A hegesztés teljes története

a hegesztés a modern fémgyártás egyik legkritikusabb lépése. Ez köztudott. A legtöbb ember azonban nem tudja, honnan származik a hegesztés, mi volt a legkorábbi formája, és hogyan fejlődött az évek során.

bár a hegesztés modern formáját, amely magában foglalja a ma látott hegesztőeszközöket, az 1800-as években találták ki az ipari forradalom idején, a legkorábbi hegesztési típus évezredekre nyúlik vissza. A hegesztés valamilyen formában létezett a bronzkorban és a vaskorban. A régészek kis aranydobozokat találtak ízületekkel,amelyeket több mint két évezreddel ezelőtt nyomással hegesztettek. Sőt, bizonyíték van arra, hogy az ókori egyiptomiak tudták, hogyan kell hegeszteni a vasat.

ezekből az eredményekből világossá kell tenni, hogy a hegesztés nem új gyakorlat, hanem a vaskor óta, sőt talán még korábban is létezett. Az akkoriban végzett hegesztés azonban enyhén szólva rendkívül elemi volt; nem volt más, mint két fémdarab hő alatt történő kalapálása.

a hegesztés ma széles körben alkalmazott formáját, bár korszerűbb berendezésekkel és technikákkal, a 19. században fedezték fel. Azonban a többi időszak, amelyben a hegesztést gyakorolták, jelentős szerepet játszott ebben a felfedezésben. Ezért felvettük őket a hegesztés történetére vonatkozó útmutatóba.

ki találta fel a hegesztést?

mielőtt elkezdenénk a hegesztés történetének különböző időszakairól szóló vitát, elengedhetetlen tudni, hogy ki találta fel a hegesztést. Itt a hegesztés modern formájáról beszélünk, nem pedig a középkorban vagy a korábbi időszakokban létező hegesztésről.

mi a hegesztés modern formája? Ez egy olyan módszer, amely magában foglalja a fúziós folyamatok használatát műanyag vagy fémdarabok összekapcsolására fémszerkezetek létrehozásához vagy javításához. A fémdarabok hegesztéséhez általában hőt használnak, a hegesztőberendezések pedig lézerfényt, elektromos ívet vagy nyílt lángot használnak a fúzió elvégzéséhez.

most, hogy tudja, hogyan működik a hegesztés modern formája, visszatérhetünk a hegesztéssel kapcsolatos megbeszélésünkre. Míg sokan szeretnék jóváírni Sir Humphry Davy-t a modern hegesztés felfedezésével, senki sem írható jóvá a hegesztés feltalálásával.

a hegesztés modern formája felé azonban a legkorábbi lépések a 19.század fordulóján történtek, amikor Sir Davy egy akkumulátort használt két szénelektróda közötti elektromos ív előállításához. Ez 1800 – ban volt. Harminchat évvel később az acetilént Edmund Davy fedezte fel. A hegesztés modern formájának feltalálása azonban további 45 évbe telt.

mi történt ebben a 45 évben? August de Meritens ívhő felhasználásával összekötötte az ólomlemezeket. Ezt követte Nikolai Benardos, a De Meritens orosz hallgatója, szabadalmaztatott egy elektromos ívhegesztési módszert, amely szénrudakat tartalmaz. A hegesztési folyamatok ezt követően nagyon gyorsan fejlődtek.

Nyikolaj Szlavinov fedezte fel, hogyan lehet A fém elektródákat hegesztésre használni. Ezenkívül egy amerikai mérnök, C. L Coffin előállt egy ívhegesztéssel, amely bevonatos fémelektróda használatát jelentette; ez megalapozta az árnyékolt fém ívhegesztés felfedezését. Így jött létre a hegesztés modern formája.

hogyan változott a hegesztés modern formája az évek során?

mielőtt belemerülnénk a hegesztés történetébe, elengedhetetlen megvitatni, hogy a 19.században felfedezett modern formájú hegesztés hogyan változott az évek során. Az elmúlt 200 évben a hegesztéshez használt technikák és berendezések újra és újra megváltoztak, jobbra. Ez az evolúciós folyamat elősegítette a hegesztési folyamat gyorsabbá és pontosabbá válását.

