تاریخچه جوشکاری (بخش سوم)

این نوشتار در چهار بخش نگاهی به تاریخچه فن جوشکاری از قرون وسطی تا دوران حاضر دارد. بخش اول  و دوم این مطلب پیشتر منتشر شده است و حال ادامه مطلب را با هم می خوانیم.

فنّ جوشکاری در ۱۹۴۰

فرآیند جوشکاری قوس تنگستن گاز (GTAW) از یک ایده توسط سی.ال.کافین آغاز شد که در جو بدون گاز اکسید کننده انجام گرفت و در سال ۱۸۹۰ ثبت اختراع شد. این مفهوم بیشتر در اواخر دهه ۱۹۲۰ توسط اچ.ام.هوبارت، که از هلیوم برای محافظت استفاده کرد و پی.کی.دورس که از آرگون استفاده کرد، تعریف شد. این فرآیند برای جوشکاری منیزیم و همچنین برای جوشکاری فولاد ضدزنگ و آلومینیوم ایده‌آل بود. این روش در سال ۱۹۴۱ کامل و توسط مردیت ثبت اختراع شد و جوشکاری هلیارک نام گرفت. بعداً برای محصولات هوایی لینده، جایی که مشعل خنک کننده آب تولید می‌شد مجوز گرفت. امروزه فرآیند جوشکاری قوس تنگستن گاز به یکی از مهم‌ترین موارد تبدیل شده است.

تاریخچه جوشکاری

در سال ۱۹۴۸ فن جوشکاری قوس فلزی گاز (GMAW) با موفقیت در موسسه یادبود باتل و تحت حمایت مالی شرکت ریداکشن اِیر توسعه یافت: به این معنا که از گاز محافظ قوس مشابه گاز قوس تنگستن استفاده می‌کند اما دائم سیم الکترود تغذیه شده را جایگزین الکترود تنگستن می کند. یکی از تغییرات اساسی که باعث شد کارایی ِاین فرآیند بیشتر شود، سیم‌های الکترود با قطر کم و منبع تغذیه ولتاژ ثابت بود. این اصل قبلاً توسط اچ.ای. کندی اختراع شده بود. معرفی اولیه GMAW برای جوشکاری فلزات غیر آهنی بود. سرعت بالای رسوب باعث شد تا کاربران فرآیند را روی فولاد امتحان کنند. هزینه گاز بی اثر نسبتاً زیاد بود و امکان صرفه‌جویی در هزینه فراهم نبود.

 

فنّ جوشکاری در ۱۹۵۰

در سال ۱۹۵۳، لیوباوسکی و نووشیلوف، استفاده از جوشکاری با الکترودهای مصرفی در اتمسفری از گاز دی اکسید کربن خبر دادند. فرآیند جوشکاری CO2 بلافاصله مورد علاقه قرار گرفت چون از تجهیزات تولید شده برای جوشکاری قوس فلز گاز بی اثر استفاده می‌کرد اما اکنون می‌توان از آن برای جوشکاری فولادها هم استفاده کرد. قوس CO2 یک قوس داغ است و سیم‌های الکترود بزرگ‌تر به جریانهای نسبتاً بالایی نیاز دارند. این فرآیند با معرفی سیم‌های الکترود کم قطرتر و منابع تغذیه تقویت شده به طور گسترده‌تری مورد استفاده قرار گرفت. این تحول تغییر قوس اتصال کوتاه بود که به عنوان جوشکاری میکرو سیم، قوس کوتاه و فن جوشکاری مدار کوتاه شناخته شد و همگی در اواخر سال ۱۹۵۸ و اوایل سال ۱۹۵۹ رسما وارد میدان عمل شدند. این تغییر باعث جوشکاری تمام موقعیت روی مواد نازک و خیلی زود به محبوب‌ترین فرآیند متنوع جوشکاری قوس فلز گاز تبدیل شد.

 

فنّ جوشکاری در ۱۹۶۰

تنوع دیگر استفاده از گاز بی اثر با مقدار کمی اکسیژن بود که انتقال قوس از نوع اسپری را فراهم می‌کرد و در اوایل دهه ۱۹۶۰ به محبوبیت رسید. تغییر اخیر ِاین فرآیند، استفاده از جریان پالسی است که در آن جریان با سرعت یک یا دو برابر تکرار خط جوش، از مقدار زیاد به مقدار کم تبدیل می‌شود.

 

تاریخچه جوشکاری

به زودی با معرفی فن جوشکاری CO2 به این صنعت، تنوعی با استفاده از سیم الکترود ویژه ایجاد شد. این سیم که به عنوان یک الکترود داخل- خارج توصیف می‌شود، دارای مقطع لوله‌ای است که در داخل هسته خود خصوصیات شار دارد. این فرآیند دبل محافظ نام داشت که نشان می‌دهد از گاز محافظ خارجی و همچنین گاز تولید شده توسط شار در هسته سیم برای محافظت قوس استفاده می‌شود. این روند که توسط برنارد اختراع شده بود در سال ۱۹۵۴ به دنیا معرفی و در سال ۱۹۵۷ زمانی که شرکت ملی گاز سیلندر مجدداً آن را ارائه داد، ثبت اختراع شد.

در سال ۱۹۵۹، یک الکترود داخلی-خارجی تولید شد که نیازی به محافظ گاز خارجی نداشت. عدم وجود گاز محافظ باعث محبوبیت این فرآیند برای کارهای جوشکاری قطعات یا مجموعه‌هایی شد که در صورت خرابی جوش هیچ خطری از نظر هزینه، کیفیت یا ایمنی ایجاد نمی‌کند. این فرآیند بعدا «حافظ داخلی» نامگذاری شد (ادامه دارد).

https://www.millerwelds.com/resources/article-library/the-history-of-welding