Den fullständiga historien om svetsning

svetsning är ett av de mest kritiska stegen i modern metalltillverkning. Detta är allmänt känt. Men de flesta vet inte var svetsning har sitt ursprung, vad var dess tidigaste form och hur den har utvecklats genom åren.

även om den moderna formen av svetsning som involverar de svetsverktyg som vi ser idag uppfanns på 1800-talet under den industriella revolutionen, går den tidigaste typen av svetsning tillbaka tusentals år. Svetsning fanns i någon form i bronsåldern och järnåldern. Arkeologer har hittat små lådor med guld med fogar som trycksvetsades för över två årtusenden sedan. Dessutom finns det bevis på att Forntida egyptier visste hur man svetsade järn tillsammans.

av dessa fynd bör det vara tydligt att svetsning inte är en ny praxis; istället har det funnits sedan järnåldern och kanske till och med tidigare. Svetsningen som utfördes under dessa tider var emellertid extremt elementär, minst sagt; det innebar ingenting annat än att hamra ihop två metallstycken under värme.

den form av svetsning som är allmänt praktiseras idag, om än med mer modern utrustning och tekniker, upptäcktes i 19th Century. De andra perioderna där svetsning praktiserades har dock spelat en viktig roll i denna upptäckt. Därför har vi inkluderat dem i den här guiden om svetshistorien.

vem uppfann svetsning?

innan vi börjar diskussionen om de olika perioderna i svetshistorien är det viktigt att veta vem som uppfann svetsning. Här talar vi om den moderna formen av svetsning och inte svetsningen som fanns under medeltiden eller tidigare perioder.

vad är den moderna formen av svetsning? Det är en metod som innebär användning av fusionsprocesser för att sammanfoga bitar av plast eller metaller för att skapa eller reparera metallkonstruktioner. Värme används ofta för svetsning av metallbitarna, och svetsutrustning använder laserljus, elektrisk båge eller öppen eld för att utföra fusionen.

nu när du vet hur den moderna formen av svetsning fungerar kan vi återvända till vår diskussion om vem som uppfann svetsning. Medan många tycker om att kreditera Sir Humphry Davy med upptäckten av modern svetsning, kan ingen person krediteras uppfinningen av svetsning.

men de tidigaste inbrytningarna mot den moderna formen av svetsning gjordes vid 19-talets början när Sir Davy använde ett batteri för att producera en elektrisk båge mellan två kolelektroder för första gången. Detta var år 1800. Trettiosex år senare upptäcktes acetylen av Edmund Davy. Det tog dock ytterligare 45 år för den moderna formen av svetsning att uppfinnas.

vad hände under dessa 45 år? August de Meritens sammanfogade blyplattor med bågvärme. Detta följdes av Nikolai Benardos, en rysk student av de Meritens, som patenterade en elektrisk bågsvetsningsmetod med kolstavar. Svetsprocesser utvecklades mycket snabbt efter detta.

hur metallelektroder kunde användas för svetsning upptäcktes av Nikolai Slavynov. Dessutom kom en amerikansk ingenjör C. L Coffin med en bågsvetsning som involverade användningen av en belagd metallelektrod; detta satte scenen för upptäckten av skärmad metallbågsvetsning. Så här kom den moderna formen av svetsning.

hur har den moderna formen av svetsning förändrats genom åren?

innan vi dyker in i svetshistorien är det viktigt att diskutera hur den moderna formsvetsningen, som upptäcktes i 19th Century, har förändrats genom åren. Under de senaste 200 åren eller mer har tekniker och utrustning som används för att utföra svetsning förändrats om och om igen, till det bättre. Denna utvecklingsprocess har hjälpt svetsprocessen att bli snabbare och mer exakt.

för närvarande har vi mycket sofistikerade svetsprocesser som robotsvetsning; detta är en metod som kan svetsa metall mer exakt och snabbt än någon mänsklig svetsare som utför uppgiften manuellt. Inte bara det, denna moderna form av svetsning minimerar eller till och med eliminerar riskerna för människor genom svetsning. Svetsprocessen kommer bara att bli bättre och mer sofistikerad i framtiden.

men allt detta började med upptäckten av acetylen i början av 19-talet; detta gjorde det möjligt att utföra svetsning med en kontrollerbar svetskälla. Det var dock under början av 20-talet som modern svetsning verkligen började ta form; detta var en tid då El började bli allmänt tillgänglig.

under första och andra världskriget började Innovation inom svetsmetoder och teknik hända eftersom militären behövde det snabbt. Det var först efter andra världskriget som svetsning användes för att sammanfoga metaller i väsentliga strukturer som fartyg.

