История сварки

Потребность в соединении металлов между собой человечество осознало давно. Ещё в древнем мире существовали примитивные виды сварки, такие как кузнечная сварка, литейная сварка, пайка. Но для повышения качества сварки необходим был мощный источник энергии, способный расплавить прилежащие части металла, что стало возможным лишь с изобретением электрической батареи.
С помощью неё в начале 19 века были исследованы свойства электрической дуги русским ученым В.В. Петровым, но, как оказалось, Петров своими опытами значительно опередил своё время. Ведь только через 80 лет великий русский изобретатель Н.Н. Бенардос изобрел аппарат для электросварки, а значит и саму электросварку. Свой аппарат он назвал «Электрогефест» в честь древнегреческого бога огня, покровителя кузнечного ремесла. «Электрогефест» состоял из генератора тока, угольного электрода и батареи аккумуляторов. Однако при использовании угольного электрода качество шва оставляло желать лучшего, к тому же сам процесс электросварки был малоудобен, так как угольный электрод сильно крошился, и его приходилось часто заменять.

Решил проблему другой русский изобретатель, горный инженер Н. В. Славянов. Он усовершенствовал аппарат Бенардоса, заменив угольные неплавящиеся электроды на стальные плавящиеся и внедрив использование расплавленного металлургического флюса (обмазки, окружающей электрод). Использование флюса существенно облегчало процесс сварки и защищало сварочный шов от окисления. Однако и метод Славянова был далек от совершенства, так как у сварочного шва образовывались трещины и поры из-за насыщения шва кислородом, который электрод брал из воздуха при плавлении.
Шведский морской инженер Оскар Келберг, в результате исследований в собственной мастерской в городе Гетеборг пришел к выводу о необходимости покрывать электроды материалами, способными защитить металл от воздействия воздуха. Именно Оскар Келберг в 1904 году стал основателем фирмы ESAB, на сегодняшний день лидирующей в разработке оборудования и материалов для сварки и резки и их крупнейшим в мире производителем. Покрытые электроды используются и по сей день. Во многом именно благодарю этому изобретению электрическая сварка в настоящее время используется во всех отраслях мирового производства.

В 1939 году в городе Ленинград выдающийся советский ученый К.В. Петрань разработал новый электрод с фтористо-кальциевым покрытием, названный УОНИИ-13 (универсальная обмазка НИИ-13), благодаря которому был дан мощный толчок развитию и распространению сварочных процессов в России. Электрод УОНИИ-13 обеспечивает высокое качество сварных швов и обеспечивает стабильность процесса сварки, благодаря чему оказался одним из лучших во всей мировой сварочной технике и до сих пор имеет широкое применение.

Рассмотрим теперь, как же изменились сварочные аппараты. На протяжении большей части 20 века для преобразования тока из 220 вольт в ток, необходимый для сварки, использовали трансформатор. Но с изобретением в 1947 году американскими учеными (удостоенными Нобелевской премии за свое открытие) транзистора, стало возможным появление инверторных сварочных аппаратов. Уже в 90-е года 20 века на прилавках магазинов появились первые инверторные сварочные аппараты на базе микроэлектроники. А в начале двухтысячных, когда стоимость производства сварочного инвертора не превышала стоимости производства трансформатора, их выпуск стал массовым. Сейчас же цена инверторного сварочного аппарата зачастую даже ниже цены трансформатора.

С появлением инвертора сварочные аппараты во многом продвинулись вперед, ведь функциональность инвертора много больше в сравнении с трансформатором (к примеру, есть возможность регулировать силу тока), продолжительность включения сварочного аппарата (ПВ) выше, они легки и компактны, а в дополнении ко всему и просты в ремонте. Однако есть мнение, что трансформаторы надежнее инвертора, но это заблуждение. Стоимость ремонта трансформатора при сгоревшей обмотке будет сопоставима с покупкой нового, к тому же найти мастера, который выполнит подобный ремонт не так просто.