Кто придумал полуавтоматическую сварку?

Коротко

• Кто придумал полуавтоматическую сварку - однозначного ответа у историков нет: идею плавящегося металлического электрода к 1890 году применили Николай Славянов и Ч. Л. Коффин, а рабочий аппарат для сварки в защитном газе в 1948 году собрал американский Battelle Memorial Institute.
• Когда появилась полуавтоматическая сварка в защитных газах в современном виде - в 1948 году, а массовой и дешёвой она стала после перехода на углекислый газ в 1953 году.
• Источники не противоречат друг другу, а описывают разные звенья одной цепи: кто первым применил плавящийся электрод и кто довёл сварку в защитных газах до серийной машины.
• Принцип 1948 года не изменился - изменилась электроника источника питания и точность подачи проволоки.

Статья для тех, кто хочет узнать, кто придумал полуавтоматическую сварку, и путается в разных именах и датах. Ниже разбираем, когда появилась сварка в защитных газах, кто заложил идею плавящегося электрода, что сделали советские инженеры, почему источники расходятся в деталях и что от идеи 1948 года осталось в аппарате на столе сварщика сегодня.

Для сварщика это не праздный вопрос из учебника. Полуавтомат MIG/MAG - это финал долгой цепочки решений: как поджечь дугу металлическим стержнем, чем защитить ванну от воздуха и как подавать проволоку без рук сварщика. Каждое звено этой цепочки решал свой инженер, и в разных странах эту историю рассказывают по-разному.

1. Когда появилась полуавтоматическая сварка в защитных газах?

Современную полуавтоматическую сварку в защитных газах (gas metal arc welding, GMAW) в 1948 году собрал американский Battelle Memorial Institute: установку с электродом малого диаметра и источником питания постоянного напряжения, который разработал инженер Х. Е. Кеннеди. Схема давала высокую скорость наплавки, но дорогой инертный газ ограничивал её применение цветными металлами - для стали такая сварка была невыгодна.

Перелом случился в 1953 году, когда защитной средой стали не аргон и гелий, а обычный углекислый газ: сварка стали резко подешевела и стала массовой. В 1958-1959 годах появился вариант с короткой дугой (short-arc) - он позволил варить тонкий металл за счёт более тонкой проволоки и более совершенных источников питания и быстро стал самым распространённым вариантом GMAW. В начале 1960-х к инертным газам начали добавлять немного кислорода - так родилась сварка струйным переносом металла (spray-arc).

2. От угольного электрода до плавящейся проволоки: кто заложил идею?

До металлического электрода дугу вели угольным стержнем, и это отдельная история со своими датами. Здесь важнее то, что было раньше самого угольного электрода: непрерывную электрическую дугу в 1802 году независимо получил Василий Петров, а короткие импульсные дуги на два года раньше зафиксировал англичанин Хэмфри Дэви.

Ключевой сдвиг - переход от угольного электрода к металлическому, который сам становится присадочным материалом и плавится в дуге. К 1890 году такой металлический электрод уже применяли независимо друг от друга Николай Славянов в России и Ч. Л. Коффин в США. Именно плавящийся металлический электрод, а не угольный, стал тем звеном, без которого не было бы ни автоматической сварки под флюсом, ни будущего полуавтомата.

Следующий шаг сделали уже в XX веке. В 1920 году инженер П. О. Нобель из General Electric предложил раннего предшественника GMAW: постоянный ток, голая проволока без покрытия и скорость подачи, которую регулировало напряжение дуги. Защитного газа в этой схеме ещё не было - разработки сварочных атмосфер начались только к концу того же десятилетия. Показанная в 1926 году следующая попытка тоже не годилась для практической работы: до аппарата, который можно поставить в цех, оставалось ещё два десятилетия.

3. Кто придумал полуавтоматическую сварку в СССР?

В советской технической школе идею довели до промышленного процесса не сразу и не в одиночку - готовой машины 1948 года, как у Battelle, здесь не было, был перевод уже известного принципа на собственную промышленную базу. Институт электросварки в Киеве, где закладывались основы отечественной сварочной школы, возглавлял Евгений Патон, но его собственная работа была сосредоточена на автоматической сварке под флюсом, а не на сварке в защитных газах - это отдельное, более раннее направление той же школы.

4. Как расходятся источники о том, кто придумал полуавтоматическую сварку?

У разных источников разный масштаб вопроса, а не спор об одном и том же факте: кто первым применил плавящийся металлический электрод в принципе (Славянов и Коффин, к 1890 году) и кто довёл сварку в защитных газах до серийной машины (Battelle Memorial Institute, 1948 год) - вопросы о разных звеньях одной цепи, а не о разных ответах на один вопрос.

Единого «изобретателя полуавтомата», которого можно назвать одним именем, ни один источник не называет.

5. Что осталось от идеи 1948 года в аппарате на столе сварщика сегодня?

Принцип не изменился: проволока подаётся механизмом, дуга горит между ней и деталью, газ из баллона защищает ванну от воздуха. Изменилось качество источников питания, точность подачи проволоки и синергетические программы, которые сами подбирают ток под выбранный диаметр проволоки. Тем, кто только собирается выбрать полуавтоматическую сварку для гаража или монтажной бригады, стоит сначала разобраться, какой аппарат с газом брать и что к нему докупить - вопрос упирается не в историю, а в толщину металла и объём будущей работы. Сами аппараты для сварки плавящимся электродом в среде газа можно посмотреть в разделе полуавтоматов MIG/MAG, а под чёрную сталь пригодится проволока из раздела проволоки для углеродистых сталей.

Как настроить полуавтоматическую сварку под свой металл?

Напряжение дуги, скорость подачи проволоки и вылет из сопла отвечают за результат. Итоговый режим всегда проверяют пробным швом на обрезке того же металла.

Как правильно настроить полуавтоматическую сварку под конкретный аппарат?

У каждого аппарата своя панель и свой шаг регулировки. Пошаговую наладку и режимы здесь не разбираем: они зависят от конкретного источника питания и диаметра проволоки.

6. Точечная сварка - другая история: при чём тут «как собрать»?

Контактная точечная сварка - отдельный от MIG/MAG процесс: по ГОСТ 2601-84 это сварка с применением давления, при которой используется тепло, выделяющееся в контакте свариваемых частей при прохождении электрического тока, а не тепло дуги. Вопрос «как собрать точечную сварку» в историю полуавтомата поэтому не входит - это другое изобретение со своей отдельной историей.

Дальше история аппарата интересна разве что для общего кругозора: в цеху важнее подобрать проволоку под металл и настроить подачу под конкретный шов, а кто это придумал шестьдесят лет назад - вопрос уже не рабочий, а справочный.