Краткий обзор развития сварки

Сварка как процесс получения неразъемного соединения возникла с древних времен (горновая сварка). В развитии и совершенствовании сварочных процессов и оборудования участвовали ученые и практики многих стран мира. Видная роль в этой области принадлежит отечественным ученым.

В 1802 г. академик В.В. Петров впервые в мире зажег электрическую дугу и доказал возможность использования ее для плавки металлов.

Практическое применение электрической дуги для сварки металлов было осуществлено в 1882 г. русским инженером Н.Н. Бенардосом. При этом в качестве электрода он использовал угольный стержень. Н.Н. Бенардосом были разработаны способы электрической контактной сварки, сварки в струе газа, а также предложены автоматы для дуговой сварки.

В 1888 г. инженер Н.Г. Славянов предложил способ дуговой сварки металлическим электродом.

В 1929 г. советским изобретателем Д.А. Дульчевским был разработан и запатентован способ сварки меди дугой, погруженной в слой порошка (флюса). В 1940 г. под руководством академика Е.О. Патона был разработан новый высокопроизводительный способ автоматической дуговой сварки под слоем флюса, широко применяющийся в настоящее время.

Большая работа по изучению, развитию и промышленному внедрению автоматической сварки под флюсом, а также принципиально нового способа электрошлаковой сварки проведена институтом электросварки им. Е.О. Патона Академии наук. Также большой вклад в развитие различных процессов сварки внесли ученые Московского высшего технического училища им. Н.Э. Баумана, Института металлургии им. А.А. Байкова, Всесоюзного научно-исследовательского института электросварочного оборудования и др.

Применение сварки уменьшает трудоемкость работ и снижает стоимость конструкций по сравнению с клепкой, т.к. при этом отпадает целый ряд операций (разметка, пробивка, сверловка отверстий), а также уменьшает расход металла.

Сварочное оборудование дешевле сверлильного, кузнечно-прессового и литейного.

В отличие от клепки, процесс сварки не сопровождается шумом, повышающим утомляемость рабочих.

Область применения различных видов сварки.

Самым распространенным способом соединения металлов является дуговая сварка плавящимся электродом (по методу Н.Г. Славянова). Этот вид сварки обладает универсальностью, может быть использован для всех видов соединений, обеспечивает высокую производительность, позволяя наиболее полно механизировать сварочные процессы. Соединения, выполненные дуговой сваркой плавящимся электродом, обладают высокими механическими свойствами.

Ручной дуговой сваркой выполняют сварные соединения стальных строительных конструкций, деталей и систем трубопроводов, а также различных конструкций санитарно-технических устройств. Этот способ позволяет выполнять сварку в нижнем, вертикальном, потолочном положениях, а также в труднодоступных местах.

При значительной протяженности швов применяют автоматическую и полуавтоматическую сварку под флюсом, особенно при работе в стационарных условиях (завод, мастерские).

Электрошлаковым способом сваривают стальные конструкции из листов толщиной от 20 мм и более (кожухи печей, стойки каркасов мартеновских печей и др.).

Дуговая сварка в среде углекислого газа широко используется для соединений различных стальных конструкций, трубопроводов и других изделий. Аргонодуговой сваркой с успехом выполняют соединения нержавеющих и других специальных сталей, меди и алюминиевых сплавов. Этот вид сварки широко используется при соединении оцинкованных труб.

Газовая сварка используется для соединения труб, стальных элементов сравнительно небольшой толщины, цветных металлов, алюминия.

Электроконтактная стыковая и точечная сварка широко применяется при изготовлении сеток и арматурных каркасов сборных железобетонных конструкций, а также при других работах. Шовная сварка может использоваться при изготовлении газопроводов на тонколистовой стали. Сварка трением имеет частичное применение для соединения встык стержневой стали.

Холодной сваркой выполняются соединения алюминиевых и медных шин при электромонтажных работах. Ультразвуковая сварка используется для пластмассовых изделий.

Помимо перечисленных способов сварки в строительном производстве широкое применение находят различные виды термической резки металлов: кислородная, воздушно- и кислородно-дуговая, а также сжатой дугой.

Более подробно области применения различных способов и видов сварки в промышленном строительстве изложены ниже.