welding
Сварка — это процесс изготовления, используемый для соединения металлов или термопластов с использованием высокой температуры для плавления деталей и соединения посредством процесса плавления. Хотя большинство людей немного знают о процессе сварки, вам может быть интересно, кто изобрел сварку? Сварочный процесс имеет долгую историю. Процессы кузнечной сварки, используемые кузнецами в течение многих лет, превратились в различные методы, включая использование лазеров.
Николай Гаврилович СлавяновНа вопрос, кто изобрел сварку, наиболее популярным ответом будет Николай Гаврилович Славянов в конце 1880-х годов. Основная концепция сварки использовалась задолго до его времени. Однако он представил дуговую сварку плавящимися металлическими электродами, которая является основой для сварки током. Углеродная сварка была изобретена Николаем Бенардосом, но именно Славянов первым применил дуговую сварку на практике. То, что Славянов назвал «электрическое литье металлов», было бы похоже на то, что сейчас широко известно как дуговая сварка.
Краткая история сваркиДо его изобретения много историй, которые помогли ему в этом, и стоит отметить значительные успехи, достигнутые после этого.
1800’sЕще до процесса дуговой сварки в 1801 году сэр Хамфри Дэви открыл короткоимпульсную электрическую дугу. Это станет основным компонентом процесса дуговой сварки. Вскоре Василий Петров подробно остановился на этом исследовании и создал непрерывную электрическую дугу. Хотя изначально он не был разработан только для плавки металлов, он был указан как одно из многих возможных применений изобретения.
1900’sНа протяжении 1900-х годов все больше изобретателей использовали различные варианты электродов, чтобы улучшить дугу и сделать ее более стабильной. За это время сварка резко улучшилась с развитием контактной сварки, термитной сварки и открытия ацетилена. Новые процессы в сварке и более эффективные способы ее выполнения резко усилились во время Первой мировой войны, когда страны стремились производить и ремонтировать корабли, самолеты и военные транспортные средства.
Многие изобретатели со всего мира помогли развить и усовершенствовать сварочные процессы, которые обычно используются сегодня.Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше о наших портативных сварочных услугах, которые мы предлагаем, или обсудить свой следующий проект.
Когда была изобретена сварка? — Полная история
0Последнее обновление: 20 мая 2021 г.
Многие люди могут этого не знать, но сварка — это техника, которая использовалась веками. Первые сварочные работы произошли в эпоху ранней бронзы. Чтобы понять историю сварки, нужно глубже изучить такие аспекты, как ее ранние формы и ее эволюцию с течением времени.Кроме того, изучив историю сварки, вы узнаете о различных изобретениях и степени их развития.
Археологические свидетельства предоставили артефакты, собранные в доисторических местах, которые относятся к бронзовому и железному векам. Например, есть свидетельства, подтверждающие, что египтяне сваривали железо. Золотые шкатулки, сваренные более 2000 лет назад, были обнаружены в египетских пирамидах.
Все современные методы сварки, в которых используются современные инструменты, появились во время промышленной революции 1800-х годов.Понимание истории сварки и многочисленных изобретений имеет решающее значение для всех сварщиков, заинтересованных в построении своей карьеры в этой отрасли.
Кто изобрел современную сварку?
Сварка подразумевает использование процессов плавления для соединения металлических или пластмассовых деталей вместе с целью создания или восстановления металлических конструкций. Никто не может считаться единственным пионером сварки сейчас, когда невозможно определить точную группу древних цивилизаций, которые начали эту практику.
Прошло 45 лет, чтобы нынешняя сварочная форма увидела свет.Было бы справедливо сказать, что это были совместные усилия, чтобы зайти в отрасли так далеко. Тем не менее, некоторые имена нельзя не упомянуть, поскольку они внесли значительный вклад в эту область. Август де Меритенс — первый известный человек, сыгравший важную роль в изобретении сварки, поскольку он соединил свинцовые листы с помощью дугового нагрева. Николай Бенардос изобрел процесс образования электрической дуги, в котором использовались углеродные стержни. C.L. Затем Коффин создал знаменитый металлический электрод и процесс дуговой сварки.
Впереди еще много изобретений и инноваций. Почему бы и не изобрести сварочный трюк? Вы могли бы пробиться к стенам зала славы!
Изображение предоставлено: byrev, Pixabay
Хронология и история изобретений в области сварки
За почти две тысячи лет в сварочном секторе не было больших изменений. Например, до начала 1800-х годов в торговле все еще не было значительных сдвигов. В период застоя то, что существовало, было не слишком далеко от прежних профессиональных усилий некоторых из самых уважаемых кузнецов викингов, которые жили, чтобы выковать оружие, инструменты, подковы и многое другое.
