Den komplette historie med svejsning

svejsning er et af de mest kritiske trin i moderne metalfremstilling. Dette er almindelig viden. Men de fleste mennesker ved ikke, hvor svejsning opstod, Hvad var dens tidligste form, og hvordan det har udviklet sig gennem årene.

selvom den moderne form for svejsning, der involverer de svejseværktøjer, som vi ser i dag, blev opfundet i 1800-tallet under den industrielle Revolution, går den tidligste type svejsning tusinder af år tilbage. Svejsning eksisterede i en eller anden form i Bronsealderen og jernalderen. Arkæologer har fundet små kasser af guld med samlinger, der blev presset svejset over to årtusinder siden. Desuden er der bevis for, at gamle egyptere vidste, hvordan man svejsede jern sammen.

ud fra disse fund skal det være klart, at svejsning ikke er en ny praksis; i stedet har den eksisteret siden jernalderen og måske endda før. Imidlertid, svejsningen udført i disse tider var ekstremt elementær, mildest talt; det involverede intet andet end at hamre sammen to metalstykker under varme.

den form for svejsning, der praktiseres bredt i dag, omend med mere moderne udstyr og teknikker, blev opdaget i det 19.århundrede. Imidlertid har de andre perioder, hvor svejsning blev praktiseret, spillet en vigtig rolle i denne opdagelse. Derfor har vi medtaget dem i denne vejledning om svejsehistorien.

Hvem opfandt svejsning?

før vi begynder diskussionen om de forskellige perioder i svejsehistorien, er det vigtigt at vide, hvem der opfandt svejsning. Her taler vi om den moderne form for svejsning og ikke den svejsning, der eksisterede i middelalderen eller tidligere perioder.

hvad er den moderne form for svejsning? Det er en metode, der involverer brugen af fusionsprocesser til at forbinde stykker plast eller metaller sammen for at skabe eller reparere metalstrukturer. Varme bruges ofte til svejsning af metalstykkerne, og svejseudstyr bruger laserlys, lysbue eller åben ild til at udføre fusionen.

nu hvor du ved, hvordan den moderne form for svejsning fungerer, kan vi vende tilbage til vores diskussion om, hvem der opfandt svejsning. Mens mange mennesker kan lide at kreditere Sir Humphry Davy med opdagelsen af moderne svejsning, kan ingen person krediteres opfindelsen af svejsning.

imidlertid blev de tidligste indhug mod den moderne form for svejsning foretaget ved begyndelsen af det 19.århundrede, da Sir Davy brugte et batteri til at producere en elektrisk lysbue mellem to carbonelektroder for allerførste gang. Det var i år 1800. Seksogtredive år senere blev acetylen opdaget af Edmund Davy. Det tog dog yderligere 45 år, før den moderne form for svejsning blev opfundet.

Hvad skete der i løbet af disse 45 år? August de Meritens sammenføjede blyplader ved hjælp af buevarme. Dette blev efterfulgt af Nikolai Benardos, en russisk studerende af de Meritens, patentering af en elektrisk lysbuesvejsningsmetode, der involverer kulstofstænger. Svejseprocesser udviklede sig meget hurtigt efter dette.

hvordan metalelektroder kunne bruges til svejsning blev opdaget af Nikolai Slavynov. Derudover kom en amerikansk ingeniør C. L Coffin med en lysbuesvejsning, der involverede brugen af en belagt metalelektrode; dette satte scenen for opdagelsen af afskærmet metalbuesvejsning. Sådan kom den moderne form for svejsning til at være.

Hvordan har den moderne form for svejsning ændret sig gennem årene?

før vi dykker ned i svejsehistorien, er det vigtigt at diskutere, hvordan den moderne formsvejsning, der blev opdaget i det 19.århundrede, har ændret sig gennem årene. I de sidste 200 år eller mere har de teknikker og udstyr, der bruges til at udføre svejsning, ændret sig igen og igen til det bedre. Denne udviklingsproces har hjulpet svejseprocessen til at blive hurtigere og mere præcis.

på dette tidspunkt har vi meget sofistikerede svejseprocesser såsom robotsvejsning; dette er en metode, der kan svejse metal mere præcist og hurtigt end nogen menneskelig svejser, der udfører opgaven manuelt. Ikke kun det, denne moderne form for svejsning minimerer eller eliminerer endda risikoen for mennesker ved svejsning. Svejseprocessen bliver kun bedre og mere sofistikeret i fremtiden.

det hele startede dog med opdagelsen af acetylen i begyndelsen af det 19.århundrede; Dette gjorde det muligt at udføre svejsning med en kontrollerbar svejsekilde. Det var dog i begyndelsen af det 20.århundrede, at moderne svejsning virkelig begyndte at tage form; dette var en tid, hvor elektricitet begyndte at blive bredt tilgængelig.

under første og Anden Verdenskrig begyndte Innovation inden for svejsemetoder og teknologi at ske, da militæret havde brug for det hurtigt. Det var først efter Anden Verdenskrig, at svejsning blev brugt til at forbinde metaller i væsentlige strukturer såsom skibe.

