تاریخچه جوشکاری (بخش اول)

این نوشتار در چهار بخش نگاهی به تاریخچه فن جوشکاری از قرون وسطی تا دوران حاضر دارد.

درباره تاریخچه ی فنّ جوشکاری چه می دانیم؟

فنّ جوشکاری هنری است که از دوران باستان وجود داشته است. برای مرور مختصر تاریخ این فن در طول سال‌ها، این مقاله را دنبال کنید.

فنّ جوشکاری در قرون وسطی

پیشرفت تاریخی فن جوشکاری را می‌توان از دوران باستان دنبال کرد و اولین نمونه‌های آن مربوط به عصر مفرغ است: جعبه‌های دایره‌ای کوچکی از جنس طلا که توسط اتصالات دور جوش و تحت فشار ساخته شده‌اند و تخمین زده می‌شود که این جعبه ها بیش از ۲۰۰۰ سال پیش ساخته شده باشند. در طول عصر آهن، مردم مصر و مردم منطقه شرقی مدیترانه هم یاد گرفتند که قطعات آهن را بهم جوش دهند. در حفاری‌ها ابزارهای زیادی پیدا شده که تقریباً در سال ۱۰۰۰ قبل از میلاد ساخته شده‌اند.

در قرون وسطی، هنر آهنگری توسعه یافت و بسیاری از اقلام آهنی تولید شد که با چکش‌کاری جوش داده می‌شدند. این شیوه ادامه داشت تا بالاخره در قرن نوزدهم میلادی جوشکاری اختراع شد.

 

فنّ جوشکاری در ۱۸۰۰

ادموند دیوی انگلیسی با کشف استیلن در سال ۱۸۳۶ شناخته می‌شود. تولید قوس در بین دو الکترود کربنی با استفاده از یک باتری هم به سِر‌همفری دیوی در سال ۱۸۰۰ نسبت داده می‌شود. در اواسط قرن نوزدهم، ژنراتور برقی اختراع و استفاده از روشنایی قوس رایج شد. در اواخر قرن هجدهم، جوشکاری گاز و برش‌کاری کشف شد. جوشکاری قوس با قوس کربن و قوس فلزی توسعه یافت و فن جوشکاری مقاومتی به یک فرآیند عملی برای اتصالات فلزی تبدیل شد.

 

فنّ جوشکاری در ۱۸۸۰

آگوست دی مِریتنز که در آزمایشگاهی در فرانسه کار می‌کرد در سال ۱۸۸۱ از گرمای قوس برای اتصال صفحات سربی در باتری‌های ذخیره‌سازی استفاده کرد. ولی حق ثبت آن به شاگرد روسی‌اش، بِناردوس، اعطا شد. او و یکی دیگر از همکاران روسی‌اش، موفق به دریافت حق ثبت انگلیس در سال ۱۸۸۵ و حق ثبت آمریکایی در سال ۱۸۸۷ شدند که این حق ثبت، اختراع یک الکترود اولیه را نشان می‌دهد؛ و این آغاز جوشکاری قوس کربن بود. تلاش های بناردوس محدود به جوشکاری قوس کربن بود، اگرچه او می‌توانست آهن و سرب را به هم جوش بدهد. جوشکاری قوس کربن در اواخر دهه ۱۸۹۰ و اوایل دهه ۱۹۰۰ محبوب شد.

فنّ جوشکاری در ۱۸۹۰

در این سال، سی‌اِل کافین از دیترویت اولین حق ثبت اختراع ایالات متحده را برای یک فرآیند جوشکاری قوس دریافت کرد که با استفاده از الکترود فلزی انجام می‌شد. این اولین رکورد برای فلز ذوب شده‌ی الکترود و منتقل شده در سطح قوس برای رسوب دادن فلز پرکننده در اتصال برای ایجاد جوش بود. تقریباً در همان زمان، اِن‌جی اسلاویانوف ِروسی، همان ایده انتقال فلز در طول قوس را اینبار برای ریختن فلز در قالب ارائه داد.

 

فنّ جوشکاری در ۱۹۰۰

تقریباً در سال ۱۹۰۰، استرومنجر یک الکترود فلزی پوشش داده شده را در بریتانیا تولید کرد. این الکترود که یک پوشش نازک از خاک رس یا آهک داشت، قوس پایدارتری ایجاد می‌کرد. در طی سالهای ۱۹۰۷ تا ۱۹۱۴، اسکار کیلبرگ سوئدی الکترود روکش‌دار را اختراع کرد. الکترودهای چوبی با فرو بردن سیم‌های لخت آهن به درون مخلوطهای غلیظ کربنات‌ها و سیلیکات‌ها و بعد از خشک شدن پوشش، تولید می‌شدند.

در همین حال، فرآیندهای جوشکاری مقاومتی، از جمله فن جوشکاری نقطه‌ای، جوشکاری درز، جوشکاری پروجکشن (از انواع جوش‌های مقاومتی) و جوشکاری فلش (نوعی جوش مقاومتی و بی‌نیاز به فلز پُر‌کننده) توسعه یافت؛ البته جوشکاری مقاومتی را الیو تامپسون اختراع کرد و حق ثبت اختراعش مربوط به سالهای ۱۹۰۰-۱۸۸۵ بود. در سال ۱۹۰۳، یک آلمانی به نام گلدشمیت جوشکاری ترمیت (فرایندی که از گرمای ناشی از یک واکنش گرمازا برای تولید انسجام بین فلزات استفاده می‌کند) را اختراع کرد که برای اولین بار برای جوشکاری ریل‌های راه‌آهن استفاده شد.

در این دوره فن جوشکاری و برش‌کاری گاز هم کامل شد. تولید اکسیژن و بعداً مایع‌سازی هوا و همچنین ورود یک لوله دمنده یا مشعل (سال ۱۸۸۷) به توسعه جوشکاری و برش کمک کرد. قبل از سال ۱۹۰۰، همراه با اکسیژن از گاز هیدروژن و زغال سنگ استفاده می‌شد. به هرحال، در حدود سال ۱۹۰۰ با استیلن ِکم‌ِفشار مشعل مناسب برای استفاده ایجاد شد.

با بروز جنگ جهانی اول و تقاضای فوق‌العاده برای تولید تسلیحات، صنعت جوشکاری تحت فشار قرار گرفت و شرکت‌های آمریکایی و اروپایی زیادی برای تولید دستگاه‌های جوشکاری و الکترودهای مورد نیاز به وجود آمدند.

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