تاريخ اللحام

قبل نهاية القرن التاسع عشر ، كانت عملية اللحام الوحيدة هي تزوير المعادن ، التي استخدمتها الحدادة لمئات السنين. ظهرت أقدم تقنيات اللحام الحديثة في أواخر القرن التاسع عشر ، ولحام القوس الأول ولحام أوكسيفويل ، ولحام المقاومة لاحقًا.

في أوائل القرن العشرين ، كان الطلب على المعدات العسكرية في الحرب العالمية الأولى والحرب العالمية الثانية مرتفعًا ، وأصبحت عمليات الانضمام المعدنية الرخيصة والموثوقة شائعة ، والتي شجعت على تطوير تكنولوجيا اللحام. بعد الحرب ، ظهرت العديد من تقنيات اللحام الحديثة ، بما في ذلك اللحام اليدوي للقوس ، وهو الأكثر شعبية اليوم ، وتقنيات اللحام التلقائية أو شبه الآلية مثل اللحام القوس المعدني ، ولحام القوس المغمورة (اللحام القوس المغمورة) ، واللحام القوس المصنوع من التدفق ، واللحام الكهربائي.
في النصف الثاني من القرن العشرين ، تطورت تقنية اللحام بسرعة ، وتم تطوير اللحام بالليزر ولحام شعاع الإلكترون. اليوم ، يتم استخدام الروبوتات اللحام على نطاق واسع في الإنتاج الصناعي. لا يزال الباحثون يعمّعون فهمهم لطبيعة اللحام ، واستمرار تطوير أساليب لحام جديدة وزيادة تحسين جودة اللحام.
يمكن تتبع تاريخ الانضمام المعدني إلى الوراء آلاف السنين ، وشوهدت تقنيات اللحام المبكرة في العصر البرونزي والعصر الحديدي في أوروبا والشرق الأوسط. قبل آلاف السنين ، بدأت الحضارة البابلية القديمة في بلاد ما بين النهرين في استخدام تكنولوجيا اللحام. في عام 340 قبل الميلاد ، عند صنع عمود الحديد الهندي القديم في دلهي ، الذي يزن 5.4 طن ، استخدم الناس تكنولوجيا اللحام.
قامت الحدادة في العصور الوسطى بتزوير معادن حمراء حمراء باستمرار لجعلها تتصل ، وهي عملية تسمى Forge Welding. نشر Billingseo الموقر كتابًا بعنوان "Pyrotechnics" في عام 1540 لوصف تقنية Forge Welding. أتقن حرفيون عصر النهضة الأوروبيون Forge Welding جيدًا ، واستمرت تقنية Forge Welding في التحسن في القرون التالية. بحلول القرن التاسع عشر ، اتخذ تطور تكنولوجيا اللحام خطوات كبيرة وتغير مظهرها بشكل كبير. في عام 1800 ، اكتشف السير همفري ديفي القوس الكهربائي ؛ في وقت لاحق ، عزز اختراع الأقطاب المعدنية من قبل العالم الروسي نيكولاي سلافيينوف والعالم الأمريكي CL Coffin تشكيل تقنية اللحام القوس. تم استخدام اللحام القوس واللحام القوس الكربوني المطور لاحقًا باستخدام أقطاب الكربون على نطاق واسع في الإنتاج الصناعي. حوالي عام 1900 ، طورت AP Stroganov أقطاب الكربون المغطاة بالمعادن في إنجلترا والتي وفرت قوسًا أكثر استقرارًا ، وفي عام 1919 ، استخدمت CJ Holslag لأول مرة تيارًا بالتناوب للحام ، لكن التكنولوجيا لم تستخدم على نطاق واسع حتى عقد من الزمان.
تم تطوير لحام المقاومة في العقد الأخير من القرن التاسع عشر ، وتم تقديم أول براءة اختراع لحام المقاومة من قبل Elihu Thomson في عام 1885 ، الذي واصل تحسين التكنولوجيا على مدار الخمسة عشر عامًا القادمة. تم اختراع لحام الألمنيوم للحرارة واللحام الأوكسيوف في عام 1893. اكتشف إدموند ديفي الأسيتيلين في عام 1836 ، وبدأ لحام أوكسيفين على نطاق واسع في عام 1900 بسبب ظهور نوع جديد من شعلة الغاز. أصبح لحام Oxyfuel أحد أكثر تقنيات اللحام شعبية في البداية بسبب انخفاض تكلفته وحركته الجيدة. ومع ذلك ، مع استمرار المهندسين في تحسين تكنولوجيا الطلاء المعدني على سطح القطب (أي تطور التدفق) في القرن العشرين ، يمكن أن يوفر القطب الجديد قوسًا أكثر استقرارًا ويعزل المعدن الأساسي بشكل فعال. وبالتالي ، كان لحام القوس قادرًا على استبدال اللحام الغاز القابل للاحتراق تدريجياً وتصبح تقنية اللحام الصناعية الأكثر استخدامًا.