1950-talet eller perioden omedelbart efter andra världskriget handlade om Co2-svetsprocessen och dess snabbt ökande popularitet. Men många av de viktigaste utvecklingen inom modern svetsning ägde rum på 1960-talet. några av dessa utvecklingar eller framsteg inkluderade Elektroslag, Innershield och dualshield-svetsning. En annan kritisk upptäckt under detta decennium var plasmabågsvetsning.

även om det var en relativt lågmäld period i historien om modern svetsning, år 1970 var när många nya lödtekniker infördes; metoderna var avsedda att ge stöd till elektronisk miniatyrisering. De inkluderade infraröd, varm gas och ångfas.

den senaste fasen av modern svetsning började 1991 när TWI introducerade friktionssvetsning. Den avgörande nästa upptäckten vid svetsning gjordes dock åtta år senare; upptäckten var en metod som avsevärt ökade penetrationen av flöde i en svets. Ett år senare introducerades magnetisk pulssvetsning.

samma år bevittnade vi också, för första gången, metallkomposit svetsas med en röntgen. Laser-båghybridsvetsning upptäcktes åtta år senare. Under 2013 såg vi utvecklingen av Gasmetallbågsvetsning-lödning och användning av laserteknik och en varvfog i svetsning av aluminium och kolvstål. Så här har moderna former av svetsning förändrats genom åren.

historia svetsning tidslinje

nu när du har en uppfattning om vem uppfann modern svetsning och hur det har förändrats under åren, kan vi komma till historien om svetsning tidslinje; detta är den fullständiga historien om svetsning anor perioden före Kristus (BC). Det täcker alla perioder från det till 2013; det ger också en inblick i svetsningens framtid. Utan att slösa bort ytterligare tid, låt oss börja med historien om svetstidslinjen.

svetsning under perioden f. Kr.

det var under denna period som metall hamrades och böjdes för första gången; metallen som utsattes för den tidigaste formen av svetsning tros vara koppar. Många historiker tror att svetsning började i Forntida Egypten år 4000 f. Kr.. Ursprungligen utfördes svetsning endast på koppar; processen utvecklades dock genom åren, och i slutändan började järn, guld, silver och brons också svetsas.

tenn upptäcktes 3500 f. kr., och arbetet med brons började mellan 3000 och 2000 f. Kr.. Det var också den tid då trycksvetsade små lådor av guld med fogar som vi nämnde tidigare upptäcktes. Dessutom formades metall till vapen, redskap och smycken under denna period.

år 3000 f.Kr. användes hårdlödning av sumererna för att producera svärd. Under samma period användes värmen från kol av de forntida egyptierna för att omvandla järnmalm till svampjärn. Det var också första gången som trycksvetsning användes.

år 2250 f.Kr. använde perserna kobolt för att färga glas. År 1500 f.Kr. upptäcktes kvicksilver, och de första fallen av järnsmältning inträffade. År 1330 f.Kr. användes en blåsrör och lod av forntida egyptier för att utföra metalllödning. Mer än 300 år senare, 1000 f.Kr., började arbetet med järn; detta var en tid då ugnar användes för att böja metallen för att producera spjutspetsar och svärd.

under samma tid hamrades överlappande fogar i Irland för att tillverka guldlådor. Mellan 900 och 850 f.Kr. började egyptierna tillverka verktyg gjorda av järn. Järnens popularitet växte långsammare under denna period när människor blir mer och mer bekanta med koppar och brons och deras användbarhet. Under samma period började babylonierna tillverka vapen gjorda av järn.

svetsning i AD-perioden och medeltiden

den första registrerade perioden under vilken processen för guldlödning praktiserades är 60 A. D.. Detta spelades in som en romersk författare Plinius som levde under det tidiga romerska riket; han dokumenterar processen genom att beskriva hur salter fungerade som ett flöde och hur det svåra med lödning bestämde metallens färg.

nästa betydande utveckling inom svetsning under ad-perioden inträffade 310 e.Kr. när en järnpelare i Indien konstruerades med svetsning. Pelaren vägde över fem ton. Dessutom finns det strukturer i Rom, Skandinavien och England som konstruerades med svetsning någonstans mellan 300 och 400 e. Kr.

