Кто придумал сварку электрическую
История развития сварки
- Дата: 23-06-2015
- Просмотров: 292
- Рейтинг: 49
Классическая история сварки уходит корнями в тот период истории, когда только были сделаны первые выводы о существовании постоянного электрического тока.
Первый сварочный аппарат изобретен множество столетий назад.
Историческая неточность
Много говорится о несправедливости, которая постигла профессора Василия Владимировича Петрова, ведь он на 3 года раньше открыл нечто, похожее на вольтовую дугу, но все лавры достались ученому из Англии Хэмфри Дэви. И все же историческая неточность тут имеет лишь некоторый смысл. Российские ученые Николай Николаевич Бенардос и Николай Гаврилович Славянов, опираясь на работы именно Хэмфри Дэви, смогли произвести впервые в мире опыты сварки при помощи угольных электродов и сварки под флюсом.
Российские ученые Николай Николаевич Бенардос и Николай Гаврилович Славянов впервые в мире поставили опыты сварки под флюсов и при помощи электродов.
Случилось так потому, что, несмотря на публикацию книги Василия Владимировича Петрова, данные о его работе придерживались чиновниками того времени, кроме того, книга была написана, хотя об очень полезном, все же несколько залежалым языком. К примеру, вакуум он называл безвоздушным пространством, хотя это и было правильно. Используя такую нетрадиционную терминологию, продвигаться дальше было крайне трудно. Если сказать честно, параллельно с ним не в глухом селе на Алтае, а в далекой Европе на современном оборудовании тех лет творили Вольта и Фарадей. Результаты их опытов имели теоретическое объяснение, когда у Петрова наблюдался насколько обратный процесс.
Современные люди обработали его книги, поставили ряд опытов, которые проводил профессор, и были шокированы тем, что он предвидел не только процесс сварки, но и появление электрической лампочки. Поэтому остается только развести руками: непонятно, как такие труды, опережавшие свое поколение лет на десять, могли так долго пылиться на полке.
Этапы создания и развития основополагающих газопламенных сварочных процессов.
Справедливости ради надо отметить, что именно Петров в 1802 г. первым описал получение электрической дуги, без открытия которой процесс сварки так и не был бы открыт. Для того чтобы проводить свои опыты, иметь возможность описывать свои результаты, он создал самую большую батарею на тот момент. Также он проводил свои эксперименты с возникновением электрического тока и был первым, кто сказал, что для горения нужен кислород.
Он был пионером в изучении зависимости тока от площади сечения и указал на возможное существование постоянного тока.
Работы ученых через 20-30 лет повторили его результаты. Так, например, работы известного всем со школьной скамьи Георга Симона Ома во многом повторяли опыты и выводы Василия Петрова.
Открытие Бенардоса
Открытия Бенардоса Николая Николаевича.
Кажется, должно быть понятно, почему в основе своих трудов российские ученые использовали работы именно Хэмфри Дэви и его вольтову дугу. Благодаря открытию вольтовой дуги началось развитие сварки. В 1881 г. (можно себе представить, лишь через 80 лет) впервые смогли осуществить процесс сварки. Как и все гениальное, сварка далась мировому сообществу случайно. Ведя работу над улучшением аккумуляторов одного из экспонатов выставки, которую Бенардос посещал в Париже, он подобно Ньютону, пришел к изобретению процесса сварки, назвав свой прибор «Электрогефестом». Только в 1884 г. ввиду финансовых трудностей, он смог запатентовать свое изобретение во многих городах Европы и США. Тогда это изобретение еще не имело своего емкого названия и трактовалось крайне аккуратно. Кроме сварки, «Электрогефесту» приписывались такие функции, как:
- резка металла;
- сверление;
- создание отверстий;
- наплавление слоями.
Опыт для выявления вольтовой дуги.
В 1888 г. опыт этого ученого использовался для сварки паровозных колес и с тех пор применялся в России в основном для ремонта. Но история развития всего прогрессивного на Земле не прощает небрежного к себе обращения. Все эти годы (1881-1888 гг.) к работе ученого внимательного присматривались зарубежные мастера, доктора, профессора. Многие приезжали перенять опыт, узнать как можно больше об изобретении. В итоге к середине 90-х гг. того столетия почти на всех заводах и фабриках Европы и США сварка по Бенардосу использовалась не только как вспомогательный, ремонтный механизм, но и как основной технологический процесс при производстве металлических конструкций.
