Корзина
22 отзыва
Акция на станки для гибки и резки арматуры Доставка
ALMATY DEVELOPMENT GROUP
+7 (708) 308-85-05
+7
727
327-14-43
+7
708
808-19-94
Изобретение электросварки

Изобретение электросварки

Изобретение электросварки

Изобретение сварки, как это было???Сварка металла в настоящее время!

Изобретение электросварки

      Сварка металла  в настоящее время – это технический процесс плавки металла для скрепления конструкций при помощи сварочной установки. Во время процесса сварки металл свариваемой детали плавится и смешивается в сварочном шве вследствие разогрева.

Начало ХХ в. можно назвать периодом перехода к новой технологии соединения металлов – сварке. Сварка в руках специалистов уже охватывала почти весь диапазон толщин и типов соединений изделий из черных металлов, а также медных, бронзовых и других материалов. Однако в промышленности сварка использовалась преимущественно для ремонта неответственных деталей. Основной причиной этого было низкое качество металла шва. Клепка, несмотря на технические трудности, давала более прочные и плотные соединения. И все же преимущества сварки были очевидны, и преодоление ее недостатков сулило серьезные выгоды. Именно ХХ в. стал временем расцвета и триумфа сварочной науки, техники и технологии. За последние сто лет были разработаны и нашли практическое применение большинство видов сварки, она вышла за пределы Земли и опустилась под воду.

      В 1802 году впервые в мире профессор физики Санкт-Петербургской медико-хирургической академии Василий Владимирович Петров открыл и наблюдал дуговой разряд от построенного им сверхмощного «вольтового столба», который состоял из 2100 пар разнородных кружков-элементов (медь+ цинк), проложенных бумажными кружками, смоченными водным раствором нашатыря. Проделав большое количество опытов с этой батареей, ученый показал возможность использования электрической дуги для освещения и плавления металлов. Но до практического применения дуги для целей сварки прошло около 80 лет. Это сделал Николай Николаевич Бенардос – автор многих изобретений в области электротехники. В 1881 году он применил электрическую дугу между угольным электродом и металлом для сварки. Н.Бенардос в 1886 году получил русский патент на «Способ соединения и разъединения металлов непосредственным действием электрического тока». Способ электрической сварки металлов придумал и впервые применил в 1882 году изобретатель Николай Николаевич Бенардос (1842 — 1905). «Сшивание» металла электрическим швом он назвал «Электрогефестом».
       Почти одновременно с Н.Бенардосом работал другой изобретатель Н.Г.Славянов. Он разработал способ дуговой сварки металлическим электродом с защитой сварочной зоны слоем порошкообразного вещества (флюса) и первый в мире механизм – «электроплавильник» - для полуавтоматической полдачи электродного прутка в зону сварки. Первая публичная демонстрация «дуговой сварки по способу Славянова» состоялась в 1888 г. в Перми. Изобретения Н.Бенардоса и Н.Г.Славянова нашли применение на железных дорогах, на нескольких крупных машиностроительных и металлургических заводах России.

   В период Первой мировой войны сварка плавящимся и угольным электродом стала применяться и в английской промышленности при производстве корпусов бомб, мин и торпед, а в 1920 г. и на судостроительных верфях. Но, как уже отмечалось, несмотря на отдельные успехи, дуговая сварка имела серьезные недостатки: плавление стали в дуговом разряде сопровождалось выгоранием углерода, марганца, кремния. При этом сварной шов мог насыщаться кислородом, азотом и водородом.

          Для создания конкурентоспособного процесса необходимо было решить ряд проблем, прежде всего технологического характера. Особенно это было важно для сварки плавящимся электродом. Дуга на металлическом электроде имеет небольшую длину, поэтому сварщик должен поддерживать дуговой промежуток с большой точностью в пределах 1–3 мм при скорости плавления электрода более 200 мм в минуту. В связи с этим стоит электроду оплавиться на несколько миллиметров, как процесс становится неустойчивым, капли металла разлетаются в разные стороны, дуга гаснет. Поэтому необходимо было не только найти способы защиты зоны сварки и легирования ванны для улучшения качества металла шва, но и попытаться облегчить процессы возбуждения и поддержания горения дуги. Удачно найденные решения внедрялись в практику, развивались, служили очередной ступенькой для дальнейшего совершенствования.

