Elektroschweißen. Geschichte der Erfindung und Produktion

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Elektroschweißen ist eine Schweißmethode, bei der ein Lichtbogen zum Erhitzen und Schmelzen von Metall verwendet wird.

Die Temperatur des Lichtbogens (bis zu 5000 °C) übersteigt den Schmelzpunkt aller vorhandenen Metalle.

Von einem Schweißtransformator wird der Elektrode und dem Werkstück Strom zugeführt, um einen Lichtbogen zu erzeugen und aufrechtzuerhalten. Unter dem Einfluss der Hitze des Lichtbogens (bis zu 7000 °C) schmelzen die Kanten der zu schweißenden Teile und das Elektrodenmetall auf und bilden ein Schweißbad, das einige Zeit im geschmolzenen Zustand verbleibt. Im Schweißbad vermischt sich das Elektrodenmetall mit dem geschmolzenen Metall des Produkts (Grundmetall), und die geschmolzene Schlacke schwimmt an der Oberfläche und bildet einen Schutzfilm. Beim Aushärten des Metalls entsteht eine Schweißverbindung. Die zur Bildung und Aufrechterhaltung eines Lichtbogens erforderliche Energie wird aus speziellen Gleich- oder Wechselstromquellen gewonnen.

Beim Elektroschweißen können abschmelzende und nicht abschmelzende Elektroden verwendet werden. Im ersten Fall erfolgt die Schweißnahtbildung beim Aufschmelzen der Elektrode selbst, im zweiten Fall beim Aufschmelzen des Zusatzdrahtes (Stäbe etc.), der direkt in das Schweißbad eingebracht wird.

Elektroschweißen

Der bekannte Lichtbogen hat in der modernen Welt viele nützliche Anwendungen gefunden: Er wird in Hochleistungsbogenlampen zur Beleuchtung, in metallurgischen Schmelzöfen, beim Elektroschweißen und in anderen Bereichen eingesetzt. Aber nur wenige wissen, dass dieses Phänomen nicht vom berühmten Humphry Davy im Jahr 1808 entdeckt wurde, sondern von einem wenig bekannten russischen Wissenschaftler, dem ordentlichen Professor für Physik an der St. Petersburger Medizinisch-Chirurgischen Akademie, Wassili Petrow – und er hat es als Ganzes geschafft sechs Jahre zuvor.

Nach seinem Abschluss am Kharkov Collegium und am St. Petersburger Lehrerseminar ging Wassili Petrow 1788 in den Altai, um als Physiklehrer an der Kolyvan-Voskresensky-Bergbauschule in Barnaul zu arbeiten, und kehrte 1791 als Mathematikstudent nach St. Petersburg zurück Lehrer an der Ingenieurschule des Ismailowski-Regiments. Zwei Jahre später wurde er von der St. Petersburg Medical College eingeladen.

Petrov war jedoch nicht nur ein brillanter Lehrer, der 1795 die Stelle eines Professors für Physik an der Medizinisch-Chirurgischen Akademie erhielt, sondern auch ein echter Wissenschaftler. Sein besonderes Interesse galt der völlig neuen, entstehenden Wissenschaft der Elektrizität. Nachdem Petrov sich mit den Werken der Pioniere Galvani und Volta vertraut gemacht hat, beschließt er, ihre Experimente in einem wahrhaft russischen Maßstab zu wiederholen. Sein Werk mit dem langen Titel „Nachrichten über Galvani-Voltian-Experimente, die der Physikprofessor Wassili Petrow mit einer riesigen Batterie, die manchmal aus 4200 Kupfer- und Zinkkreisen bestand, an der Medizinisch-Chirurgischen Akademie St. Petersburg durchführte“, wurde 1803 veröffentlicht , kurz nachdem Volta die erste Gleichstromquelle der Welt gebaut hatte.

Die in dieser Arbeit beschriebene Batterie war erstaunlich: Sie bestand aus 2100 in Reihe geschalteten galvanischen Kupfer-Zink-Zellen, die in vier Reihen in einer 3 m langen Holzkiste angeordnet waren. Mit dieser gigantischen Batterie, deren Spannung etwa 1,7-2 kV betrug ( Voltmeter gab es damals noch nicht, daher gab es keine genauen Daten mehr), gelang es dem Wissenschaftler 1802, ein erstaunliches Phänomen zu entdecken.

Elektroschweißen
Lichtbogen

Er bemerkte, dass beim Unterbrechen des Stromkreises Funken auftauchten, begann, verschiedene Materialien auf Leitfähigkeit zu testen und entdeckte bald, dass „wenn zwei oder drei Holzkohlen auf eine Glasfliese gelegt werden, in der Lage ist, durch eine galvanisch-voltische Flüssigkeit Leuchterscheinungen zu erzeugen, und wenn.“ Dann werden die mit Metall isolierten Leiter, die mit beiden Polen einer riesigen Batterie verbunden sind, in einem Abstand von ein bis drei Linien näher zueinander gebracht. Dann erscheint zwischen ihnen ein sehr helles weißes Licht oder eine Flamme, aus der sich diese Kohlen schneller entzünden oder langsam und von dem der dunkle Frieden ganz deutlich erleuchtet wird.

Das von Petrov beschriebene Phänomen ist nichts anderes als ein starker Lichtbogen. Genau dieses physikalische Phänomen demonstrierte Sir Humphry Davy auf einer Tagung der Royal Society im Jahr 1808 und nannte es den „Voltic Arc“.

Autor: S.Apresov

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