История развития сварки

(график тут)

Способность металлов свариваться (то есть образовывать неразъемные соединения) открыта человеком в начале бронзового века. До нас дошли изделия из меди, датированные VI-III тысячелетиями до нашей эры и представляющие различные амулеты, бляшки, долота, в которых применялась так называемая кузнечная сварка. Процесс соединения металла при этом был достаточно прост: его нагревали до состояния размягчения и ударом тяжелого предмета (камня, а в последствии молота) соединяли между собой. Качество такого соединения было невысоким, но быстро возрастало с совершенствованием орудий труда, и во времена скифской эпохи прочность сварных элементов мечей, боевых топоров, ножей, наконечников стрел была весьма высокой. Скифо-сарматское направление в развитии металлообработки продолжали алано-болгарские племена (VIII-X вв. нашей эры). Их кузнецы могли изготовлять высококачественные, сложные вещи: от сабель до замков. При этом применяли сварку железа и стали, а также пайку украшений из золота, бронзы и серебра. Особенно больших успехов в изготовлении различных изделий при помощи кузнечной сварки добились ремесленники Древней Руси в X-XIII веках. При помощи сварки они изготавливали серпы, плуги, гарпуны, мечи, ножницы, кольчуги, сверла, резцы, бритвы и другие виды изделий, используя уже высоко-углеродистые стали и биметаллы.

К первым способам сварки также можно отнести холодную и литейную сварку, в которых неразъемное соединение достигается, как и при кузнечной сварке, за счет взаимодействия атомов. Данные способы были несовершенны из-за отсутствия мощных и концентрированных источников тепла, поэтому свариваемые детали полностью нагревались в печах, а поскольку большие изделия нагревать было трудно, для таких соединений, применяли клепку.

Дальнейшее развитие сварки тесно связано с открытиями в физике, химии, механике, электротехнике и металлургии.

В конце XIII века итальянский физик А. Вольта создал концентрированный источник электрической энергии – вольтов столб, а 1802 году русский ученый В.В. Петров открыл явление электрической дуги и предложил ее использовать для плавления металлов. Казалось бы, данная идея должна быть немедленно реализована в процессе совместного плавления и соединения металлов. Однако только в 1881 году идея нашла воплощение в изобретении русского дворянина Н. Н. Бенардоса, который создал способ дуговой сварки угольным электродом. Теперь, чтобы сварить детали, не требовалось нагревать их целиком и стало возможным соединять крупные детали прочными и плотными швами, используя в качестве источника питания аккумуляторные батареи. Параллельно с Н. Н. Бенардосом работал над совершенствованием изобретения его коллега и научный соперник – горный инженер Н. Г. Славянов. В 1888 году на Пермских казенных пушечных заводах он продемонстрировал свое изобретение – сварку металлическим плавящимся электродом (прутком) , используя в качестве источника питания только генератор, а зону сварки защитив специальным порошком – шлаком. Два выдающихся изобретения XIX века заложили основу современной технологии сборки и сварки конструкций, сооружений, машин и механизмов.

В 1886 и 1887 годах Н. Н. Бенардосом и английским ученым Э. Томсоном были получены патенты на другой способ– контактную сварку. При этом детали нагревались проходящим по ним током и сдавливались.

В конце XIX – начале XX веков для нагрева и расплавления кромок деталей стали использовать ацителено-кислородное пламя и химические реакции смеси алюминия (магния) с окислами железа (для сварки рельсов). В последнем случае порцию термита сжигали в специальном тигле, а расплав заливали в зазор между стыками.

Таким образом, преобразуя электрическую энергию и энергию химических реакций в тепло, необходимое для сварки, шло развитие и становление этого процесса.

по материалам svarka74.ru