Необходимо отметить, что работа Бенардоса всячески поддерживалась соотечественниками. По мере возможности и своих прав они пытались помогать Николаю Николаевичу. Возможно, благодаря их стараниям ученый смог произвести сплавление не только с угольным, но и с металлическим электродом. Хотя понятие «сварка» все еще не применялось даже в 1892 г. когда российский ученый получал международную награду, мотивацией к ее получению было изобретение не сварки, а процесса спаивания металлических предметов. Это одно и то же. Слова «сварка» и «спайка» в некоторых словарях упоминаются как синонимы. Тем не менее формулировка была весьма воздержанной и несколько далекой от действительной задачи процесса.
Работы Славянова
Схема включения плавильника Славянова .
Всю свою жизнь посвятил разработкам в этой области спаивания Славянов Николай Гаврилович. В том же 1888 г. когда впервые была применена сварка на предприятии для ремонта, он испытал новый способ спаивания металлических поверхностей, так называемую сварку под флюсом, позднее под слоем толченого стекла. Более того, Славянов имел смелость спаять вместе 8 стаканов из 8 несплавляемых металлов. Дело в том, что они имеют разную температуру плавления. Если бы тепло, которое выделяется при создании электрической дуги, не превышало бы существенно все эти температуры, такой эксперимент нельзя было бы осуществить успешно. Таким образом, Славянов продемонстрировал некоторую изобретательскую ироничность над предметами эксперимента. За что, собственно, и был награжден. Сварка же получила еще одно дыхание для продолжения развития.
Развиваясь несколько хаотично, ввиду того, как делались те или иные открытия, связанные с электричеством, постоянным и переменным током, изучались более подробно процессы диффузии, плавления металлов. Людям стала доступна дуговая сварка.
Она применялась и применяется для соединения металлоконструкций. С помощью электрической дуги расплавляются края соединяемых металлов, а также поверхность электрода. Расплавляемый металл создает своеобразную ванночку в месте соединения, где накапливается еще такой же расплавленный металл.
Когда металл затвердеет, полученный рубец в месте соединения называют сварным швом.
Технология ручной дуговой сварки.
Первая сварка при помощи электрической дуги имела множество недостатков, например, используемые электроды не давали достаточного числа ионов для вырывания электронов с поверхности или из паров металла. Тогда для активизации процесса было предложено напылять электроды, или, как выражались в те времена, вводили легко ионизируемые элементы (K, Ca, Na), добиваясь таким образом усиления дугового эффекта.
Дуговая сварка определяется капельным переносом металлов с поверхности края металла в сварочную ванну. За 1 секунду переносилось несколько десятков капель.
Для того чтобы понять более подробно электрические свойства дуги, которыми обладает сварка, необходимо обратиться к курсу элементарной физики и рассмотреть вольт-амперную характеристику. Для сварки используют материалы, имеющие падающую вольт-амперную характеристику. Так утверждает история. Как известно, сегодня плавке поддаются практически все металлы.
При сварке отрытой дугой капли, переносимые капли металла, окисляются и насыщаются азотом и водородом. Застывая в шве, такие капли способствуют образованию пор, что снижает прочность образованного шва. Это стало следующим пунктом развития сварки. Поиск ученых привел их к использованию специальных электродов, имеющих особенный слой покрытия. Именно этот вид сварки в итоге стали называть дуговой под флюсом, когда под воздействием высокой температуры газы и шлаки, образующиеся при разложении покрытия электрода, создают защитный флюс. От влияния атмосферы, таким образом, переносимые капли практически не содержат примесей, соответственно, при застывании образованный шов имеет качества не худшие, чем сплавляемый металл.
Хотя история развития сварки и то, к чему привел прогресс, понятны, все же разработки до 1990 г. держатся в большом секрете. Поэтому нельзя однозначно утверждать, какие именно покрытия и сплавы использовались в далекие 50-е гг. XX столетия.
Многообразие видов сварки
Классификация видов сварки.
Сварка различается по своим принципам осуществления, которые достигаются:
К первому виду сварки относится довольно большой диапазон сварочных приемов, некоторые из них уже просто известны людям по своим принципам, но практически забыты из-за вытеснения инновациями новых видов сварок:
- ручная дуговая;
- дуговая под флюсом;
- дуговая при защитном газе;
- при неплавящемся электроде;
- сварка плавящимся электродом;
- газовая.