Давайте посмотрим, как далеко продвинулась сварочная отрасль.
1. Изобретения в области сварки в Британской Колумбии. ПериодКовка и гибка металлов впервые начали практиковаться в до н. Э. эпоха. Многие исследования утверждают, что в Древнем Египте сварка началась около 4000 г. до н.э., и медь была единственным свариваемым металлом. Со временем этот процесс улучшился, и сварочные швы других металлов, таких как серебро, золото, бронза, железо и сталь, постепенно нашли свое применение.
Около 3500 г. до н.э. было обнаружено олово. Следующие века ознаменовались экспериментальными работами с использованием бронзы. Это было примерно от 3000 до 2000 до н.э., почти в тот же период, когда в египетских пирамидах были обнаружены золотые ящики со сварными под давлением соединениями, как упоминалось ранее. Кроме того, люди начали приваривать металл к кухонной утвари, сельскохозяйственным инструментам, охотничьим инструментам, оружию и ювелирным украшениям.
В 3000 г. до н.э. шумеры первыми использовали ручную пайку для изготовления своих мечей.В тот же период древние египтяне преобразовали железную руду в губчатое железо, используя тепло, выделяемое древесным углем.
Ртуть была обнаружена около 1500 г. до н.э., что ознаменовало начало процесса выплавки железа. Около 1330 г. до н.э. древние египтяне использовали припой и паяльную трубку для пайки металлов. Металлургический завод начался примерно 300 лет спустя, в 1000 г. до н. Э .; это было в то время, когда на улицах кипели печи, которые были важны для гнутьения металлов, необходимых для производства мечей, копий, стрел и гренландских гренок.
В Ирландии местные жители разработали искусство обработки притертых швов для изготовления золотых шкатулок. Египтяне начали создавать простые орудия из железа между 900 и 850 годами до нашей эры. За это время популярность железа снизилась, поскольку люди все больше узнавали о значении золота и меди.
В ту же эпоху вавилоняне начали производить оружие, вылепленное из железа. С этого момента изобретения в области сварки начали набирать обороты, и каждый регион получил свою долю в успешных изобретениях в области сварки.
Кредит: YAKISTUDIO, Shutterstock
2. Изобретения в области сварки в период нашей эры и средневековье
60 г. н.э. — это первое известное время, когда ожил процесс пайки золотом. Плиний, писатель, живший во времена ранней Римской империи, задокументировал это. В своих работах он записал процесс, объясняя, как действуют природные соли.
Еще один важный прорыв в сварке произошел в 310 году нашей эры. В этот период в Индии с помощью сварки был построен железный столб весом более пяти метрических тонн.Между 300 и 400 годами нашей эры конструкции будут возводиться с использованием этих сварных столбов, как это было очевидно в Риме, Скандинавии и Англии.
В 589 году нашей эры, впервые в период династии Суй, китайцы превратили кованое железо в сталь. Знаменитый японский самурайский меч был изготовлен методами литья и сварки.
В 1000 году нашей эры преподобный Феофил написал подробный манускрипт, описывающий соединение флюса для пайки серебра. Металлический цинк был также открыт в 1375 году. Кузнечная сварка была корнем всех достижений или изобретений, сделанных сварщиками в период с 5 по 14 века, также известный как средневековье.
3. Изобретения в области сварки 14-17 веков
Еще одним важным годом для сварки стал 1568 год, когда ювелир из Италии Беневенто Челлини объяснил, как припой может припаять союзник, изготовленный из меди или серебра. Термин «сварной шов» впервые был упомянут и также использовался в 1599 году. В современную эпоху сварки (с 1800-х годов) изобретения в области сварки росли медленно, но неуклонно.
4. Начало изобретений в современной сварочной технике
Люди постоянно разрабатывают более эффективные методы точной, быстрой и эффективной сварки.В 1800-х годах большинство изобретений пришло из Англии, а в 1900-х годах несколько стран работали над изобретениями в области сварки, чтобы помочь в борьбе с Первой и Второй мировыми войнами. Большинство современных инноваций в сварочном секторе началось в 1970-х годах.
Кредит изображения: 6782865, Pixabay
5. Изобретения в области сварки в 1800-х годах
В начале 1800-х годов C.L. Коффин получил награду за первую в истории заявку на патент на сварочный процесс в Детройте. Любезно предоставлено Coffin, сопротивление сварке (сборка металлов путем приложения давления и передачи электрического заряда) в настоящее время является практически осуществимой процедурой.