1950 ‘ erne eller perioden umiddelbart efter Anden Verdenskrig handlede om Co2-svejseprocessen og dens hurtigt stigende popularitet. Imidlertid fandt mange af de vigtigste udviklinger inden for moderne svejsning sted i 1960 ‘ erne. nogle af disse udviklinger eller fremskridt omfattede elektroslag, Innershield og dualshield svejsning. En anden kritisk opdagelse i løbet af dette årti var Plasmabuesvejsning.

selvom det var en forholdsvis lavmælt periode i historien om moderne svejsning, var året 1970, da mange nye loddeteknikker blev introduceret; metoderne var beregnet til at yde støtte til elektronisk miniaturisering. De omfattede infrarød, varm gas og dampfase.

den seneste fase af moderne svejsning begyndte i 1991, da to introducerede Friktionsrørssvejsning. Imidlertid, den afgørende næste opdagelse i svejsning blev foretaget otte år senere; opdagelsen var en metode, der signifikant øgede indtrængningen af strøm i en svejsning. Et år senere blev magnetisk pulssvejsning introduceret.

samme år var vi også vidne til, at metalkomposit for første gang blev svejset med en røntgenstråle. Laser-bue-hybrid svejsning blev opdaget otte år senere. I 2013 Så vi udviklingen af Gasmetalbuesvejsning-lodning og brugen af laserteknologi og en lap joint i aluminium og lavemissionsstålsvejsning. Sådan ændrede moderne former for svejsning gennem årene.

historie om svejsning tidslinje

nu hvor du har en ide om, hvem der opfandt moderne svejsning og hvordan det har ændret sig gennem årene, kan vi komme til svejsetidslinjens historie; Dette er den komplette historie om svejsning, der går tilbage til perioden før Kristus (f.kr.). Det dækker alle perioder fra det til 2013; det giver også et indblik i fremtiden for svejsning. Uden at spilde yderligere tid, lad os starte med historien om svejsetidslinjen.

svejsning i perioden B. C.

det var i denne periode, at metal blev hamret og bøjet for allerførste gang; metallet, der blev udsat for den tidligste form for svejsning, menes at være kobber. Mange historikere mener, at svejsning startede i det gamle Egypten i år 4000 f. kr.. Oprindeligt blev svejsning kun udført på kobber; imidlertid, processen skred frem gennem årene, og i sidste ende begyndte jern, guld, sølv, og bronse også at blive svejset.

Tin blev opdaget i 3500 f. kr., og arbejdet med bronse begyndte mellem 3000 og 2000 F. kr.. Dette var også det tidspunkt, hvor trykket svejsede små kasser af guld med samlinger, som vi nævnte tidligere, blev opdaget. Derudover blev metal formet til våben, redskaber og smykker i denne periode.

i 3000 F.kr. blev hård lodning brugt af sumerere til at fremstille sværd. I samme periode blev varmen genereret fra trækul brugt af de gamle egyptere til at omdanne jernmalm til svampejern. Det var også første gang, at tryksvejsning blev brugt.

i 2250 f.kr. brugte persere kobolt til at farve glas. I 1500 f. kr. blev kviksølv opdaget, og de første tilfælde af jernsmeltning fandt sted. I 1330 f. kr.blev en blæserør og lodde brugt af gamle egyptere til at udføre metal lodning. Mere end 300 år senere, i 1000 f.kr., begyndte arbejdet med jern; dette var en tid, hvor ovne blev brugt til at bøje metallet til at producere spydspidser og sværd.

i løbet af samme tid blev lappede samlinger hamret i Irland for at fremstille guldkasser. Mellem 900 og 850 f. kr. begyndte egypterne at fremstille værktøjer lavet af jern. Populariteten af jern voksede langsommere i denne periode, da folk bliver mere og mere fortrolige med kobber og Bronse og deres anvendelighed. I samme periode begyndte babylonierne at fremstille våben lavet af jern.