Ко второму типу можно отнести несколько видов соединения металлических поверхностей, некоторые из них попадают в этот список с некоторой условностью, поскольку на различных этапах работ в них используются оба принципа: плавление и давление:
- электрошлаковая;
- контактная (она имеет свои вид);
- электронно-лучевая;
- диффузионная;
- плазменная;
- лазерная;
- холодная сплавка металлов;
- трением;
- высокочастотная;
- ультразвуком;
- взрывом.
Как видно, человечество очень сильно продвинулось со времен изобретения электрической дуги. Некоторые из видов сплавления очень сильно ушли в сторону от того, что было в самом начале. Неудивительно, что вскоре будет придумано новое слово для соединения неплавких или тугоплавких металлов. Надо сказать: сплавление под давлением означает, что на края соединяемых металлов оказывается очень сильно давление. Метальные примеси покидают состав вещества, а деформируемые края металлов посредством диффузии спаиваются. Но, несмотря на всю полезность этих изобретений, языковой ограничитель не позволяет описывать процессы более точно и емко: происходит нечто подобное тому, что случилось с опытами Петрова, когда возможности самого процесса обещают еще много замечательных открытий и изобретений для человечества.
Применение сварки
Сварка чаще всего используется в производстве.
Как изначально и говорилось, основное значение этого процесса — соединение металлических краев. Изначально только эта сторона эксперимента и развивалась.
Со временем стало проще понять, что важнее в этом процессе использование:
- на производстве;
- ремонт;
- бытовое применение.
На самом деле история сварки имеет более глубокие корни. Еще древние египтяне пытались именно плавлением достигнуть всех этих целей. Ученые до сих пор находят подтверждения попыток соединять золотые пластины при помощи плавленой меди.
Современный человек не может себе представить существование человеческой расы без подобных изобретений. Если в далекие 50-е гг. прошлого века сварщик был на вес золота, то сегодня многие люди являются владельцами замечательных электрических и газовых приборов, которые помогают им создавать уютный быт.
И если секреты сплавки под давлением сегодня иногда еще могут быть не до конца разглашенными, то сварка плавлением не вызывает почти никаких вопросов. Разве что когда они касаются выбора прибора для домашнего использования.
Выбирая сварочный аппарат для домашнего использования, можно на самом деле удивляться тому, на какие мелочи обращают внимание покупатели, сравнивая возможности их выбора с реальными приборами в начале позапрошлого столетия. Наверное, каждый из них мог бы немного посмеяться над собой, сравнив выбранный прибор с его прародителем «Электрогефестом».
moyasvarka.ru
История развития сварки
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
www.autowelding.ru
История развития сварки. Ученые и их открытия в области сварки.
Историю появления какой-либо современной технологии нельзя рассматривать в разрыве с общеизвестными историческими процессами, общепризнанными названиями исторических периодов. Любая технология первоначально имеет предпосылки возникновения, процесс развития сквозь призму истории, кульминационные, значимые имена ученых, итог в современности и перспективы дальнейшего развития.
Сварочный процесс, каким бы современным он не казался на первый взгляд, появился еще примерно VIII-VII в до н.э. Для создания все более совершенных орудий труда люди начали изменять форму металла, который существовал сам по себе в природе, а также пытаться соединять небольшие его кусочки. К таким металлам относились медь или золото. Делали это только с помощью камней и физической силы. Этот процесс являлся первой разновидностью холодной сварки.
Немного позднее, человек научился самостоятельно добывать другие виды металлов (медь, свинец, бронзу), а также с помощью термической обработки – подогрева отдельных элементов – изготавливать более крупные изделия. Литьё использовалось уже для изготовления практически совершенных изделий.
Эпоха железного века тем и характерна, что люди научились добывать железо. На линейке времени эта отметка появилась примерно три тысячи лет назад. Процесс добычи железа сейчас выглядит очень просто: из природных железных руд путем плавки отделяется железо. Но в древности это выглядело иначе, так как плавить никто не умел. Из железной руды получали некую смесь только с частицами железа. Кроме него эта смесь содержала примеси неметаллического содержания: уголь, шлаки и пр. Только спустя значительное количество времени, с помощью ковки нагретой смеси получалось отделить железо от всего остального. В результате получались железные заготовки, которые впоследствии кузнечной сварки превращались в потрясающие изделия: орудия труда и оружие.