jelenleg rendkívül kifinomult hegesztési eljárásokkal rendelkezünk, mint például a robothegesztés; ez egy olyan módszer, amely pontosabban és gyorsabban képes hegeszteni a fémeket, mint bármely emberi hegesztő, aki manuálisan végzi a feladatot. Nem csak, hogy ez a modern hegesztési forma minimálisra csökkenti vagy akár kiküszöböli az embereket fenyegető kockázatokat hegesztéssel. A hegesztési folyamat a jövőben csak jobb és kifinomultabb lesz.

mindez azonban az acetilén felfedezésével kezdődött a 19.század elején; ez lehetővé tette a hegesztés elvégzését szabályozható hegesztési forrással. A modern hegesztés azonban a 20.század elején kezdett kialakulni; ez volt az az idő, amikor a villamos energia széles körben elérhetővé vált.

az I. és II. világháború alatt a hegesztési módszerek és technológiák innovációja megkezdődött, mivel a hadseregnek gyorsan szüksége volt rá. Csak a második világháború után használták a hegesztést fémek összekapcsolására olyan alapvető szerkezetekben, mint a hajók.

az 1950-es évek vagy a második világháború utáni időszak a Co2 hegesztési folyamatról és annak gyorsan növekvő népszerűségéről szólt. A modern hegesztés számos kulcsfontosságú fejlesztése azonban az 1960-as években történt. néhány ilyen fejlesztés vagy fejlesztés magában foglalta az Electroslag, az Innershield és a Dualshield hegesztést. Egy másik kritikus felfedezés ebben az évtizedben a plazma ívhegesztés volt.

bár a modern hegesztés történetében viszonylag alacsony kulcsú időszak volt, 1970-ben számos új forrasztási technikát vezettek be; a módszerek célja az elektronikus miniatürizálás támogatása volt. Ezek közé tartozik az infravörös, a forró gáz és a gőz fázis.

a modern hegesztés legújabb fázisa 1991-ben kezdődött, amikor a TWI bevezette a súrlódó Keverőhegesztést. A hegesztés következő döntő felfedezését azonban nyolc évvel később tették meg; a felfedezés olyan módszer volt, amely jelentősen megnövelte a fluxus behatolását a hegesztésbe. Egy évvel később bevezették a mágneses impulzushegesztést.

ugyanebben az évben először tanúi voltunk annak is, hogy a fém kompozitot röntgensugárral hegesztették. A lézer-ív-hibrid hegesztést nyolc évvel később fedezték fel. 2013-ban láttuk a fejlesztés a gáz fém ívhegesztés-keményforrasztás és a lézeres technológia és a kör közös alumínium és alacsony szén-dioxid-acél hegesztés. Így változtak a hegesztés modern formái az évek során.

a hegesztési idővonal története

most, hogy van ötlete arról, hogy ki találta fel a modern hegesztést, és hogyan változott az évek során, eljuthatunk a hegesztési idővonal történetéhez; ez a hegesztés teljes története a Krisztus előtti időszakra nyúlik vissza (időszámításunk előtt). Ez magában foglalja az összes időszakot, hogy 2013-ig; bepillantást enged a hegesztés jövőjébe is. Anélkül, hogy további időt pazarolnánk, kezdjük a hegesztési idővonal történetével.

hegesztés a Kr.e.

ez volt ebben az időszakban, hogy a fém kalapált és hajlított a legelső alkalommal; a fém, hogy volt kitéve a legkorábbi formája a hegesztés úgy gondolják, hogy a réz. Sok történész úgy véli, hogy a hegesztés az ókori Egyiptomban kezdődött az I. E. 4000-ben.. Kezdetben a hegesztést csak rézen végezték; a folyamat azonban az évek során előrehaladt, és végül vas, arany, ezüst és bronz hegesztése is megkezdődött.

az ónt KR. e. 3500-ban fedezték fel, és a bronz munkálatai kr. e. 3000 és 2000 között kezdődtek.. Ez volt az az idő is, amikor felfedezték a korábban említett kötésekkel ellátott kis aranydobozokat. Ezenkívül a fémet fegyverekké, edényekké és ékszerekké alakították ebben az időszakban.