Дуговая сварка покрытыми электродами

         Новый путь развития дуговой сварки открыл Оскар Кьельберг. В 1904 г. О. Кьельберг основывает фирму «ESAB» по производству главным образом электротехнического оборудования для судостроения, которая в настоящее время известна сварщикам всего мира высококачественным сварочным оборудованием, материалами и технологиями. Начинаются его исследования по сварке, в результате которых в 1907 г. был создан плавящийся электрод в виде отрезка проволоки, покрытого с помощью клея порошком силикатов. Непокрытым оставался только один конец, который вставлялся в электрододержатель и торец электрода на другом конце, которым зажигали дугу. Однако «защита» была очень слабая. Расплавленные силикаты обволакивали конец электрода, но поверхность капель металла не полностью покрывалась шлаком. Компоненты воздуха – азот и кислород – могли контактировать и взаимодействовать с металлом.

        В октябре 1914 г. С. Джонсу был выдан британский патент на метод получения электрода, покрытие которого наносилось методом опрессовки. Металлический стержень проталкивался через фильеру одновременно с шихтой, ложившейся на стержень. Таким образом, за первую четверть ХХ в. были разработаны конструкции плавящихся электродов для ручной дуговой сварки, методы их изготовления, обоснован состав покрытия. К концу 20-х годов прошлого века электроды с обмазкой содержали специальные компоненты: - газообразующие – оттесняющие воздух из зоны сварки; - легирующие – улучшающие состав и структуру металла шва; - шлакообразующие – защищающие расплавленный и кристаллизующийся металл от взаимодействия с газовой фазой; - стабилизирующие – вещества с низким потенциалом ионизации. Изменяя состав компонентов покрытия, можно было получать электроды со специальными свойствами.   Развитие сварки и электротехники привело к тому, что в первом десятилетии ХХ в. в Германии и США начали выпускать специальные сварочные генераторы. В 1907 г. первый генератор с регулируемым напряжением был выпущен на заводе «Линкольн электрик».

      Но чем шире внедрялась дуговая сварка, тем чаще возникали отрицательные эффекты, которые настораживали производственников и эксплуатационников, вызывая с их стороны запрет на применение нового технологического процесса. Трещины в швах и околошовной зоне, напряжения и деформации целых конструкций, изменяющееся труднопредсказуемое качество при изменении сварочных материалов, ограниченность материалов, их толщин и типов соединений, которые можно сваривать – вот неполный перечень проблем, которые требовали научных решений. Но сварочная наука тогда еще не сформировалась, а рекомендации и выводы отдельных ученых не всегда принимались во внимание.

          Периодически мир наполняли слухи о ненадежности сварных конструкций, которые, к сожалению, базировались на реальных событиях. Чаще всего этому предшествовало резкое понижение температуры воздуха. Во время аварии мосты не подвергались никакой нагрузке. В этот же период тысячи железнодорожных вагонов в СССР и других странах были сняты с эксплуатации из-за трещин в сварных рамах и тележках. В СССР и за рубежом стали создаваться сварочные научные центры, в которых начались всесторонние исследования по влиянию различных параметров сварочного процесса на состав и свойства металла шва и околошовной зоны, позволившие найти способы управлять качеством сварного соединения. Первой по времени возникновения в нашей стране сложилась научная школа В.П. Вологдина.  В 1929 г. исследования сварных соединений и конструкций были развернуты под руководством Г.А. Николаева в Москве и Е.О. Патона в Киеве. В Киеве при Академии наук создается электросварочная лаборатория. Ее организатором и руководителем был крупный инженер и ученый в области мостостроения академик Е.О. Патон. В 1934 г. электросварочная лаборатория была преобразована в первый в мире научно-исследовательский институт, который занимался только вопросами сварки – Институт электросварки АН УССР. 

ТОО"Almaty Development Group"