Самые передовые технологии сварочного процесса вплоть до промышленной революции составляли только кузнечная сварка и пайка. Последняя широко применялась в области ювелирного производства.
Основополагающие открытия
Прорыв в технологии сварочного производства был совершен в период промышленного переворота или промышленной революции. Открытия в области электричества совершались на протяжении веков, что привело в итоге к следующему.
В 1802 году русский физик Василий Владимирович Петров открыл и, будучи физиком-экспериментатором, доказал возможность применять на практике электрическую дугу. Это открытие считается самым выдающимся успехом ученого. Оно является главным прототипом современных сварочных устройств. Все выводы своего открытия он изложил в книге «Известия о гальвани-вольтовых опытах», опубликованной в 1803 году. Однако, на момент самого открытия, им особо никто не заинтересовался.
В.В. Петров. Русский физик-экспериментатор, академик Петербургской академии наук, изобретатель электрической дуги Сэр Гемфри Дэви в 1821 году проводил исследования с электрической дугой. Его ученик, Майкл Фарадей посвятил много времени изучению связи электричества и магнетизма. В 1830-х годах он открыл электромагнитную индукцию.
Немного позднее электрическая дуга уже начала служить во благо общества, когда появилась в бытовых лампах для освещения.
Только в 1881 году Николай Николаевич Бенардос, русский инженер и изобретатель, придумал непосредственно дуговую электросварку «Электрогефест». После нескольких лет совершенствования изобретения, в 1887 году, оно было запатентовано, а уже спустя несколько лет распространилось не только по всей России, но и по всему миру.
Почтовая марка с изображением Н.Н. Бенардоса в честь 100-летия изобретения электросварки В 1885 году Бернадос открыл товарищество «Электрогефест», имевшее первую мастерскую по сварочным работам. Бенардос впервые получил патент на свое изобретение. На получения этого патента в России ученый потратил последние сбережения, европейские страны выдали патент с помощью привлеченных средств от купца Ольшевского.
После всемирного распространения способа электродуговой сварки и мирового признания Бенардос разработал электродуговую сварку с угольными и металлическими электродами. Он стал основоположником идеи электродугового сварочного процесса с металлическим электродом при переменном токе; сварки наклонным электродом; технизации сварочного процесса.
Таким образом, всех вышеуказанных ученых и изобретателей считают основоположниками сварки, теми, кто её изобрел.
Несмотря на такие ключевые открытия в области электросварки, XIV век не славится ее обширным и повсеместным использованием, так как электроэнергия была в дефиците. Применять все новые открытия было проблематично, но никто не собирался отказываться от их применения. Преобразование сварочного оборудования и сварочных аппаратов продолжалось.
1904 год ознаменован появлением резаков. 1908-1909 года характеризуются появлением технологии подводной резки металлов. Применять ее начали во Франции и Германии. Газовая сварка занимала лидирующие позиции в сварочном производстве вплоть до 30-х годов, усиленно применялась в годы Первой мировой войны. Магистральные трубопроводы «Баку-Батуми» и «Грозный-Туапсе» построены посредством применения газовой сварки. Строительство трубопроводов осуществлялось только с помощью газового и газопрессового сварочного процесса.
Строительство нефтепровода «Баку-Батуми» Дуговая электросварка в эти годы не была такой распространенной ввиду того, что ее источник питания требовал совершенствования (длина дуги была небольшая, она горела неустойчиво). Эту проблему в период с 1914 по 1917 гг. разрешали такие ученые как Строменгер, С. Джонс, Андрус и Стресау, каждый из которых осуществил свой вклад в создание покрытия для сварочного электрода, чтобы легче было поддерживать горение дуги.
Современность
Кратко изложим виды современного сварочного процесса.
Электрическая дуговая сварка.
На данный момент занимает лидирующую позицию среди прочих видов. Сегодня она самая распространенная, доступная и дешевая.
Электрошлаковая сварка.
Самый новейший процесс в области сварки крупногабаритных деталей, например, строительства судов, несущих конструкций, котлов, рельсов и пр. Основополагающий принцип этого вида сварки – электрический ток пропускается через шлак. Шлак образуется при расплавлении флюса, и он же является проводником электрического тока. Вследствие пропускания электрического тока через шлак выделяется теплота.