KR.e. 3000-ben a sumérok kemény forrasztást használtak kardok előállításához. Ugyanebben az időszakban a faszénből származó hőt az ókori egyiptomiak használták fel a vasérc szivacsvassá történő átalakítására. Ez volt az első alkalom, hogy nyomáshegesztést alkalmaztak.

KR.e. 2250-ben a perzsák kobaltot használtak az üveg színezésére. 1500-ban felfedezték a higanyt, és az első vasolvasztási esetek megtörténtek. 1330-ban az ókori egyiptomiak fúvócsövet és forrasztót használtak fémforrasztáshoz. Több mint 300 évvel később, I.E. 1000-ben megkezdődött a vason végzett munka; ez volt az az idő, amikor kemencéket használtak a fém hajlítására lándzsahegyek és kardok előállításához.

ugyanebben az időben Írországban lapped ízületeket kalapáltak arany dobozok gyártására. 900 és 850 között az egyiptomiak vasból készült szerszámokat kezdtek gyártani. A vas népszerűsége lassult ebben az időszakban, mivel az emberek egyre jobban megismerték a réz és a bronz hasznosságát. Ugyanebben az időszakban a babiloniak vasból készült fegyvereket kezdtek gyártani.

hegesztés az AD időszakban és a középkorban

az első feljegyzett időszak, amely alatt az aranyforrasztás folyamatát gyakorolták, az 60 ad.. Ezt Plinius Római íróként jegyezték fel, aki a korai római Birodalom idején élt; dokumentálja a folyamatot azzal, hogy leírja, hogyan működtek a sók fluxusként, és hogy a keményforrasztás nehézsége hogyan határozta meg a fém színét.

a hegesztés következő jelentős fejlődése az AD időszakban 310-ben történt, amikor Indiában egy vasoszlopot hegesztéssel építettek. Az oszlop súlya több mint öt tonna volt. Továbbá vannak olyan szerkezetek Rómában, Skandináviában és Angliában, amelyeket hegesztéssel építettek valahol KR. U. 300 és 400 között

KR. U. 589-ben., a kovácsoltvasat a kínaiak először a Sui-dinasztia idején alakították át acélgá. Ugyanebben az időszakban a szamuráj kardokat a japánok készítették hegesztési és formázási eljárással.

KR.U. 1000-ben Theophilus szerzetes írt egy kéziratot, amely leírta a fluxus keverésének folyamatát az ezüst brazzolására. 1375-ben felfedezték a fém cinket. Az 5. századtól a 14. századig, ismertebb nevén a középkorig, a kovácshegesztés volt az alapja a hegesztés minden fejleményének és felfedezésének. A dolog azonban ezen időszak után változni kezdett.

hegesztés a 14-17.században

a hegesztés története ebben az időszakban 1540-ben kezdődik; ez volt az év olasz metallurgist Vannoccio Biringuccio megjelent de la pirotechnia. Ez a könyv leírta a kovácsolási műveletet. Ugyanebben az évben a folyamatot reneszánsz kézművesek sajátították el, és ez ösztönözte a hegesztés folyamatos növekedését a következő évszázadokban.

ebben az időszakban a hegesztés másik kritikus éve 1568 volt; ez volt az az év, amikor egy olasz ötvös Benventuto Cellini részletezte, hogyan lehet forrasztási eljárással felhasználni egy ezüstből vagy rézből készült szövetségest. A hegesztés kifejezést először 1599-ben használták, a 17.században pedig az öntöttvas nem állítható elő először.

az év 1800

voltak jelentős fejlemények hegesztés a 19.században. Ebben az időszakban fontos felfedezés történt a hegesztésben; a felfedezés acetilén vagy nyílt láng használata volt. Mi volt ez egy fontos felfedezés? Mert lehetővé tette bonyolult eszközök és berendezések gyártását fémből.