svejsning i perioden A. D. og middelalderen

den første registrerede periode, hvor processen med guldlodning blev praktiseret, er 60 A. D.. Dette blev registreret som en romersk forfatter Plinius, der levede under det tidlige romerske imperium; han dokumenterer processen ved at beskrive, hvordan salte fungerede som en strøm, og hvordan det vanskelige at lodde bestemte metalets farve.

den næste betydelige udvikling inden for svejsning i perioden e.kr. fandt sted i 310 e. kr., da en jernsøjle i Indien blev konstrueret ved hjælp af svejsning. Søjlen vejede over fem tons. Derudover er der strukturer i Rom, Skandinavien og England, der blev konstrueret ved hjælp af svejsning et sted mellem 300 og 400 E. kr.

i 589 e. kr., smedejern blev omdannet til stål for første gang i perioden med Sui-dynastiet af kineserne. I samme periode blev Samurai-sværd fremstillet af japanerne ved hjælp af en svejse-og støbeproces.

i 1000 e.kr. skrev munken Theophilus et manuskript, der beskrev processen med at blande strøm til lodning af sølv. I 1375 blev metalsinken opdaget. Fra det 5.til det 14. århundrede, bedre kendt som middelalderen, smedesvejsning var grundlaget for alle udviklinger og opdagelser inden for svejsning. Men sagen begyndte at ændre sig efter denne periode.

svejsning i det 14.til det 17. århundrede

svejsningens historie i denne periode begynder i 1540; dette var året italiensk metallurgist Vannoccio Biringuccio frigivet de la pirotechnia. Denne bog beskrev smedeoperationen. I samme år blev processen mestret af Renæssancehåndværkere, og dette fremkaldte den fortsatte vækst i svejsning i de følgende århundreder.

et andet kritisk år i denne periode for svejsning var 1568; dette var året, hvor en italiensk guldsmed Benventuto Cellini detaljerede, hvordan en lodningsproces kunne bruges til at lodde en allieret lavet af sølv eller kobber. Udtrykket svejsning blev brugt for første gang i 1599, og i det 17.århundrede kan støbejern ikke produceres for allerførste gang.

året 1800

der var en betydelig udvikling inden for svejsning i det 19.århundrede. En vigtig opdagelse i svejsning blev foretaget i denne periode; opdagelsen var brugen af acetylen eller åben ild. Hvad var dette en vigtig opdagelse? Fordi det muliggjorde fremstilling af indviklede værktøjer og udstyr fremstillet af metal.

i 1836 blev acetylen opdaget af englænderen Edmund Davy, og snart begyndte det at blive brugt i svejseindustrien. Sir Humphrey Davy opfandt et batteridrevet værktøj, der var i stand til at producere en elektrisk lysbue mellem elektroder fremstillet af kulstof i 1800. Værktøjet opfundet af Sir Davy blev brugt bredt til svejsning af metaller.

året 1880

Auguste de Meritens, en fransk videnskabsmand, brugte med succes buegenereret varme til at samle blyplader i 1881. I samme år, Nokolai N. Benardos, en russisk videnskabsmand, sammen med medforsker Stanislaus Olsevski, opfandt en elektrodeholder, som de patenterede i både Storbritannien og USA

de år 1890

på dette tidspunkt var kulstofbuesvejsning den mest populære og udbredte metode til svejsning. Imidlertid opdagede den amerikanske ingeniør C. L Coffin metalelektrode lysbuesvejsningsmetoden i 1890 og patenterede den. Samme år brugte den russiske videnskabsmand N. G. Slavianoff på samme måde som kiste til at støbe metaller i forme.

året 1900

Strohmenger introducerede en belagt metalelektrode i 1990. En kalkbelægning tilføjede lysbuen stabilitet. Samme år blev der også udviklet flere andre svejseprocesser; disse omfattede punktsvejsning, projektionssvejsning, sømsvejsning og flashstuksvejsning. Det var også i samme tid, at stavelektroder blev et populært værktøj til svejsning.

året 1919

Comfort Avery Adams etablerede Det Amerikanske Svejsesamfund efter afslutningen af Første Verdenskrig. Formålet med etableringen var at fremme den videre udvikling af svejseprocesserne. Denne første del af betydelig opdagelse relateret til svejsning i tiden efter Første Verdenskrig var opfindelsen af vekselstrømmen i 1919. Imidlertid blev denne opfindelse ikke brugt af svejseindustrien før i 1930 ‘erne.