589 e. Kr., smidesjärn omvandlades till stål för första gången under perioden av Sui-dynastin av kineserna. Under samma period tillverkades Samurai-svärd av japanerna med hjälp av en svets-och formningsprocess.

år 1000 e.Kr. skrev Theophilus munken ett manuskript som beskrev processen att blanda flux för att lödas silver. År 1375 upptäcktes Metallzink. Från 5 till 14-talet, mer känt som medeltiden, var smidesvetsning grunden för alla utvecklingar och upptäckter som gjordes vid svetsning. Men saken började förändras efter denna period.

svetsning under den 14: e genom 17-talen

historien om svetsning under denna period börjar i 1540; detta var år italienska Metallurg Vannoccio Biringuccio släppt de la pirotechnia. Denna bok beskrev smidesoperationen. Samma år behärskades processen av Renässanshantverkare, och detta drev den fortsatta tillväxten av svetsning under århundradena som följde.

ett annat kritiskt år under denna period för svetsning var 1568; detta var året då en italiensk guldsmed Benventuto Cellini detaljerade hur en lödningsprocess kunde användas för att lödda en allierad gjord av silver eller koppar. Termen weld användes för första gången i 1599, och i den 17: e århundradet, gjutjärn kan inte produceras för första gången.

året 1800

det fanns betydande utveckling i svetsning under 19th Century. En viktig upptäckt vid svetsning gjordes under denna period; upptäckten var användningen av acetylen eller öppna lågor. Vad var detta en viktig upptäckt? Eftersom det möjliggjorde tillverkning av invecklade verktyg och utrustning tillverkad av metall.

1836 upptäcktes acetylen av engelsmannen Edmund Davy, och snart började den användas i svetsindustrin. Sir Humphrey Davy uppfann ett batteridrivet verktyg som kunde producera en elektrisk båge mellan elektroder gjorda av kol 1800. Verktyget som uppfanns av Sir Davy användes i stor utsträckning för att svetsa metaller.

året 1880

Auguste de Meritens, en fransk forskare, använde framgångsrikt båggenererad värme för att sammanfoga blyplattor 1881. Samma år Nokolai N. Benardos, en rysk forskare, tillsammans med forskare Stanislaus Olszewski, uppfann en elektrodhållare som de patenterade i både Storbritannien och USA

de år 1890

vid denna tid var kolbågsvetsning den mest populära och mest använda metoden för svetsning. Den amerikanska ingenjören C. L Coffin upptäckte emellertid metallelektrodbågsvetsmetoden 1890 och patenterade den. Samma år använde den ryska forskaren N. G. Slavianoff samma sätt som kistan för att gjuta metaller i formar.

året 1900

Strohmenger introducerade en belagd metallelektrod 1990. En kalkbeläggning gav stabilitet till bågen. Samma år utvecklades också flera andra svetsprocesser; dessa inkluderade punktsvetsning, projektionssvetsning, sömsvetsning och blixtsvetsning. Det var också under samma tid som stickelektroder blev ett populärt verktyg för svetsning.

året 1919

Comfort Avery Adams grundade American Welding Society efter slutet av första världskriget. Syftet med att etablera AWS var att uppmuntra vidareutveckling av svetsprocesserna. Denna första del av betydande upptäckt relaterad till svetsning i post-WWI-eran var uppfinningen av växelströmmen 1919. Denna uppfinning användes emellertid inte av svetsindustrin förrän på 1930-talet.

