История на заваряването

Преди края на 19 век единственият процес на заваряване е коване на метали, които са били използвани от ковачи в продължение на стотици години. Най -ранните съвременни техники за заваряване се появяват в края на 19 век, първото дъгово заваряване и заваряване с оксилско гориво, а по -късно и заваръчно съпротивление.

В началото на 20 век търсенето на военна техника през Първата и Втората световна война е високо, а съответните евтини и надеждни процеси за присъединяване към метали станаха популярни, което насърчава развитието на технологията за заваряване. След войната се появиха няколко съвременни техники за заваряване, включително ръчно дъгово заваряване, което е най-популярното днес, и автоматични или полуавтоматични техники за заваряване като метална дъгова заварка, потопено дъгово заваряване (потопено дъгово заваряване), заваръчно дъгово заваряване и електрослаг.
През втората половина на 20 -ти век технологията за заваряване се развива бързо и е разработена лазерно заваряване и заваряване на електронни лъчи. Днес заваръчните роботи се използват широко в индустриалното производство. Изследователите все още задълбочават разбирането си за естеството на заваряването, продължават да разработват нови методи за заваряване и допълнително подобряват качеството на заваряването.
Историята на съединението на металите може да се проследи хиляди години, а ранните техники за заваряване бяха наблюдавани в бронзовата епоха и желязната епоха Европа и Близкия изток. Преди хиляди години древната вавилонска цивилизация на Месопотамия започна да използва технология за запояване. През 340 г. пр. Н. Е., Когато правят древния индийски железен стълб на Делхи, който тежи 5,4 тона, хората използваха технология за заваряване.
Средновековните ковачи непрекъснато изграждат червено-горещи метали, за да ги свържат, процес, наречен Forge Welding. Преподобни Billingseo публикува книга, наречена „Pyrotechnics“ през 1540 г., за да опише технологията за заваряване на Forge. Европейските ренесансови занаятчии бяха усвоили добре Forge Welding и технологията за заваряване на Forge продължи да се подобрява през следващите векове. До 19 век развитието на технологията за заваряване е постигнало голям напредък и външният му вид се е променил значително. През 1800 г. сър Хъмфри Дейви открива електрическата дъга; По -късно изобретяването на металните електроди от руския учен Николай Славиенов и американският учен Cl Coffin насърчава формирането на технологията за заваряване на дъга. Заваряването с дъга и по -късно развитото заваряване на въглеродни дъги с помощта на въглеродни електроди са широко използвани в промишленото производство. Около 1900 г. AP Stroganov разработва метални въглеродни електроди в Англия, които осигуряват по-стабилна дъга, а през 1919 г. CJ Holslag за първи път използва променлив ток за заваряване, но технологията не се използва широко до десетилетие по-късно.
Заваряването на устойчивост е разработено през последното десетилетие на 19 век, а първият патент за заваряване на резистентност е подаден от Елиху Томсън през 1885 г., който продължава да подобрява технологията през следващите 15 години. Алуминотермичното заваряване и заваряването с оксилско гориво са изобретени през 1893 г. Едмунд Дейви открива ацетилен през 1836 г., а заваряването с оксилско гориво започва да се използва широко около 1900 г. поради появата на нов тип газова факла. Oxyfuel Welding се превърна в една от най -популярните техники за заваряване в началото поради ниската си цена и добрата мобилност. Въпреки това, тъй като инженерите продължават да подобряват технологията на металното покритие върху повърхността на електрода (т.е. развитието на потока) през 20 век, новият електрод може да осигури по -стабилна дъга и ефективно да изолира основния метал от примесите. По този начин заваряването с дъга беше в състояние постепенно да замени горивото газово заваряване и да се превърне в най -използваната технология за промишлено заваряване.
Първата световна война доведе до скок на търсенето на заваряване и страните активно изследваха нови заваръчни технологии. Обединеното кралство предимно използва дъгови заваряване и те построиха първия кораб с напълно заварен корпус, Frago. По време на войната заваряването с дъга се използва и за първи път при производството на самолети, като фюзелажи на много немски самолети. Също така си струва да се отбележи, че първият напълно заварен мост на магистралата е построен на река Сладия Морцис близо до Волфсбург, Полша през 1929 г. Мостът е проектиран от Стефан Брайла от Технологичния институт Варшава през 1927 г.
През 20 -те години технологията за заваряване постига големи пробиви. Автоматичното заваряване се появява през 1920 г., а непрекъснатостта на дъгата е осигурена от устройство за автоматично хранене на тел. Защитният газ получи широко внимание през този период. Тъй като горещият метал реагира с кислорода и азота в атмосферата по време на заваряване, получената кавитация и съединения ще повлияят на силата на ставата. Разтворът е да се използва водород, аргон и хелий, за да се изолира разтопеният басейн от атмосферата. През следващите 10 години по -нататъшното развитие на технологията за заваряване позволи заваряването на реактивни метали като алуминий и магнезий. Въвеждането на автоматично заваряване, променлив ток и активирането на потоци значително насърчава развитието на дъговата заваряване от 30 -те години на миналия век до Втората световна война.
В средата на -20 тито учени и инженери измислиха различни нови технологии за заваряване. Заваряване на родословие (заваръчно заваряване), изобретен през 1930 г., скоро става широко използван при корабостроенето и строителството. Потопеното дъгово заваряване, изобретено през същата година, е популярно и до днес. След десетилетия на развитие, заваряването на газово волфрамов дъга най-накрая се усъвършенства през 1941 г. Тогава през 1948 г. заваряването с дъга на газови метали дава възможност бързо да се заваряват металите безцветен, но тази технология изисква големи количества скъп екраниращ газ. Ръчното заваряване на дъга, което използва консумативи електроди, е разработено през 50 -те години на миналия век и бързо се превръща в най -популярната техника за заваряване на метална дъга. През 1957 г. се появява заваряване с дъгово заваряване на поток за първи път, като се използва самостоятелно защитен електрод, който може да се използва за автоматизирано заваряване, значително увеличаване на скоростта на заваряване. През същата година е изобретено плазмено дъгово заваряване. Електрослагското заваряване е изобретено през 1958 г., а газо-електрическото заваряване е изобретено през 1961 г.
Развитието в технологията за заваряване през последните години включва: заваряване на електронни греди през 1958 г., което може да отоплява много малки площи, което прави възможно заваряването на дълбоки и тесни детайли. След това лазерното заваряване е изобретено през 1960 г. и през следващите десетилетия се оказа най-ефективната високоскоростна технология за автоматизирана заваряване. Прилагането както на заваряване на електронни лъчи, така и на лазерно заваряване е ограничено от високата цена на необходимото оборудване.