Существуют следующие виды электрошлаковой сварки:
- тремя электродными проволоками;
- электродами большого сечения.
Контактная и прессовая сварка.
Контактная сварка является наиболее старой. Основатель – Уильям Томпсон. Первоначально она была распространена в США, после чего стала использоваться и в России. Это сопровождалось увеличением объема научно-исследовательской деятельности в данной области в России: открывались заводы и комбинаты «Оргаметалл» (ЦНИИТМАШ), «Электрик», «Институт электросварки им. Е.О. Патона», МВТУ им. Баумана, ВНИИЭСО и других.
Контактная сварка подразделяется на:
- Стыковую (соединение деталей по всей плоскости их касания путем нагрева);
- Точечную (детали соединяются в одной или в нескольких точках одновременно);
- Рельефную (элементы соединяются в одной/нескольких точках со специальными выступами-рельефами);
- Шовную (соединение элементов швом).
Контактная сварка Прессовая сварка или сварка давлением представляет собой соединение металлов без их расплавления (твердые поверхности), только с деформацией применением силы. Этот вид сварки пришел к нам прямиком из древности с ее холодной сваркой.
Газовая сварка и резка.
Газовая сварка представляет собой процесс расплавления металла с помощью специальных горелок, в которых сжигаются горючие газы. Первая газовая горелка изобретена во Франции в конце 19 века. Работала на смеси кислорода и водорода.
При резке металла происходит путем «сгорания» металла в струе кислорода.
Лучевые виды сварки.
Современные исследования ученых в области оптики, квантовой механики позволяют выделить совершенно новейшие виды лучевой сварки, основанной на энергии ионных и фотонных лучей. Выделяются следующие виды лучевой сварки:
- Электронно-лучевая (источник теплоты — электронный луч; процесс сварки происходит в специальной установке: в вакуумных камерах);
- Лазерная (источник теплоты – лазерный луч). Данный вид отличителен следующими чертами: экологическая безопасность, отсутствие механической обработки, высокая скорость сварки, значительной стоимостью лазерных установок.
Сварка лазером - Плазменная сварка (источник теплоты – струя из плазмы, то есть дуга, получаемая с помощью плазмотрона). Плазмотрон может быть прямого и косвенного действия.
Перспективы развития сварочного процесса
Перспективы развития сварочного производства вытекают из существующих на сегодняшний день минусов или проблем уже имеющихся и применяемых видов сварки. Над любым недостатком сегодня в поте лица работают опытнейшие ученые и разработчики оборудования, чтобы сделать человеческую жизнь и производство еще проще.
Первое, на что направлено совершенствование – создание сварочных аппаратов автоматическими в полной или неполной мере. В перспективе такой ход увеличит КПД сварочного процесса, увеличит коэффициент мощности.
Второе – возможность дистанционно управлять и регулировать процесс сварки крупногабаритных и сложных элементов единого сооружения (магистрали, объекты промышленности и пр.)
Третье – поиск способа удешевления лазерной сварки, как когда-то это было сделано с дуговой электросваркой.
Проблемой является также факт создания высококачественных и долговечных сварных конструкций, которые способны функционировать не только в привычных условиях, а также и в условиях резкого перепада температур, под водой и даже в космическом пространстве, что весьма актуально сегодня.
В настоящий момент происходит компьютеризация сварочного процесса в целом. Под компьютеризацией понимается внедрение возможностей компьютерных технологий в основные направления инженерной деятельности в области сварки: научные исследования, предварительное проектирование, управление и контроль технологических процессов.
Важно не упускать значимость информации в сварочном деле. Обладая необходимой информацией, в нужное время и в нужном месте, возможность совершить действительно важные открытия только повышается. Информация должна быть доступной, открытой и понятной. Для этого необходимы единые системы и базы данных с необходимой справочной, библиографической информацией для всех заинтересованных лиц.
Очевидно то, что сварка – уникальный процесс, не имеющий аналогов. Начало развития происходило еще до нашей эры, и этот процесс не прекращается до сих пор. Учитывая необходимость в этой уникальной технологии проводятся ряд научных исследований. С точностью можно утверждать, что процесс развития новых видов сварки не заставит себя ждать, так как технологии в наше время совершенствуются с невероятной скоростью.