1920-talet

det fanns några betydande utvecklingar inom svetsning under denna period, den mest anmärkningsvärda av dem var införandet av automatisk svetsning. En metod som kombinerade nakna elektrodtrådar med bågspänning, automatiserad svetsning användes ursprungligen för att konstruera slitna kranhjul och motoraxlar. Senare använde bilindustrin den för att producera höljen för bakaxeln.

utöver ovanstående utvecklades många svetselektroder under 1920-talet. Detta inkluderade tungbelagda stavar som utvecklades och användes av A. O. Smith Company 1927. Extruderade elektrodstavar tillverkades och såldes till allmänheten för första gången 1929.

några av de andra kritiska upptäckterna inom svetsning under 1920-talet inkluderade inrättandet av Institute of Welding Engineers. Testsvetsningen utfördes med argon och helium som skyddsgas, forskning om användning av röntgenstrålar för att testa svetsar och byggandet av den första svetsade järnvägsbron.

1930-talet

år 1930 utvecklades studsvetsning av New York Navy Yard. Det primära syftet med detta var att fixa trä trall över en yta gjord av metall. Två industrier där denna svetsprocess användes allmänt var konstruktion och varvsindustri.

under samma period utvecklades också nedsänkt bågsvetsprocess av National Tube Company; detta var en automatisk svetsprocess som designades speciellt för ett rörverk baserat i McKeesport, Pennsylvania. Att skapa längsgående sömmar i röret var syftet med att utveckla denna svetsprocess.

1930 patenterade Robinoff processen och sålde den senare till Linde Air Products Company; det var här processen fick namnet ’Unionmelt welding.- Den mer avancerade nedsänkta bågsvetsprocessen ersatte snart studsvetsprocessen inom varvsindustrin; processen visade sig vara extremt produktiv på varv. Processen är fortfarande populär även idag.

1940-talet

en ide av C. L Coffin är vad som födde Gas volfram bågsvetsning (GTAW) – metoden, patenterad av Coffin 1890. GTAW-metoden möjliggör svetsning i en icke-oxiderande gasatmosfär. I slutet av 1920-talet förfinar H. M. Hobart konceptet genom att använda helium som skyddsgas. Senare, P.K Devers ersatte helium med argon som skyddsgas för att utföra GTAW.

fram till 1940-talet var detta metoden som användes för att svetsa aluminium, rostfritt stål och magnesium. 1941 perfekterade Meredith processen och kallade den Heliarc-svetsning. Senare patenterade Linde Air Products company processen under sitt namn och använde den sedan för att utveckla den vattenkylda facklan.

en av de mest kritiska svetsprocesserna, GTAW fungerade som grund för utvecklingen av gasmetallbågsvetsning (GMAW) – processen 1948; utvecklingen sponsrades av Air Reduction Company och genomfördes vid Battelle Memorial Institute.

precis som i GTAW-processen användes den gasskärmade bågen för att utveckla GMAW-processen; den enda skillnaden var att volframelektroden ersattes av en elektrodtråd som kontinuerligt matades. Strömkällan med konstant spänning och ledningarna med liten diameter var några grundläggande förändringar som gav användbarhet till processen.

tidigare hade H. E. Kennedy patenterat denna princip. GMAW introducerades ursprungligen som ett sätt att svetsa icke-järnmetaller. Men folk började snart försöka processen på stål också på grund av dess höga deponeringsgrad.

1950-talet

1953 populariserade Novoshilov och Lyubavski Co2-svetsprocessen, och det blev den föredragna metoden för svetsning av stål; detta berodde främst på processens överkomliga priser. Denna svetsprocess involverade i grunden svetsning med förbrukningselektroder i en CO2-gasatmosfär.

trots att man använder utrustning avsedd för inert gasmetallbågen kan Co2-svetsprocessen användas för att ekonomiskt svetsa stål. Detta hjälpte svetsprocessen att bli populär nästan omedelbart efter det att den introducerades.

en het båge är en båge som används i Co2-processen, och de större elektrodtrådarna kräver relativt höga strömmar. Inte för långt efter bevittnade vi lanseringen av elektrodtrådar med mindre diameter. Detta gjorde det bekvämare att svetsa tunna material. Med introduktionen av dessa elektrodtrådar och nätaggregat som alltmer förfinades sköt processens Popularitet upp betydligt.

i slutet av 1958 och början av 1959, mikro-tråd eller dip överföring svetsning, kortslutningsbågvariationen av GMAW utvecklades. Vad var syftet med denna variation? Det tillät svetsning att utföras på tunna material i alla positioner; snart blev det en av de mest populära sorterna av gasmetallbågsvetsning (GMAW) – processen.

