Основните етапи от развитието на заваряването
Кратък курс от лекции по професията
Електрогазозаварчик
Предимства на заваряването пред други видове съединения
Използването на заваряване за свързване на елементи от различни метални предмети има редица предимства пред други видове връзки:
1. Икономично използване на метала на конструкцията, поради пълното използване на секционната повърхност за свързване; по-малко тегло на елементите, свързани чрез заваряване; възможността за свързване на по-тънки структурни елементи; намаляване на нивото на брак и намаляване на допустимите количества за допълнителна обработка при замяна на отливката със заваряване.
2. Използването на заваряване има редица финансови предимства: намаляване на разходите за работа поради намаляване на тяхната трудоемкост, намаляване на ресурсоемкостта, увеличаване на производителността на труда и в резултат на това намаляване на времето за извършена работа, намаляване на потреблението на материали.
3. Заваряването успешно замества коването и леенето, тъй като с помощта на заваръчна машина е възможно лесно да се произвежда продукт със сложен дизайн от отделни щамповани или ляти елементи.
4. Значително намаляване на разходите за производствено оборудване.
5. Възможност за създаване на напълно автоматизирано и механизирано производство на различни заварени продукти.
6. Възможност за използване на най-новите материали в заварени конструкции: високоякостни стомани, олекотени профили, многослойни валцувани листове, леки сплави, метали с висока чистота и др.
7. Улесняване на производството на миниатюрни части и елементи.
8. Широка гама от приложения за заваръчни машини: заваряване, рязане, наваряване.
9. По-висока якост и надеждност на заварените съединения.
10. Подобряване условията на труд запроизводство поради по-ниски нива на шум.
Развитието на заваряването
Особен принос за развитието на заваръчната наука и техника имат българските учени и инженери В. В. Петров (1761 - 1834), Н. Н. Бенардос (1842-1905), Н. Г. Славянов (1854-1897).
Василий Владимирович Петров за първи път в света през 1802 г. открива феномена на електродъгов разряд от построен от него супермощен „напрежен стълб“, който се състои от 2100 двойки различни кръгове - елементи (мед + цинк), облицовани с хартиени кръгове, навлажнени с воден разтвор на амоняк.
Н. Н. Бенардос, предложен и произведен през 1880-1890 г. всички основни видове електродъгово заваряване: горими и неплавими електроди, пряка и индиректна дъга, ръчно, полуавтоматично и автоматично, незащитена дъга и в защитен газ.
Н. Н. Бенардос през 1887 г. предлага основните видове електрическо контактно заваряване - точково и ролково.
След подробното разработване на своето изобретение Н. Н. Бенардос получава патенти за него в Англия, Белгия, Германия, Италия, Франция, САЩ и други страни.
През 1886 г. получава български патент за „Метод за свързване и разделяне на метали чрез пряко действие на електрически ток“. Н. Н. Бенардос прилага създадения от него метод не само за заваряване, но и за наваряване и рязане на метали.
Почти едновременно с Н. Н. Бенардос работи друг голям изобретател - Николай Гаврилович Славянов, който направи много за развитието на дъговата заварка.
Николай Гаврилович Славянов в края на 1888-1889 г извършва и широко въвежда електродъгово леене на метални изделия и заваряване с консумативен метален електрод, разработва основите на металургията на процеса на заваряване и по-специално извършва заваряване под защита от шлака.
Притежаниедълбоки познания в областта на металургията и електротехниката, Н. Г. Славянов разработи метод за електродъгово заваряване с метален електрод със защита на заваръчната зона със слой от прахообразно вещество (флюс) и първия в света механизъм "електрически топилник" за полуавтоматично подаване на електроден прът в зоната на заваряване.
Методът на заваряване с консумативен метален електрод се нарича "дъгово заваряване по метода на Славянов". Първата публична демонстрация на новия метод се състоя през 1888 г. в Перм.
Изобретенията на Н. Г. Славянов получиха световно признание, те бяха патентовани в много европейски страни, в Америка. През 1893 г. на Световното изложение в Чикаго Н. Г. Славянов е награден с диплом и златен медал за изобретението на електродъгово заваряване на метали.
Н. Г. Славянов се научава да изчислява и конструира електрически уреди и машини, включително големи за онези времена динама за нуждите на фабричното производство и по-специално специален заваръчен генератор.
Тези машини по-късно станаха техническата основа за разработването на брилянтни изобретения за електродъгово заваряване и електрическо леене, прототип на електрошлаково заваряване и електрошлаково претопяване на стомани.
Славянов за първи път по нов метод заварява вал на парна машина. Нарекъл метода си „електролеене на метали”, електрозаварчикът – „електролеяр”, а електрозаваръчният цех, който организирал за първи път в света – „електролитен”. Тук са обучени първите електрозаварчици. Под "електрическо леене" изобретателят има предвид електродъгово заваряване с метален електрод, а под термина "заваряване" - само заваряване под налягане или заваряване на пластмаса без разтопяване на метала, който трябва да се заварява, например ковашко заваряване, което тогава беше широко разпространено.
През 30-те години на ХХ век. бяха организираниизследователски лаборатории, институти. Започна обучението на специалисти по заваряване. През този период друг наш сънародник, Евгений Оскарович Патон, направи голям принос в развитието и внедряването на заваръчните процеси. Той разработи и започна да прилага програма за подобряване на оборудването и технологиите за заваряване, особено за подобряване на качеството на съединенията. В създадената от него лаборатория, преобразувана през 1934 г. в изследователски институт (първата в света специализирана организация за изследване на проблемите на заваряването), едно от направленията е развитието на електродъгово заваряване с метални електроди и електродна тел.
До края на 30-те години на миналия век изследователите се връщат към идеята на Славянов за защита на зоната на дъгата с насипен поток и прилагане на електрода без специални защитни материали.
Основните етапи от развитието на заваряването
Развитието на заваряването у нас може да се раздели на 5 етапа.
1. Подготовка на кадри (1918-1928) и началото на развитието на науката. През 1925 г. академиците В. П. Никитин и А. И. Вологдин организират специалности по заваряване в институтите в Днепропетровск и Владивосток.
2. 1929-1935 г. - бързото развитие на заваряването и рязко повишаване на качеството му. Заваряването започва да се използва като технически процес за производство на нови продукти в определени области на индустрията. През 1929 г. е създаден Автогенният комитет, който насърчава въвеждането на електродъгово заваряване.
3. 1935-1940 г. - курс към рязко повишаване на качеството на заварените конструкции и производителността на заварчиците. През този период заваряването започва да се въвежда във всички отрасли. През 1936 г. започнаха да се използват висококачествени електроди вместо електроди, покрити с тебешир.
4. 1941-1945 г - активно използване на заваряване, продиктувано от военновременните условия. На дънотоТагил откри феномена на саморегулирането на дъгата (проф. Дятлов). Разработват се различни методи за заваряване под флюс и изследванията на заваряването продължават.
5. От 1946 г. - по-нататъшно цялостно развитие на заваряването и наваряването, появата на нови видове и методи за заваряване, наваряване и рязане, например заваряване с триене, ултразвуково заваряване, експлозия, вибродъгово заваряване, плазмено, лазерно заваряване и рязане, заваряване в защитни газове и други.