Раздел первый: теоретические основы сварки, прочности и проектирования

Глава 1
ИСТОЧНИКИ НАГРЕВА ПРИ СВАРКЕ

Чаще всего сварка осуществляется методом плавления, при котором для нагрева металла пользуются концентрированными источниками тепла. Поэтому зарождение сварки и ее широкое применение тесно связано с открытиями и исследованиями различных физических явлений, позволяющих концентрировать в малых объемах большие количества энергии и направлять их на нагрев и плавление металлов. Сейчас можно утверждать, что сварка плавлением нуждается в источниках нагрева мощностью от нескольких десятков ватт до тысяч киловатт и с концентрацией мощности от 103 до 10* Вт/см2. В настоящее время, несмотря на открытие, исследование и применение новых источников сварочного нагрева, электрическая дуга занимает ведущее положение в сварке металлов благодаря простоте возбуждения, поддержания и регулирования, широкому диапазону мощностей, высокой эффективности нагрева, реакции на различные условия существования и внешние воздействия.

1. Открытие, первые исследования и применения электрической дуги для сварки металлов

 

В. В. Петров открыл электрическую дугу при проведении своих «гальвани- вольтовских опытов», как тогда назы вались опыты с электрическим током. Их описывает сам автор [43]: «когда будет употреблена сообщенная с одним полюсом огромной батареи проволока… и после будет поднесена к углю… сообщенному с другим полюсом батареи, то между ними является больше или меньше яркое пламя, от которого сии металлы иногда мгновенно расплавляются…». СВОИМ необычно ярким свечением, воздействием на металлы и происхождением в электрических цепях открытое В. В. Петровым явление привлекло внимание многих исследователей. В 1810 г. его воспроизвел известный английский химик Г. Деви. В опытах Деви разряд происходил между горизонтальными электродами и «пламя» изгибалось вверх конвективными потоками воздуха, приобретая форму дуги. Это и дало ему название «электрическая дуга», «вольтова дуга», хотя во многих других случаях ничего похожего на дугу в таком разряде не наблюдается.
По мере развития учения об электричестве, создания мощных источников электрического тока к изучению и применению электрической дуги подключались физики и инженеры многих стран мира. В 1873—1877 гг. выдающийся русский электротехник П. Н. Яблочков [17] разработал мощные приборы освещения, в которых использовалась дуга. Ими освещались центральные улицы Парижа, Лондона и других городов. «Русским светом» называли такое освещение жители многих столиц Европы и Азии. П. Н. Яблочковым выполнены и первые исследования электрической дуги. Им обнаружена зависимость напряжения на электродах от расстояния между ними, состава электродов и полярности.
Изучен износ электродов и яркость свечения дуга в зависимости от силы протекающего через нее электрического тока. П. Н. Яблочков впервые применил переменный ток для питания дуги, разработал трансформаторы для «дробления электрической энергии». Идея
использования электрической дуга для сварки металлов впервые высказала и
осуществлена выдающимися русскими техниками Н. Н. Бенардосом и Н. Г. Славя новым в конце XIX в. Н. И. Бенардос изобрел способ сварки, в котором металл расплавлялся электрической дугой, возбуждаемой между свариваемыми кромками и дополнительным
угольным электродом [43]. Н. Г. Славянову принадлежит патент [41] на метод сварки плавящимся электродом, в котором дуга возбуждается между свариваемыми кромками и дополнительным металлическим электродом, также плавящимся под действием дуга
и поставляющим жидкий металл в зону сварки.

Добавить комментарий