[Всего голосов: 0 Средний: 0/5]
svarkaed.ru
История сварки
В самом начале 19 века, а конкретно в 1802 году, Василий Владимирович Петров (1761 – 1834 гг.), будучи профессором физики Санкт-Петербургской медико-хирургической академии, открыл и описал явление электрической дуги, а также впоследствии предложил ее возможное практическое применение, включая электросварку и электропайку металлов.
В 1882 году русский изобретатель Николай Николаевич Бенардос (1842 – 1905 гг.) открыл способ дуговой сварки с использованием угольного электрода. Дуга Бенардоса горела промеж угольного электрода и свариваемым металлом. В качестве присадочного прутка для образования шва применялась стальная проволока, а источником электрической энергии были аккумуляторные батареи. В последующие годы Н.Н. Бенардосом были разработаны и другие виды сварки: сварка дугой, горящей между двумя или несколькими электродами; сварка в атмосфере защитного газа; контактная точечная электросварка с помощью клещей. Им же были созданы и запатентованы ряд конструкций сварочного оборудования.
В 1888 году Николай Гаврилович Славянов (1854 – 1897 гг.) впервые в мире на практике применил наиболее распространенный в настоящее время метод дуговой сварки – метод сварки плавящимся металлическим электродом под слоем флюса. В присутствии государственной комиссии он сварил коленчатый вал паровой машины. Н.Г. Славянов не только изобрел дуговую сварку металлическим электродом, описал ее в своих статьях, книгах и запатентовал в различных странах мира, но и сам широко внедрял ее в практику. С помощью обученного им коллектива сварщиков Н.Г. Славянов дуговой сваркой исправлял брак литья и восстанавливал детали паровых машин и различного крупного оборудования. Н.Г. Славянов создал первый сварочный генератор и автоматический регулятор длины сварочной дуги, разработал флюсы для повышения качества наплавленного металла при сварке, организовал первый в мире электросварочный цех в Пермских пушечных мастерских, где работал с 1883 по 1897 г.
Н.Н.Бенардос и Н.Г.Славянов заложили основы автоматизации сварочного производства. К сожалению, в условиях царской России их изобретения не нашли большого применения. Лишь после Великой Октябрьской социалистической революции сварочные технологии получают распространение в нашей стране. Уже в начале 20-х гг. под руководством профессора В.П.Вологдина на Дальнем Востоке производили ремонт судов дуговой сваркой, а также изготовление сварных котлов, а несколько позже – сварку судов и ответственных конструкций.
Применение сварки в промышленных объемах требовало создание и скорейшего внедрения в массовое производство надежных источников питания, гарантирующих стабильное горение дуги. В 1924 году на Ленинградском заводе «Электрик» запустили производство сварочного генератора СМ-1 и сварочного трансформатора с нормальным магнитным рассеянием СТ-2. В том же году советский ученый Василий Петрович Никитин (1893 – 1956 гг.) разработал принципиально новую схему сварочного трансформатора типа СТН, выпуск которых был начат заводом «Электрик» в 1927 году.
В 1928 году русский изобретатель и учёный Дмитрий Антонович Дульчевский (1879 – 1961 гг.) разработал технологию автоматической сварки под флюсом.
В 1932 году русский ученый Константин Константинович Хренов (1894 – 1984 гг.) впервые в мире создал технологию электродуговой сварки и резки под водой.
Новая фаза развития сварки приходится на конец 1930-х годов. В это время коллектив института электросварки АН УССР под руководством академика Евгения Оскаровича Патона (1870 – 1953 гг.) изобрел промышленный способ автоматической сварки под флюсом. С 1940 года началось внедрение данного метода сварки в производства, что сыграло огромную роль в годы войны при производстве военной техники (электросварные башни танков) и снарядов. В дальнейшем был разработан способ полуавтоматической сварки под флюсом.
Конец 1940-х годов ознаменовался началом промышленного применения технологии сварки в защитном газе. В 1952 году коллективы Центрального научно-исследовательского института технологий машиностроения и Института электросварки имени Е.О. Патона разработали и внедрили в производство способ полуавтоматической сварки в углекислом газе.
Сваривать металлы практический любой толщины стало возможным после разработки в 1949 году сотрудниками Института электросварки им. Е.О. Патона технологии электрошлаковой сварки.
В дальнейшем в нашей стране стали применяться следующие способы сварки: сварка ультразвуком, диффузионная сварка, электронно-лучевая, холодная сварка, плазменная, сварка трением и др.
mavego.ru
