تاریخچه جوشکاری در دوران مختلف

تاریخچه جوشکاری یا پیوستن به فلزات به یکدیگر به چندین هزار سال پیش برمی گردد. اولین نمونه های این امر مربوط به دوران مفرغ و آهن در اروپا و خاورمیانه است. مورخ یونان باستان هرودوت در کتاب “تاریخ 5 قرن پیش از میلاد اظهار داشت که گلاکوس از خیوس کسی بود که به تنهایی جوشکاری آهن را اختراع کرد. از جوشکاری در ساخت ستون آهنی دهلی استفاده شد که در حدود 310 میلادی در دهلی، هند ساخته شد و 5.4  تن وزن داشت .

تاریخچه جوشکاری، قرون وسطی

قرون وسطی پیشرفت هایی را در زمینه جوشکاری قوس الکتریکی به وجود آورد که در آن آهنگران مکرراً فلز گرم شده را می کوبیدند تا اینکه اتصال به وجود می آمد. صنعتگران دوره رنسانس در  فرآیند جوشکاری مهارت داشتند و این صنعت در طی قرون بعدی به رشد خود ادامه داد.

تاریخچه جوشکاری، سال 1800 تا 1900

در سال 1800 ، سر همفری دیوی قوس الکتریکی با نبض کوتاه را کشف کرد و نتایج خود را در سال 1801 ارائه داد. در سال 1802، دانشمند روسی واسیلی پتروف قوس الکتریکی مداوم را ایجاد کرد. متعاقباً “اخبار آزمایشهای گالوانیک-ولتاییک” را در سال 1803 منتشر کرد که در آن آزمایشهای انجام شده در سال 1802 را توصیف کرد. توصیف تخلیه قوس پایدار و نشان دادن کاربرد احتمالی آن برای بسیاری از کاربردها در این کار از اهمیت زیادی برخوردار بود که یکی در حال ذوب فلزات است.  در سال 1808، دیوی که از کار پتروف بی خبر بود، دوباره قوس الکتریکی مداوم را کشف کرد.

کشف جوش قوس الکتریکی در تاریخچه جوشکاری

در 1881–82 Nikolai Benardos (روسیه) و  Stanisław Olszewski (لهستانی) اولین روش جوشکاری قوس الکتریکی برق شناخته شده به عنوان ایجاد کربن در جوش قوس الکتریکی با استفاده از الکترودهای کربن را اختراع کردند. پیشرفت در جوشکاری قوس الکتریکی با اختراع الکترودهای فلزی در اواخر دهه 1800 توسط یک روس، نیکلای اسلاویانوف (1888) و یک آمریکایی  (1890) ادامه یافت.

تاریخچه جوشکاری در حدود سال 1900 ، AP Strohmenger یک الکترود فلزی پوشش داده شده در انگلیس آزاد کرد، که قوس پایدارتری را به وجود آورد. در سال 1905 ، دانشمند روسی ولادیمیر میتکویچ پیشنهاد کرد که از یک قوس الکتریکی سه فاز برای جوشکاری استفاده شود. جریان متناوب جوشکاری توسط CJ Holslag در سال 1919 اختراع شد، اما برای یک دهه دیگر مورد استفاده قرار نگرفت و محبوب نشد.

اکتشاف و اختراع در تاریخچه جوشکاری

جوشکاری مقاومتی نیز در تاریخچه جوشکاری در دهه های پایانی قرن نوزدهم توسعه یافته است و اولین حق ثبت اختراعات به الیو تامسون در سال 1885 تعلق گرفت که طی 15 سال آینده پیشرفت های بیشتری را به دست آورد.

جوشکاری ترمیت در سال 1893 اختراع شد و در همان زمان فرآیند دیگری به نام جوشکاری اکسی استیلن سوخت کاملاً ثابت شد. استیلن در سال 1836 توسط ادموند دیوی کشف شد، اما استفاده از آن در جوشکاری عملی نبود تا حدود سال 1900 که یک مشعل مناسب تولید شد. در ابتدا، جوشکاری اکسی سوخت به دلیل قابلیت حمل و هزینه نسبتاً کم، یکی از محبوب ترین روش های جوشکاری بود؛ اما با پیشرفت قرن بیستم این مورد برای کاربردهای صنعتی فراتر رفت. با پیشرفت در پوشش های جوشکاری قوس فلزی (معروف به شار ) جوشکاری قوس الکتریکی جایگزین شد. شار پوششی الکترود در درجه اول مواد پایه را در برابر ناخالصی ها محافظت می کند، اما همچنین قوس را تثبیت می کند و می تواند اجزای آلیاژی را به فلز جوش اضافه کند.