1920′ erne

der var nogle væsentlige udviklinger inden for svejsning i denne periode, hvoraf den mest bemærkelsesværdige var introduktionen af automatisk svejsning. En metode, der kombinerede bare elektrodetråde med buespænding, automatiseret svejsning blev oprindeligt brugt til at konstruere slidte kranhjul og motoraksler. Senere brugte bilindustrien den til at producere huse til bagakslen.

ud over ovenstående blev mange svejseelektroder udviklet i 1920 ‘ erne. Dette omfattede tungbelagte stænger udviklet og brugt af A. O. Smith Company i 1927. Ekstruderede elektrodestænger blev fremstillet og solgt til offentligheden for første gang i 1929.

nogle af de andre kritiske opdagelser inden for svejsning i 1920 ‘ erne omfattede oprettelsen af Institut for Svejseteknikere. Testsvejsningen udført ved hjælp af argon og helium som beskyttelsesgas, forskning i brugen af røntgenstråler til test af svejsninger og opførelsen af den første svejsede jernbanebro.

1930 ‘ erne

i år 1930 blev stud svejsning udviklet af Ny York Navy Yard. Det primære formål med dette var at fastsætte træ pyntede over en overflade lavet af metal. To industrier, hvor denne svejseproces blev udbredt, var byggeri og skibsbygning.

i samme periode blev nedsænket lysbuesvejsningsproces også udviklet af National Tube Company; dette var en automatisk svejseproces, der var designet specielt til en rørmølle med base i McKeesport, Pennsylvania. Oprettelse af langsgående sømme i røret var formålet med at udvikle denne svejseproces.

i 1930 patenterede Robinoff processen og solgte den senere til Linde Air Products Company; det var her processen fik navnet ‘Unionmelt svejsning.’Den mere avancerede neddykkede lysbuesvejsningsproces erstattede snart stud-svejseprocessen i skibsbygningssektoren; processen viste sig at være ekstremt produktiv på skibsværfter. Processen er stadig populær selv i dag.

1940 ‘ erne

en ide af C. L kiste er det, der fødte Gas tungsten buesvejsning (GTA) metode, patenteret af kiste i 1890. Metoden gør det muligt at svejse i en ikke-iltende gasatmosfære. I slutningen af 1920 ‘ erne forfine H. M. Hobart konceptet ved at bruge helium som beskyttelsesgas. Senere, P.K Devers erstattet helium med argon som beskyttelsesgas til at udføre GTA.

indtil 1940 ‘ erne var dette den metode, der blev brugt til svejsning af aluminium, rustfrit stål og magnesium. I 1941 perfektionerede Meredith processen og kaldte den Heliarc svejsning. Senere patenterede Linde Air Products company processen under sit navn og brugte den derefter til at udvikle den vandkølede fakkel.

en af de mest kritiske svejseprocesser, der tjente som grundlag for udviklingen af gasmetalbuesvejsningsprocessen i 1948; udviklingen blev sponsoreret af Air Reduction Company og udført på Battelle Memorial Institute.

ligesom i GTAV-processen blev den gasafskærmede bue brugt til at udvikle GMAV-processen; den eneste forskel var, at tungstenelektroden blev erstattet af en elektrodetråd, der kontinuerligt blev fodret. Konstantspændingskilden og ledningerne med lille diameter var nogle grundlæggende ændringer, der tilføjede anvendelighed til processen.

tidligere havde H. E. Kennedy patenteret dette princip. GMAV blev oprindeligt introduceret som en måde at svejse ikke-jernholdige metaller på. Imidlertid begyndte folk snart også at prøve processen på stål på grund af dens høje aflejringshastighed.

1950 ‘ erne

i 1953 populariserede Novoshilov og Lyubavski Co2-svejseprocessen, og det blev den foretrukne metode til svejsning af stål; dette skyldtes hovedsageligt, at processen var overkommelig. Denne svejseproces involverede dybest set svejsning med forbrugselektroder i en CO2-gasatmosfære.

på trods af brug af udstyr designet til den inerte gasmetalbue, kunne Co2-svejseprocessen bruges til økonomisk svejsning af stål. Dette hjalp svejseprocessen til at blive populær næsten umiddelbart efter introduktionen.

en varm bue er en bue, der anvendes i Co2-processen, og de større elektrodetråde kræver relativt høje strømme. Ikke længe efter, vi var vidne til lanceringen af elektrodetråde med mindre diameter. Dette gjorde det mere bekvemt at svejse tynde materialer. Med indførelsen af disse elektrode ledninger og strømforsyninger, der blev mere og mere raffineret, populariteten af processen skudt op betydeligt.

i slutningen af 1958 og begyndelsen af 1959, mikrotråd eller dip-overføringssvejsning, blev kortslutningsbuevariationen af GMAV udviklet. Hvad var formålet med denne variation? Det gjorde det muligt at udføre svejsning på tynde materialer i alle positioner; snart blev det en af de mest populære sorter af gasmetalbuesvejsning (GMAV) proces.

