焊接史話

khtseng

本文查驗了19世紀末發明的電弧焊接的歷史。當Oscar Kjellberg成立伊薩公司以探索他發明的塗層焊條時，伊薩從一開始就和電弧焊的發展結下了不解之緣。
19世紀80年代，焊接只用于鐵匠鍛造上。工業化的發展和兩次世界大戰的爆發對現代焊接的快速發展產生了影響。基本焊接方法—電阻焊、氣焊和電弧焊都是在一戰前發明的。但20世紀早期，氣體焊接切割在製造和修理工作中占主導地位。過些年後，電焊得到了同樣的認可。

/ E2 T( g" w5 g3 z1 f5 x- U# n電阻焊
首例電阻焊要追溯到1856年。James Joule（Joule加熱原理發明者）成功用電阻加熱法對一捆銅絲進行了熔化焊接。
6 w/ f7 r+ P6 [' I第1台電阻焊機用於對接焊。1886年，英國的Elihu Thomson造出了第1個焊接變壓器並在來年為此項工藝申請了專利。該變壓器在2V空載電壓時能產生200A電流輸出。此後，Thomson又發明了點焊機、縫焊機、凸焊機以及閃光對焊機，後來點焊成為電阻焊最常用的方法，如今已廣泛應用於汽車工業和對其他許多金屬片的焊接上。
1964年，Unimation生產的首批用於電阻點焊的機器人在通用汽車公司使用。
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氣焊
19世紀末，一種氧乙炔火焰的氣焊在法國出現了。大約在1900年,Edmund Fouche 和Charles Picard造出了第一支焊炬。實驗證明焊炬發出的火焰炙熱，大約在3100．C以上。後來焊炬成為了焊接切割鋼時的重要工具。
2 N' k, m9 g0 W; N& m# T- U早在英國的Edmund Davy發現當碳化物在水中分解時能產生一種可燃性氣體之前就發現了乙炔氣體。當乙炔燃燒時，其亮無比，這一點成為它的主要用途。然而，在傳輸使用乙炔時經常發生爆炸。人們發現丙酮能溶解大量乙炔，尤其是壓力增加時。1896年，Le Chatelier 發明了一種安全的方法儲存乙炔。那就是在圓瓶內使用丙酮和多孔石來儲存乙炔。
其他許多國家利用這項法國發明儲存乙炔。但時有報導在傳輸過程中發生爆炸。瑞典人Gustaf Dahlen改變了滲透物的成分，成功做到了讓乙炔100%安全。
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0 K' O2 e% P- y電弧焊
" u# f: ^; L9 W1 |  W1810年，Humphrey Davy在電路的兩極造了一個穩定的電弧---電弧焊的基礎。在1881年的巴黎“首屆世界電器展”上，俄羅斯人Nikolai Benardos展示了一種電弧焊的方法。他在碳極和工件間打出一個弧。填充金屬棒或填充金屬絲可以送進這個電弧並熔化。那時他是法國Cabot實驗室的學生，和他的朋友Stanislav Olszewski一道于1885年至1887年間在幾個國家得到了專利權。該專利展示了早期電極夾，參見圖2。到19世紀末和20世紀上半葉，碳弧焊越來越流行。
5 j+ Q5 c/ f  s5 [Benardos, Nicolai Slavianoff的同胞進一步完善了這一焊接法。1890年，他用金屬棒代替碳棒作為電極並獲得專利。電極熔化，從而充當熱源和填充金屬。
& L" U  T: k3 a/ }6 T: u5 v3 l* r, p但是，焊縫不能隔絕空氣，品質問題也接踵而來。瑞典人Oscar Kjellberg在使用該方法修理船上的蒸汽鍋爐時注意到焊接金屬上到處都是氣孔和小縫，這樣的話根本不可能讓焊縫防水。為了改善這種方法，他發明了塗層焊條，於1907年6月29日獲得專利（瑞典專利號27152）。品質改善後，電焊技術得到突破，現在也能應用於工業。這家電焊公司（ESAB，瑞典語首字母縮略）作為一家輪船修理公司於1904年9月12日成立。
" e3 ?# k; Q* J  Q, E$ T# O; @- [此後，在20世紀30年代，又發明了不少新焊接法。直到那時，所有的金屬電弧焊都是通過手工焊的方法完成的。人們不斷嘗試用連續絲讓該工藝自動化。最成功的發明是埋弧焊，在這種焊接方法中，電弧埋在一層粒狀熔劑裏。
氣體保護電弧焊早在1890年就由C. L. Coffin獲得了專利。但在二戰期間，航空業需要找到焊接鎂和焊接鋁的方法。1940年，在美國，用隋性氣體保護電弧的實驗開展得如火如荼。通過使用鎢電極，不用熔化電極也可以打出電弧。這樣的話，不管有沒有填充金屬都可以進行焊接。這種方法現在稱為TIG焊接（鎢極惰性氣體保護電弧焊）。
過些年以後，用連續放入金屬絲作為電極的MIG焊接工藝（熔化極惰性氣體保護電弧焊）出現了。起初，保護氣體為隋性氣體氦或氬。
因為CO2更容易找到（活性氣體保護電弧焊MAG）,Lyubavskii 和Novoshilov成功使用了它。他們使用“浸沾轉移”法減少了由產生激烈的飛濺引起的一些問題。到那時為止，我們今天使用的大多數焊接工藝都已發明。接下來又出現了其他一些焊接法，諸如雷射光束焊和攪拌摩擦焊，兩者都是由英國焊接學會發明的。

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