Ганс Шлегель

Ганс Шлегель — немецкий инженер-конструктор, один из основоположников теории и практики сварки, изобретатель электрической дуговой сварки угольным электродом. Внёс значительный вклад в развитие сварочных технологий в конце XIX — начале XX века.

Биография

Точные даты рождения и смерти Ганса Шлегеля (нем. Hans Schlegel) не установлены. Известно, что он работал в Германии в конце XIX века. Основные сведения о его деятельности связаны с патентами и публикациями в области электрической сварки.

Изобретение дуговой сварки

В 1885 году русский инженер Николай Николаевич Бенардос получил патент на способ электрической дуговой сварки угольным электродом. В 1886 году аналогичный патент в Германии был выдан Гансу Шлегелю. Его изобретение, по сути, являлось независимой разработкой того же принципа: использование электрической дуги, горящей между угольным электродом и свариваемым изделием, для расплавления металла и образования сварного шва.

В отличие от Бенардоса, который применял дугу прямого действия (дуга горела между электродом и деталью), Шлегель разработал способ дуговой сварки косвенного действия. В его конструкции дуга зажигалась между двумя угольными электродами, а свариваемый металл нагревался теплом, излучаемым этой дугой. Это позволяло более равномерно прогревать деталь, но требовало большего расхода энергии.

Патентование и промышленное применение

Патент Шлегеля (DRP № 40444, 1886) описывал устройство для сварки, состоящее из двух угольных электродов, закреплённых в держателе, и источника тока. Дуга между электродами создавала интенсивное тепловое излучение, которое направлялось на место сварки. Шлегель также предложил использовать для защиты дуги от воздействия воздуха поток инертного газа (например, азота), что является прообразом современных методов сварки в защитных газах.

Изобретение Шлегеля не получило широкого промышленного распространения в Германии в конце XIX века из-за технических сложностей: нестабильность дуги, высокая стоимость электроэнергии, отсутствие надёжных источников тока. Однако его работы стали важным шагом в развитии сварочных технологий, наряду с изобретениями Бенардоса и Николая Гавриловича Славянова (дуговая сварка металлическим электродом).

Вклад в развитие сварки

Сварка косвенной дугой

Метод Шлегеля, известный как «сварка косвенной дугой» или «сварка по Шлегелю», был одним из первых способов электрической сварки. Он применялся для сварки тонкостенных деталей, цветных металлов и для наплавки. В отличие от сварки Бенардоса, где дуга горела между электродом и деталью, метод Шлегеля позволял избежать перегрева основного металла в зоне дуги, что было важно для некоторых материалов.

Защита дуги газом

Предложение Шлегеля использовать инертный газ для защиты дуги от кислорода и азота воздуха было новаторским. В его конструкции газ подавался через полый держатель электродов. Это позволяло улучшить качество сварного шва, уменьшить окисление и образование пор. Однако техническая реализация этой идеи в конце XIX века была затруднена из-за отсутствия доступных и недорогих инертных газов.

Влияние на последующие разработки

Работы Шлегеля, наряду с трудами Бенардоса и Славянова, заложили основы современной дуговой сварки. Его метод косвенной дуги впоследствии был усовершенствован и применялся в некоторых типах сварочных аппаратов (например, для сварки алюминия). Идея защиты дуги газом стала основой для разработки процессов сварки в среде инертных газов (MIG/MAG, TIG) в середине XX века.

Критика и ограничения

Метод Шлегеля имел ряд недостатков:

• Низкая производительность: из-за косвенного нагрева скорость сварки была ниже, чем при сварке прямой дугой.
• Высокое энергопотребление: для создания достаточного тепла требовалась большая мощность источника тока.
• Нестабильность дуги: дуга между двумя электродами была менее стабильной, чем дуга между электродом и деталью.
• Сложность регулировки: требовалось точное поддержание расстояния между электродами и деталью.

Эти ограничения привели к тому, что метод Шлегеля не выдержал конкуренции с более совершенными способами сварки, разработанными в начале XX века (например, сварка покрытыми электродами). Тем не менее, его изобретение остаётся важной вехой в истории сварочной техники.

Интересные факты

• В некоторых источниках Ганса Шлегеля ошибочно называют «Гансом Шлегелем-младшим» или приписывают ему другие изобретения, не связанные со сваркой.
• Патент Шлегеля был одним из первых в мире патентов на электрическую дуговую сварку. В 1886 году он был выдан в Германии, а в 1887 году — в Великобритании.
• Метод Шлегеля иногда называют «сваркой по Шлегелю» или «сваркой косвенной дугой Шлегеля».
• В 1890-х годах метод Шлегеля применялся на некоторых немецких заводах для ремонта и изготовления небольших металлических изделий.

Источники

• Патент Германии DRP № 40444, 1886.
• Патент Великобритании № 1587, 1887.
• Г. А. Николаев, В. А. Винокуров. «Сварка в машиностроении». — М.: Машиностроение, 1978.
• Б. Е. Патон. «Технология электрической сварки металлов и сплавов». — М.: Машиностроение, 1974.
• А. И. Акулов, Г. А. Бельчук. «Технология и оборудование сварки плавлением». — М.: Машиностроение, 1977.