Другие важные изобретения, появившиеся в конце 1800 года, включают:
- 1881 французский ученый Огюст де Меритен использовал тепло, выделяемое дугой, для сварки пластин.
- 1881 г. знаменитый Николай Н. Бенардос изобрел электрододержатель.
- 1890, американский инженер К. Коффин изобрел процесс, в котором металлические электроды использовались для выполнения дуговой сварки.
6. Изобретения в области сварки в 1900-е годы
В 1990 году Штроменгер изобрел покрытие для металлических электродов.Затем, сразу после окончания Первой мировой войны, Комфорт Эйвери Адамс основал The American Welding Society
.Американское сварочное общество было основано в 1919 году всего из 20 членов знаменитого сварочного комитета военного времени для роты аварийного флота. В том же году был изобретен и переменный ток.
В 1930 году военно-морская верфь Нью-Йорка изобрела приварку шпилек. В тот же период автоматическая сварка широко использовалась в строительной индустрии и судостроении.Более продвинутый подпроцесс «Сварка расплавом Union» также был разработан в начале тридцатых годов.
В 1940-х годах газо-вольфрамовая дуговая сварка (GTAW) «успешно применялась для сварки магния в реактивных истребителях, и в конечном итоге было обнаружено, что с ее помощью можно сваривать нержавеющий алюминий и сталь.
Кредит изображения: Вадим Куликов, Shutterstock
В 1953 году Любавский и Новошилов популяризировали процесс сварки CO 2, и он оказался одним из наиболее предпочтительных методов сварки стали.В 1958 году был изобретен процесс сварки погружением или вибрации микропроволоки от дуги короткого замыкания GMAW. Процесс предполагает использование плавящегося электрода при сварке в атмосфере с CO2. Затем в 60-е годы началась его популяризация. С тех пор сварка в углекислом газе используется сварщиками во всем мире.
Роберт М. Гейдж изобрел плазменную дуговую сварку в 1960-х годах. В том же году французы изобрели электронно-лучевую сварку, которую американские производители самолетов используют до сих пор.В 1962 году американский производитель Sciaky сварил капсулу Mercury Space. В 1970-е годы появилось много новых изобретений в области пайки из Америки, Европы и Азии.
7. Изобретения в области сварки современной эпохи
Современная эра сварки началась в 1991 году и закончилась в 2013 году. Многие методы сварки, которые вы используете сегодня, вероятно, возникли в этот период. Некоторые из наиболее значительных достижений нового периода сварки включают:
- Встроенный процессор
- Автоматизированные сварочные процессы
- Используются различные инертные газы
- Передовая электродная технология
Первым значительным прорывом в сварочном процессе стала установка TWI компании Friction Stir Welding примерно в 1991 году.Несколько лет спустя, в 1999 году, произошел следующий большой прорыв; Это был процесс, который повысил проникающую способность сварочного флюса до 300%.
Процесс сварки магнитным импульсом был изобретен в 2000 году. В этом же году первый металлический композит был сварен с использованием рентгеновских лучей. Затем в 2008 году появилось изобретение лазерной дуговой гибридной сварки, за которым в 2013 году последовало создание технологии газовой дуговой сварки и пайки металла, которая позволяет плавить сталь, используемую на сборочных конвейерах автомобилей.
Наконец, новая эра предложила соединения внахлест и лазерную технологию, используемую для сварки алюминия и стали (низкоуглеродистой).
Изображение предоставлено: PO3 Патрик Келли, Commons wikimedia
Изобретение футуристической сварки
По их словам, изучение истории помогает нам понять настоящее и предсказать будущее. Теперь, когда мы узнали, как сварка процветала на протяжении веков, эти знания позволяют предвидеть, насколько перспективной будет карьера сварщика. Пример более предсказуемой траектории в сварке во многом зависит от искусственного интеллекта для массового производства. Благодаря технологиям сварка наверняка будет автоматизирована.
Кроме того, сварочные материалы будут иметь повышенный спрос на сырье, такое как металлы, необходимые для производства продукции. Это связано с тем, что каждому сектору в какой-то момент нужны сварочные услуги, будь то в большом или малом масштабе. Когда спрос превышает предложение, люди должны проявлять новаторский подход, чтобы заполнить эти пробелы. Технологии снова предоставят решения для смягчения такого дефицита за счет разработки микросхем с лучшими функциями, такими как более длительный жизненный цикл.
Другая предсказуемая закономерность заключается в том, что по мере повышения качества продукции стоимость производства будет снижаться.Свариваемые изделия будут более точными, эстетичными и неподвластными времени.
Заключение
В то время как некоторые карьеры и предприятия на последнем издыхании из-за притока рынка, сварка выдержала и все еще выдержит испытание временем. Он прошел долгий путь, и его актуальность никогда не может быть недооценена.