1960-talet

några betydande framsteg inträffade inom svetsindustrin på 1960-talet. några av dessa utvecklingar eller förbättringar inkluderade Elektroslag, Innershield och dualshield-svetsning. Under samma period, Robert M. Gage uppfann plasmabågsvetsning. Metoden användes för att utföra metallsprutning. 1960-talet var också den tid då fransmännen utvecklade elektronstrålesvetsning; den amerikanska flygplanstillverkningsindustrin använder fortfarande denna svetsmetod.

en betydande utveckling inom svetsindustrin som inträffade under 1960-talet var uppfinningen av lasern. Några år senare introducerades laserstrålesvetsning; det visade sig vara mycket användbart vid svetsning, särskilt automatiserad och höghastighetssvetsning. Det finns dock några betydande nackdelar med denna metod, vilket är anledningen till att det inte är svetsning som används idag; svårigheterna inkluderade de höga kostnaderna för utrustning och begränsade applikationer.

1960 infördes också en annan svetsprocess, och den processen var explosiv svetsning. 1962 svetsades Mercury Space capsule av Sciaky, ett amerikanskt tillverkningsföretag. 1963 skedde några betydande utvecklingar inom svetsprovning, inklusive Varestraint-testet och Fusewelder-facklan.

mellan 1965 och 1967 var det ökad användning av Co2-laser för att skära och svetsa. Dessutom började Gravitationssvetsning i Storbritannien (Storbritannien) under denna tid. 1969 svetsades Soyuz-6, en rymdfarkost, i rymden av ryssarna. Slutligen infördes många nya lödtekniker år 1970; syftet med dessa tekniker var att säkerställa stöd för elektronisk miniatyrisering, och de inkluderade infraröd, het gas och ångfas.

den moderna eller senaste tiden för svetsning

denna period börjar 1991 och varar till 2013. Många av de svetsprocesser som används idag, som är över 90, upptäcktes förändras till sitt nuvarande tillstånd under denna tid. Några av de viktigaste utvecklingen som sker under den senaste tiden av svetsning är inbyggda datorer, robotsvetsning, flera gasblandningar och mycket sofistikerade elektroder.

den första signifikanta utvecklingen i denna tid av svetsning var introduktionen av TWI genom friktionssvetsning 1991. 1999 gjordes nästa betydande upptäckt vid svetsning, det var en metod som ökade penetrationen av flöde i en svets med så mycket som 300%.

år 2000 infördes magnetisk pulssvetsning. Metallkompositen svetsades också med en röntgen för första gången samma år. Under 2008 upptäcktes Laser-båghybridsvetsning. Slutligen, i 2013, utvecklingen av Gasmetallbågsvetsning-lödning ägde rum; detta var en process som svetsar stålet som används i bilar. Slutligen bevittnade vi användningen av laserteknik och en varvfog i svetsning av aluminium och kolvstål för första gången samma år.

vad är framtiden för svetsning?

efter att ha gått igenom alla de olika svets epoker hittills, vi är nu i stånd att förutsäga hur framtiden för svetsning kan se ut. För det första förväntar vi oss att svetsoperationerna integrerar introprocessstyrningsmekanismer och smidig tillverkning fullt ut. Eftersom svetsning alltmer integreras i tillverkningsdesignen och anpassas till informationssystem, förväntar vi oss att svetsprocessen blir mer automatiserad.

utöver ovanstående förväntar vi oss att material som är konstruerade för att svetsas är ett väsentligt krav vid tillverkning av framtida produkter; Dessa material kommer sannolikt att inkludera höghållfasta och smarta material med inbyggda datachips som övervakar svetsningens livscykelprestanda. I framtiden kan dessa material skapa många nya möjligheter för svetsindustrin.

i framtiden kommer svetsmodellering att bli en viktig del av processen som ser till integrerad svetsning över hela tillverkningslivscykeln. Slutligen kommer energibehovet för svetsning att minska avsevärt med utvecklingen av dessa smarta material, vilket kommer att bidra till att sänka kostnaderna för svetsning.

liknande inlägg:

• Vad är MMA-svetsning?
• hur man svetsar gjutjärn
• Vad är arbetscykel vid svetsning?