1960 ‘erne

nogle væsentlige fremskridt skete i svejseindustrien i 1960′ erne. nogle af disse udviklinger eller forbedringer omfattede elektroslag, Innershield og dualshield svejsning. I samme periode, Robert M. Gage opfandt plasmabuesvejsning. Metoden blev brugt til at udføre metalsprøjtning. 1960 ‘ erne var også den æra, hvor franskmændene udviklede elektronstrålesvejsning; den amerikanske flyproduktionsindustri bruger stadig denne svejsemetode.

en betydelig udvikling i svejseindustrien, der opstod i 1960 ‘ erne, var opfindelsen af laseren. Et par år senere blev laserstrålesvejsning introduceret; det viste sig yderst nyttigt ved svejsning, især automatiseret og højhastighedssvejsning. Der er dog nogle væsentlige ulemper forbundet med denne metode, hvilket er grunden til, at det ikke er svejsning, der anvendes i dag; vanskelighederne omfattede de høje omkostninger ved udstyr og begrænsede applikationer.

i 1960 blev der også introduceret en anden svejseproces, og denne proces var eksplosiv svejsning. I 1962 blev Mercury Space capsule svejset af Sciaky, et amerikansk fremstillingsvirksomhed. I 1963 var der en betydelig udvikling inden for svejsetest, herunder Varestraint Test og Fusevelder fakkel.

mellem 1965 og 1967 var der øget brug af Co2-laser til at skære og svejse. Derudover startede Tyngdekraftssvejsning i Det Forenede Kongerige (Storbritannien) i løbet af denne tid. I 1969 blev SOYUS-6, et rumfartøj, svejset i rummet af russerne. Endelig blev mange nye loddeteknikker introduceret i år 1970; formålet med disse teknikker var at sikre støtte til elektronisk miniaturisering, og de omfattede infrarød, varm gas og dampfase.

den moderne eller nyeste æra af svejsning

denne periode starter i 1991 og varer indtil 2013. Mange af de svejseprocesser, der anvendes i dag, som er over 90, blev opdaget at ændret til deres nuværende tilstand i denne æra. Nogle af de mest betydningsfulde udviklinger, der finder sted i den seneste æra af svejsning, er indbyggede computere, robotsvejsning, flere gasblandinger og meget sofistikerede elektroder.

den første væsentlige udvikling i denne æra af svejsning var indførelsen af to ved friktion røre svejsning i 1991. I 1999 blev den næste betydelige opdagelse inden for svejsning foretaget; det var en metode, der øgede indtrængningen af strøm i en svejsning med så meget som 300%.

i 2000 blev magnetisk pulssvejsning introduceret. Metalkompositet blev også svejset med en røntgenstråle for første gang i samme år. I 2008 blev Laser-bue-hybrid svejsning opdaget. Endelig fandt udviklingen af Gasmetalbuesvejsning i 2013 sted; dette var en proces, der svejser det stål, der blev brugt i biler. Endelig var vi vidne til brugen af laserteknologi og en lap joint i aluminium og lav-kulstofstål svejsning for første gang i samme år.

hvad er fremtiden for svejsning?

efter at have gennemgået alle de forskellige epoker af svejsning til dato, er vi nu i stand til at forudsige, hvordan fremtiden for svejsning kan se ud. For det første forventer vi, at svejseoperationerne integrerer intro-processtyringsmekanismer og smidig fremstilling fuldt ud. Da svejsning i stigende grad integreres i fremstillingsdesignet og tilpasses informationssystemer, forventer vi, at svejseprocessen bliver mere automatiseret.

ud over ovenstående forventer vi, at materialer, der er designet til at blive svejset, er et væsentligt krav i fremstillingen af fremtidige produkter; disse materialer vil sandsynligvis omfatte højstyrke og smarte materialer med indlejrede computerchips, der overvåger svejsningens livscyklus. I fremtiden kunne disse materialer skabe mange nye muligheder for svejseindustrien.

i fremtiden vil svejsemodellering blive en afgørende del af processen, der ser ud til integreret svejsning på tværs af hele fremstillingslivscyklussen. Endelig vil energibehovet til svejsning reduceres betydeligt med udviklingen af disse smarte materialer, hvilket vil bidrage til at sænke omkostningerne ved svejsning.

lignende indlæg:

• Hvad er MMA svejsning?
• Sådan svejses støbejern
• Hvad er arbejdscyklus i svejsning?