1836-ban az acetilént az angol Edmund Davy fedezte fel, és hamarosan a hegesztőiparban kezdték használni. Sir Humphrey Davy 1800-ban feltalált egy akkumulátorral működtetett szerszámot, amely képes elektromos ív előállítására szénből készült elektródák között. A Sir Davy által feltalált eszközt széles körben használták fémek hegesztésére.

az év 1880

Auguste de Meritens, egy francia tudós, 1881-ben sikeresen használta az ív által generált hőt az ólomlemezek összekapcsolására. Ugyanebben az évben Nokolai N. Benardos, egy orosz tudós, Stanislaus Olszewski tudóstársával együtt feltalált egy elektródatartót, amelyet mind az Egyesült Királyságban, mind az Egyesült Államokban szabadalmaztattak

1890-ben

ebben az időben a szén ívhegesztés volt a legnépszerűbb és legszélesebb körben alkalmazott módszer a hegesztéshez. C. L Coffin amerikai mérnök azonban 1890-ben felfedezte a fémelektróda ívhegesztési módszert, és szabadalmaztatta. Ugyanebben az évben N. G. slavianoff orosz tudós ugyanúgy használta, mint a Coffin, hogy fémeket öntsen formákba.

az év 1900

Strohmenger bevezetett egy bevont fém elektróda 1990-ben. A mész bevonat stabilitást adott az ívnek. Ugyanebben az évben számos más hegesztési eljárást is kifejlesztettek; ezek közé tartozott a ponthegesztés, a vetítési hegesztés, a varrathegesztés és a vaku tompahegesztés. Ugyanebben az időben a botelektródák a hegesztés népszerű eszközévé váltak.

az év 1919

Comfort Avery Adams létrehozta az amerikai hegesztő társaság vége után az első világháború. Az AWS létrehozásának célja A hegesztési folyamatok továbbfejlesztésének ösztönzése volt. Az első világháború utáni korszakban a hegesztéssel kapcsolatos jelentős felfedezés első része a váltakozó áram feltalálása volt 1919-ben. Ezt a találmányt azonban a hegesztőipar csak az 1930-as években alkalmazta.

az 1920-as években

ebben az időszakban jelentős fejlesztések történtek a hegesztésben, amelyek közül a legjelentősebb az automatikus hegesztés bevezetése. Egy olyan módszer, amely a csupasz elektróda vezetékeket ívfeszültséggel kombinálta, az automatizált hegesztést kezdetben kopott darukerekek és motortengelyek építésére használták. Később az autóipar a hátsó tengely házainak gyártására használta.

a fentieken kívül számos hegesztőelektródát fejlesztettek ki az 1920-as években. ez magában foglalta az A. O. Smith Company által 1927-ben kifejlesztett és használt nehéz bevonatú rudakat. Az extrudált elektródarudakat először 1929-ben gyártották és értékesítették a nyilvánosság számára.

az 1920-as években a hegesztés egyéb kritikus felfedezései közé tartozott a Hegesztőmérnökök Intézetének létrehozása. A teszthegesztést argon és hélium felhasználásával végezték árnyékoló gázként, a röntgensugarak használatának kutatása a hegesztések tesztelésére, valamint az első hegesztett vasúti híd építése.

az 1930-as évek

1930-ban a csaphegesztést a New York-i haditengerészeti Udvar fejlesztette ki. Ennek elsődleges célja a fa deszkázat rögzítése volt egy fémből készült felületen. Két iparág, ahol ezt a hegesztési eljárást széles körben alkalmazták, az építőipar és a hajógyártás volt.

ugyanebben az időszakban a merülő ívhegesztési folyamatot a National Tube Company is kifejlesztette; ez egy automatikus hegesztési folyamat volt, amelyet kifejezetten a Pennsylvaniai Mckeesportban található csőgyárhoz terveztek. Ennek a hegesztési folyamatnak a célja a hosszanti varratok létrehozása a csőben.