أدت الحرب العالمية الأولى إلى زيادة الطلب على اللحام ، وكانت البلدان تبحث بنشاط في تقنيات اللحام الجديدة. استخدمت المملكة المتحدة لحام القوس بشكل أساسي ، وبنوا أول سفينة بهدح ملحوم تمامًا ، Frago. خلال الحرب ، تم استخدام اللحام القوس أيضًا لأول مرة في تصنيع الطائرات ، مثل جسم الطائرة للعديد من الطائرات الألمانية. تجدر الإشارة أيضًا إلى أن أول جسر للطريق السريع في العالم تم بناءه على نهر Słudwia Maurzyce بالقرب من ولفسبورغ ، بولندا في عام 1929. تم تصميم الجسر من قبل ستيفان برايا من معهد وارسو للتكنولوجيا في عام 1927.
في العشرينات من القرن العشرين ، حققت تكنولوجيا اللحام اختراقات كبيرة. ظهر اللحام التلقائي في عام 1920 ، وتم ضمان استمرارية القوس بواسطة جهاز تغذية الأسلاك التلقائي. تلقى حماية الغاز اهتمامًا واسع النطاق خلال هذه الفترة. نظرًا لأن المعدن الساخن يتفاعل مع الأكسجين والنيتروجين في الغلاف الجوي أثناء اللحام ، فإن التجويف الناتج والمركبات سيؤثر على قوة المفصل. الحل هو استخدام الهيدروجين والأرجون والهيليوم لعزل المسبح المنصهر عن الغلاف الجوي. في السنوات العشر القادمة ، سمحت التطورات الإضافية في تكنولوجيا اللحام لحام المعادن التفاعلية مثل الألومنيوم والمغنيسيوم. شجع إدخال اللحام التلقائي ، والتناوب الحالي ، وتنشيط التدفقات إلى حد كبير تطوير اللحام القوس من ثلاثينيات القرن العشرين إلى الحرب العالمية الثانية.
في القرن الأوسط -20 ، اخترع العلماء والمهندسون مجموعة متنوعة من تقنيات اللحام الجديدة. وسرعان ما أصبح لحام مسمار (لحام مسمار) ، الذي تم اختراعه في عام 1930 ، يستخدم على نطاق واسع في بناء السفن والبناء. لا يزال لحام القوس المغمورة ، الذي اخترع في نفس العام ، شائعًا اليوم. بعد عقود من التطوير ، تم إتقان اللحام بقوس التنغستن في عام 1941. ثم في عام 1948 ، جعل اللحام القوس المعدني الغازي من الممكن لحام المعادن غير الحديدية بسرعة ، لكن هذه التكنولوجيا تتطلب كميات كبيرة من الغازات باهظة الثمن. تم تطوير لحام القوس اليدوي ، الذي يستخدم أقطاب قابلة للاستهلاك ، في الخمسينيات وسرعان ما أصبح تقنية اللحام المعدنية الأكثر شعبية. في عام 1957 ، ظهر اللحام القوس المصنوع من التدفق لأول مرة ، باستخدام قطب الأسلاك المحمية ذاتيا يمكن استخدامه في اللحام الآلي ، وزيادة سرعة اللحام بشكل كبير. في نفس العام ، تم اختراع لحام قوس البلازما. تم اختراع اللحام الكهربائي في عام 1958 ، وتم اختراع اللحام الكهربائي للغاز في عام 1961.
تشمل التطورات في تكنولوجيا اللحام في السنوات الأخيرة ما يلي: لحام شعاع الإلكترون في عام 1958 ، والذي يمكن أن يسخن مناطق صغيرة جدًا ، مما يتيح لحام قطع العمل العميقة والضيقة. تم اختراع اللحام بالليزر في عام 1960 ، وفي العقود التي تلت ذلك ، أثبتت أنها تقنية اللحام الآلية عالية السرعة الأكثر فعالية. ومع ذلك ، فإن تطبيق لحام شعاع الإلكترون واللحام بالليزر يقتصر على التكلفة العالية للمعدات المطلوبة.