تاریخچه جوشکاری، جنگ جهانی اول

جنگ جهانی اول با استفاده از قدرت های مختلف نظامی در تلاش برای تعیین اینکه کدام یک از چندین فرآیند جوشکاری جدید بهترین است، در استفاده از جوشکاری یک جهش اساسی ایجاد کرد. انگلیسی ها در درجه اول از جوشکاری قوس حتی ساخت یک کشتی ، با یک بدنه کاملا جوش داده شده استفاده می کردند. جوشکاری قوس برای اولین بار در طول جنگ نیز به هواپیماها اعمال شد. زیرا برخی بدنه های هواپیماهای آلمان با استفاده از این فرایند ساخته شدند. همچنین قابل ذکراست، پل Maurzyce پل جاده اول جوش داده شده در جهان است که توسط طراحی استفان Bryła از دانشگاه در Lwów فناوری در سال 1927، و در سراسر رودخانه ساخته شده است.

تاریخچه جوشکاری، پیشرفت های فن آوری

در طول دهه 1920، پیشرفتهای عمده ای در فن آوری جوشکاری حاصل شد؛ از جمله معرفی جوشکاری اتوماتیک در سال 1920 که در آن از سیم الکترود به طور مداوم تغذیه می شد. از آنجا که دانشمندان سعی در محافظت از جوشها در برابر اثرات اکسیژن و نیتروژن در جو داشتند، گاز محافظ مورد توجه بسیاری قرار گرفت. شکنندگی از مشکلات اصلی بودند و راه حل های توسعه یافته شامل استفاده از هیدروژن ، آرگون و هلیوم به عنوان جو(اتمسفر) جوشکاری بودند. در طول دهه بعد، پیشرفت های بیشتر برای جوشکاری قوس فلزی واکنشی مانند آلومینیوم و منیزیم امکان پذیر شد. این امر همراه با تحولات در جوشکاری خودکار، جریان متناوب و شارها باعث گسترش عمده جوشکاری قوس در طول دهه 1930 و سپس در طول جنگ جهانی دوم شد. در سال 1930 ، اولین کشتی تجاری تمام جوش داده شده راه اندازی شد.

تاریخچه جوشکاری، اختراع روش های جدید

در اواسط قرن ، بسیاری از روشهای جوشکاری جدید اختراع شد. در سال 1930 ، كایل تیلور مسئول آزاد سازی جوش گل میخ بود كه به زودی در ساخت کشتی و ساخت و ساز محبوب شد. جوشکاری قوس غوطه ور در همان سال اختراع شد و امروزه همچنان محبوب است. در سال 1932 یک کنستانتین خرنوف یک روس سرانجام اولین جوشکاری قوس الکتریکی زیر آب را اجرا کرد. گاز تنگستن در جوش قوس الکتریکی، پس از چند دهه از توسعه، در نهایت در سال 1941 فلز گاز کامل شد و قوس تشریح شده در سال 1948، برای جوش سریع استفاده می شد، اما نیاز به گازهای محافظ گران قیمت دارند.

جوشکاری قوس فلزی

جوشکاری قوس فلزی محافظ در طول دهه 1950 با استفاده از الکترود مصرفی با روکش شار توسعه داده شد و به سرعت به محبوب ترین فرایند جوشکاری قوس فلزی تبدیل شد. در سال 1957 ، فرآیند جوشکاری قوس شار هسته ای آغاز به کار کرد که در آن می توان از الکترود سیم محافظ خودکار با تجهیزات اتوماتیک استفاده کرد؛ در نتیجه سرعت جوشکاری بسیار افزایش می یابد و در همان سال، جوشکاری قوس پلاسما توسط رابرت گیج اختراع شد. جوشکاری الکترو اسلاگ در سال 1958 آغاز شد و پس از آن پسر عموی آن ، جوشکاری الکتروگاز در سال 1961 دنبال شد. در سال 1953  دانشمند شوروی روش اتصال باند منتشر را پیشنهاد داد.

آخرین تحولات در تاریخچه جوشکاری

از دیگر تحولات اخیر در زمینه جوشکاری می توان به دستیابی موفقیت آمیز در جوشکاری پرتو الکترون در سال 1958 که با ایجاد جوشکاری عمیق و باریک از طریق منبع حرارت غلیظ است، اشاره کرد. به دنبال اختراع لیزر در سال 1960، جوشکاری لیزر چندین دهه بعد آغاز به کار کرد و ثابت شده است که به ویژه در جوشکاری خودکار با سرعت بالا بسیار مفید است. پالس مغناطیسی جوشکاری (MPW) از سال 1967به طور صنعتی استفاده می شود. جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی در سال 1991 توسط وین توماس در اختراع شد جوشکاری موسسه (TWI، UK) و برنامه های کاربردی با کیفیت بالا در سراسر جهان یافت می شود.

منابع: wikipedia