1930-ban Robinoff szabadalmaztatta a folyamatot, majd később eladta a Linde Air Products vállalatnak; ez volt az, ahol a folyamat Unionmelt welding nevet kapta.’A fejlettebb víz alatti ívhegesztési eljárás hamarosan felváltotta a csaphegesztési folyamatot a hajógyártási ágazatban; a folyamat rendkívül produktívnak bizonyult a hajógyárakban. A folyamat ma is népszerű.

az 1940-es évek

C. L Coffin ötlete az, ami a Coffin által 1890-ben szabadalmaztatott gáz-volfrám ívhegesztési (GTAW) módszert hozta létre. A GTAW módszer lehetővé teszi a hegesztést nem oxidáló gáz atmoszférában. Az 1920-as évek végén a H. M. Hobart finomította a koncepciót hélium árnyékoló gázként történő felhasználásával. Később, P.K Devers a héliumot argonnal helyettesítette árnyékoló gázként a GTAW végrehajtásához.

az 1940-es évekig ezt a módszert használták alumínium, rozsdamentes acél és magnézium hegesztésére. 1941-ben Meredith tökéletesítette a folyamatot, és Heliarc hegesztésnek nevezte el. Később a Linde Air Products cég szabadalmaztatta a folyamatot a neve alatt, majd felhasználta a vízhűtéses fáklya kifejlesztésére.

az egyik legkritikusabb hegesztési folyamat, a GTAW szolgált a GÁZFÉM ívhegesztési (GMAW) folyamat fejlesztésének alapjául 1948-ban; a fejlesztést az Air Reduction Company támogatta, és a Battelle Memorial Institute-ban hajtották végre.

csakúgy, mint a GTAW folyamatban, a gázárnyékolt ívet is felhasználták a GMAW folyamat fejlesztésére; az egyetlen különbség az volt, hogy a volfrámelektródát egy folyamatosan táplált elektródhuzal váltotta fel. Az állandó feszültségű áramforrás és a kis átmérőjű vezetékek alapvető változások voltak, amelyek hozzáadták a folyamat használhatóságát.

korábban H. E. Kennedy szabadalmaztatta ezt az elvet. A GMAW-t eredetileg a színesfémek hegesztésének módjaként vezették be. Az emberek azonban hamarosan elkezdték kipróbálni a folyamatot acélon is, annak magas lerakódási aránya miatt.

az 1950-es évek

1953-ban Novoshilov és Lyubavski népszerűsítette a Co2 hegesztési folyamatot, és ez lett az előnyben részesített módszer az acélok hegesztésére; ez elsősorban a folyamat megfizethetőségének köszönhető. Ez a hegesztési folyamat alapvetően magában foglalta a fogyóelektródákkal történő hegesztést CO2 gáz atmoszférában.

az inert gáz fém ívhez tervezett berendezések használata ellenére a Co2 hegesztési eljárás felhasználható acélok gazdaságos hegesztésére. Ez segített abban, hogy a hegesztési folyamat szinte azonnal népszerűvé váljon a bevezetése után.

a forró ív a Co2 folyamatban használt ív, és a nagyobb elektródhuzalok viszonylag nagy áramokat igényelnek. Nem sokkal később, szemtanúi voltunk a dob kisebb átmérőjű elektróda vezetékek. Ez kényelmesebbé tette a vékony anyagok hegesztését. Az egyre kifinomultabb elektródhuzalok és tápegységek bevezetésével a folyamat népszerűsége jelentősen megnőtt.

1958 végén és 1959 elején mikro-huzal vagy dip transzfer hegesztés, a rövidzárlat ív változata GMAW fejlesztették ki. Mi volt ennek a variációnak a célja? Lehetővé tette a hegesztés vékony anyagokon történő elvégzését minden helyzetben; hamarosan a gázfém ívhegesztés (GMAW) folyamat egyik legnépszerűbb fajtájává vált.

az 1960-as évek

néhány jelentős előrelépés történt a hegesztőiparban az 1960-as években. néhány ilyen fejlesztés vagy fejlesztés magában foglalta az Elektroslag, az Innershield és a Dualshield hegesztést. Ugyanebben az időszakban, Robert M. Gage feltalálta a plazma ívhegesztést. A módszert fémpermetezésre használták. Az 1960-as évek voltak azok a korszakok is, amikor a franciák kifejlesztették az elektronsugaras hegesztést; az amerikai repülőgépgyártó ipar továbbra is ezt a hegesztési módszert használja.

a hegesztőiparban az 1960-as években bekövetkezett jelentős fejlődés a lézer feltalálása volt. Néhány évvel később bevezették a lézersugaras hegesztést, amely rendkívül hasznosnak bizonyult a hegesztésben, különösen az automatizált és nagy sebességű hegesztésben. Van azonban néhány jelentős hátránya ennek a módszernek, ezért nem használják ma a hegesztést; a nehézségek közé tartozott a berendezések magas költsége és a korlátozott alkalmazások.

