Коротка історія розвитку зварювання

Перші методи зварювання з'явилися біля витоків цивілізації – з початком використання та обробки металів. Відомі найдавніші зразки зварювання, виконані у VIII – VII тисячоліття до нової ери. Найдавнішим джерелом металу були випадкові шматочки самородних металів – золота, міді, метеоритного заліза. Куванням їх перетворювали на листочки, платівки, вістря. Кування металу з невеликим підігрівом дозволяло з'єднувати дрібні його шматочки у більші, придатні для виготовлення найпростіших виробів.

Пізніше навчилися виплавляти метал із руд, плавити його і литтям виготовляти вже більші і часто досконалі вироби з міді та бронзи.

З освоєнням ливарного виробництва виникло ливарне зварювання за так званим способом проміжного лиття. Деталі, що з'єднуються, заформовувалися, і місце зварювання заливалося розплавленим металом. Надалі були створені спеціальні легкоплавкі сплави для заповнення сполучних швів і поряд з ливарним зварюванням з'явилася пайка, що має велике значення і зараз.

Дуже важливим етапом стало освоєння заліза близько 3000 років тому. Залізні руди були повсюдно, і відновлення заліза їх виробляється порівняно легко. Але в давнину плавити залізо не вміли і з руди отримували продукт, що складався з найдрібніших частинок заліза, перемішаних із частинками руди, вугілля та шлаку. Лише багатогодинним куванням нагрітого продукту вдавалося віджати неметалеві домішки та зварити частинки заліза у шматок щільного металу.

Таким чином, древній спосіб виробництва заліза включав процес зварювання частинок заліза в більші заготовки.

З отриманих заготовок ковальським зварюванням виготовлялися всілякі вироби: знаряддя праці, зброя та ін. Багатовіковий досвід, інтуїція, чуття дозволили древнім майстрам інодіотримувати сталь дуже високої якості (булат) та ковальським зварюванням виготовляти вироби вражаючої досконалості та краси.

Ковальське зварювання та паяння були провідними процесами зварювальної техніки аж до кінця ХІХ ст., коли розпочався новий, сучасний період розвитку зварювання. Незрівнянно зросло виробництво металу та всіляких виробів з нього, і тому багаторазово зросла потреба у зварювальних роботах, яку не могли задовольнити існуючі способи зварювання.

Особливо слід відзначити відкриття електричного дугового розряду, на використанні якого засновано електричне дугове зварювання - найважливіший вид зварювання теперішнього часу. Видатна роль у створенні цього способу належить вченим та інженерам нашої країни.

Саме явище дугового розряду відкрив та досліджував у 1802 р. український фізик та електротехнік, згодом академік В. В. Петров.

Довгий час це відкриття не використовувалося через відсутність джерел струму, що давало б дешеву електроенергію. Лише через 80 років талановитий український винахідник М. М. Бенардос вперше у світі застосував дуговий розряд для зварювання та різання металів. Подальше вдосконалення дугового зварювання здійснив у 1888 р. видатний український інженер М. Г. Слов'янов.

Однак царська Україна не зуміла реалізувати можливості, відкриті винаходами Бенардоса та Слов'янова, і великий український винахід – дугове зварювання, як це траплялося неодноразово, було реалізовано за кордоном – у США, Німеччині, Англії.

На своїй батьківщині дугове зварювання знайшло широке застосування лише після Великої Жовтневої соціалістичної революції. Новий етап історія зварювання починається з 1929 р., коли було прийнято постанову Ради та оборони про розвиток зварювальної техніки. Для виробництва електрозварювальногообладнання було збудовано завод «Електрик» (1932 р.). На той час це був найпотужніший у Європі завод з електрозварювального обладнання. Створені спеціальні навчальні заклади зайнялися підготовкою кадрів: робітників, техніків та інженерів-зварювальників. Велику увагу було приділено науковим дослідженням; з'явилися численні лабораторії та інститути з проблем зварювання. Особливо великою є роль Інституту електрозварювання АН УРСР ім. Є. О. Патона у Києві, МВТУ ім. Баумана, ЦНДІТМАША та низки інших інститутів у проведенні глибоких наукових досліджень.

Вперше ідея застосування порошкоподібних речовин для захисту дугового простору при зварюванні була запатентована радянським винахідником Д. А. Дульчевським у 1929 р.

Це започаткувало розробку механізованих способів дугового зварювання і тут треба відзначити величезний внесок ІЕС ім. Патона у дослідженні процесу, розробці обладнання та впровадженні їх у виробництво.

Визначним досягненням вітчизняної зварювальної техніки став розроблений в ІЕС ім. О.О. Патона у співдружності із заводами НКМЗ та «Червоний котельник», спосіб електрошлакового зварювання. Надалі, розвиваючи цей спосіб, був запропонований спосіб електрошлакового переплаву, що дозволяє у великій металургії виплавляти високоякісні марки сталей.

У Франції вперше було застосовано спосіб зварювання електронним променем. За кордоном розроблено спосіб ультразвукового зварювання. На пропозицію токаря-новатора А. І. Чудикова у СРСР розроблено спосіб зварювання тертям. Особливо слід наголосити на ролі радянських учених у розробці нових методів зварювання. Так, у 1956 р. М. Ф. Козаковим запропоновано дифузійне зварювання у вакуумі, в інституті гідродинаміки Сибірського відділення АН СРСР розроблено теорію зварювання вибухом, Прохоровим А. М. та Басовим Н. Г. розроблено теоретичніоснови дії оптичних квантових генераторів-лазерів

В інституті хімічної фізики АН СРСР розроблено атомне зварювання, в ІЕС ім. О.О. Патона - ударне зварювання, в ЦНДІТМАШі - зварювання в СО2 та ін.