Сварка, зародившаяся в эпоху египетской цивилизации и до сегодняшнего дня, является основным методом соединения двух частей металла или металла и различных материалов для создания прочной связи, которая не позволит им разъединиться.
Изображение предоставлено: Suvorov_Alex, Shutterstock
Хронология и история сварки
Сварка — древнее ремесло. Согласно публикации Miller Welds, наши самые ранние известные сварные артефакты — это золотые шкатулки, относящиеся к бронзовому веку. Мало что изменилось в торговле за почти две тысячи лет. От умелых усилий уважаемых кузнецов викингов, которые выковывали оружие и подковывали лошадей для своих набегов, до конца восемнадцатого века сварочная техника оставалась в основном неизменной.Мы не видели значительных изменений в торговле до начала 1800-х годов. Мировые усилия и достижения в течение этих нескольких столетий быстро изменили этот процесс.
1800-е годы: патенты и технологииОсновные разработки в области сварочной техники начались в Англии. Там Эдмунд Дэви открыл ацетилен (C2h3) в 1836 году. Ацетилен — бесцветный газ, используемый как для сварки, так и для резки металла. Электрический генератор был важной частью оборудования, изобретенного в середине века, и дуговое зажигание стало популярным методом среди сварщиков.Газосварщики и резаки были разработаны позже в этом веке. Наконец, была разработана дуговая сварка угольной дугой и металлической дугой. Сварка сопротивлением (соединение металлов давлением и пропусканием электрического тока) стала практическим процессом.
Углеродная дуговая сварка оставалась популярным методом сварки до начала 1900-х годов. Тем временем в Детройте C.L. Гроб был награжден первым в США патентом на процесс дуговой сварки.
Начало 1900-х: Первая и Вторая мировые войныВ начале 1900-х годов развивались процессы контактной сварки, такие как шовная сварка, точечная сварка и стыковая сварка оплавлением.Каждый процесс требовал от торговцев новых навыков и техники. Эти новые навыки открыли новые возможности, особенно для военных.
Начало Первой мировой войны вызвало огромный спрос на оружие и вооружение. Сварщиков заставляли работать как предмет ухода за общим оборудованием и судами. Согласно истории сварки, первым судном с цельносварным корпусом был британский HMS Fulagar. Далее они заявляют: «Из-за нехватки газа в Англии во время Первой мировой войны использование электродуговой сварки для производства бомб, мин и торпед стало основным методом изготовления.«Сварщики стали высоко ценимыми ремесленниками в вооруженных силах.
В 1919 году 20 членов Комитета по сварке во время войны Корпорации аварийного флота под руководством Комфорта Эйвери Адамса основали Американское сварочное общество. В том же году был изобретен переменный ток.
Сварка шпилекбыла разработана на военно-морской верфи Нью-Йорка в 1930 году. Этот метод быстро стал популярным на верфях и строительных площадках. Этот способ сварки остается популярным и сегодня.Примерно в это же время воцарился процесс дуговой сварки под флюсом. Он был разработан Национальной трубной компанией и предназначался для изготовления продольных швов в трубах для трубопровода в Пенсильвании.
В 1940-х годах газо-вольфрамовая дуговая сварка (GTAW) «оказалась полезной для сварки магния в самолетах-истребителях, а позже выяснилось, что с ее помощью можно сваривать нержавеющую сталь и алюминий», — говорится в статье «История сварки». Далее они говорят: «Изобретение GTAW было, вероятно, наиболее значительным процессом сварки, разработанным специально для авиастроительной промышленности, и оставалось таковым до недавнего времени, вплоть до процесса Friction Sir Weld в 1990-х годах.«Сварщики снова оказались высоко оценены военными. В 1948 году Попечительский совет Университета штата Огайо учредил факультет сварочной техники как первый в своем роде учебный план по сварке в университете.
Сегодня:Лазерная сварка — последнее достижение в области сварки. Сварка лазерным лучом «в основном используется для соединения компонентов, которые необходимо соединять при высоких скоростях сварки, при тонких и малых сварных швах и с низким тепловым искажением.«Высокая скорость сварки, отличная автоматическая работа и возможность контролировать качество в режиме онлайн во время процесса делают лазерную сварку обычным методом соединения в современном промышленном производстве», — сказал Рофин. Лазерная сварка особенно подходит для современных деликатных работ в аэрокосмической отрасли и информационных технологиях.
Сварка прошла долгий путь с бронзовых веков. Эти высококвалифицированные торговцы и женщины пользуются большим спросом как в прошлом, так и в настоящее время.