1960-ban egy másik hegesztési eljárást is bevezettek, és ez a folyamat robbanásveszélyes hegesztés volt. 1962-ben a Mercury Space capsule-t egy amerikai gyártó cég, a Sciaky hegesztette. 1963-ban jelentős fejlesztések történtek a hegesztés tesztelésében, beleértve a Varestraint tesztet és a Fusewelder fáklyát.

1965 és 1967 között nőtt a CO2 lézer használata a vágáshoz és hegesztéshez. Ezenkívül a gravitációs hegesztés ebben az időben kezdődött az Egyesült Királyságban (Egyesült Királyság). 1969-ben a Szojuz-6 űrhajót az oroszok hegesztették az űrben. Végül számos új forrasztási technikát vezettek be 1970-ben; ezeknek a technikáknak az volt a célja, hogy biztosítsák az elektronikus miniatürizálás támogatását, és magukban foglalták az infravörös, a forró gáz és a gőzfázist.

a hegesztés Modern vagy Legújabb korszaka

ez az időszak 1991-ben kezdődik és 2013-ig tart. A ma alkalmazott hegesztési folyamatok közül sok, amelyeknek vége 90, felfedezték, hogy ebben a korszakban megváltozott a jelenlegi állapotuk. A hegesztés legújabb korszakának legjelentősebb fejlesztései a fedélzeti számítógépek, a robothegesztés, a többszörös gázkeverékek és a rendkívül kifinomult elektródák.

a hegesztés ezen korszakának első jelentős fejleménye a TWI bevezetése volt súrlódó Keverőhegesztéssel 1991-ben. 1999-ben a hegesztés következő jelentős felfedezése történt; ez egy olyan módszer volt, amely akár 300% – kal növelte a fluxus behatolását a hegesztésbe.

2000-ben bevezették a mágneses impulzus hegesztést. A fém kompozitot ugyanabban az évben először röntgensugárral hegesztették. 2008-ban felfedezték a lézer-ív-hibrid hegesztést. Végül 2013-ban megtörtént a Gázfém ívhegesztés-keményforrasztás fejlesztése; ez egy olyan folyamat volt, amely hegeszti az autókban használt acélt. Végül ugyanabban az évben először tanúi voltunk a lézertechnológia és az alumínium és alacsony széntartalmú acélhegesztés körkötésének.

mi a hegesztés jövője?

miután végigmentünk a hegesztés különböző korszakain, most abban a helyzetben vagyunk, hogy megjósolhassuk a hegesztés jövőjét. Először is elvárjuk, hogy a hegesztési műveletek teljes mértékben integrálják az intro folyamatirányítási mechanizmusokat és az agilis gyártást. Továbbá, mivel a hegesztés egyre inkább integrálódik a gyártási tervezésbe és igazodik az információs rendszerekhez, arra számítunk, hogy a hegesztési folyamat automatikusabbá válik.

a fentiek mellett elvárjuk, hogy a hegesztésre tervezett anyagok alapvető követelmények legyenek a jövőbeli termékek gyártásában; ezek az anyagok valószínűleg nagy szilárdságú és intelligens anyagokat tartalmaznak beágyazott számítógépes chipekkel, amelyek figyelemmel kísérik a hegesztés életciklusának teljesítményét. A jövőben ezek az anyagok számos új lehetőséget teremthetnek a hegesztőipar számára.

a jövőben a hegesztési modellezés kulcsfontosságú részévé válik annak a folyamatnak, amely az integrált hegesztést a teljes gyártási életcikluson keresztül vizsgálja. Végül a hegesztés energiaigénye jelentősen csökken ezen intelligens anyagok kifejlesztésével, ami segít csökkenteni a hegesztés költségeit.

hasonló Hozzászólások:

• mi az MMA hegesztés?
• hogyan kell hegeszteni öntöttvas
• mi a munkaciklus a hegesztésben?