جوشکاری با قوس الکتریکی
تاریخچه

درحالی که نمونه‌هایی از جوشکاری فورجینگ به عصر برنز و عصر آهن بر می‌گردد جوشکاری قوسی تا خیلی بعد تر مورد استفاده نبود. در ۱۸۰۰، همفری دیوی (Humphry Davy) قوس‌های الکتریکی با پالس کوتاه را کشف کرد. یک فیزیکدان روس به نام واسیلی پتروف (Vasily Petrov)، به‌طور مستقل قوس الکتریکی را در ۱۸۰۲ کشف کرد و پس از آن، کاربردهای عملی ممکن آن از جمله جوشکاری را پیشنهاد داد. هنگامی که نیکولای بناردوس (Nikolai Benardos) جوشکاری قوسی فلزات را با استفاده از الکترود کربن در نمایشگاه بین‌المللی الکتریسیته در پاریس در سال ۱۸۸۱ ارائه کرد، جوشکاری قوسی برای نخستین بار کشف شد. وی به همراه استانیسلاو اولژوسکی (Stanisław Olszewski) در ۱۸۸۷، این موضوع را ثبت اختراع کردند. در همان سال، مخترع فرانسوی حوزه برق یعنی آگوست دمریتنز (Auguste de Méritens) نیز روش جوشکاری قوسی کربنی را اختراع و در ۱۸۸۱ ثبت کرد که برای جوشکاری سرب در ساخت باتری‌های سرب اسید با موفقیت بکار برده شد. پیشرفت‌ها در جوشکاری قوسی با اختراع الکترودهای فلزی در اواخر قرن ۱۹ به‌وسیلهٔ یک روس به نام نیکولای اسلاویانوف (Nikolai Slavyanov) در ۱۸۸۸ و یک آمریکایی به نام سی. ال کافین ادامه پیدا کرد. در حدود ۱۹۰۰، ای. پی استرومنگر (A. P. Strohmenger) در بریتانیا، از یک الکترود فلزی پوشش دار پرده برداری کرد که قوس پایدارتری ایجاد می‌کرد. در ۱۹۰۵، دانشمند روسی به نام ولادیمیر میتکویچ (Vladimir Mitkevich) استفاده از قوس الکتریکی سه فاز را برای جوشکاری پیشنهاد داد. در ۱۹۱۹، جوشکاری با جریان متناوب به‌وسیلهٔ سی.جی. هولسلاگ (C.J. Holslag) اختراع شد اما تا یک دهه بعد، محبوب نشد.فرایندهای جوشکاری رقیب مانند جوشکاری مقاومتی و جوشکاری اکسی سوخت در طی این زمان ایجاد شدند اما هردو آنها به‌ویژه جوشکاری اکسی سوخت با رقابتی سرسختانه از جانب جوشکاری قوسی روبرو شدند به‌ویژه پس از ایجاد پوشش‌های فلزی (با عنوان فلاکس) برای الکترود به منظور پایدارسازی قوس و حفاظت از ماده پایه در برابر ناخالصی‌ها که منجر به ادامه توسعه دادن این روش‌ها شد.
در طول جنگ جهانی اول، جوشکاری شروع به استفاده در ساخت کشتی در بریتانیا به‌جای صفحات فولادی پرچ شده شد. آمریکایی‌ها نیز هنگامی که جوشکاری موجب شد بتوانند کشتی‌هایشان را پس از حمله آلمان به نیویورک هاربور در ابتدای جنگ سریعاً تعمیر کنند، به این فناوری جدید اقبال بیشتری پیدا کردند. جوشکاری قوسی برای اولین بار برای هواپیماها در طول جنگ بکار رفت و برخی از بدنه¬ هواپیماهای آلمانی با استفاده از این فرایند ساخته شدند. در ۱۹۱۹، شرکت کشتی سازی بریتانیایی Cammell Laird شروع به ساخت یک کشتی تجاری با عنوان Fullagar کرد که کل بدنه آن جوشکاری شده بود. این کشتی در ۱۹۲۱ به آب انداخته شد.
در طول دهه ۱۹۲۰، پیشرفت‌های عمده ای در فناوری جوشکاری رخ داد از جمله معرفی جوشکاری خودکار در ۱۹۲۰ که در آن سیم جوش الکترود به‌طور پیوسته خورانده می‌شد. گاز محافظ تبدیل به موضوعی مورد توجه شد زیرا دانشمندان تلاش می‌کردند تا جوش‌ها را از تأثیرات اکسیژن و نیتروژن موجود در اتمسفر حفاظت کنند. تخلخل و تردی، مسائل اصلی بودند و راه حل‌های ایجادشده عبارت بودند از استفاده از استفاده از هیدروژن، آرگون و هلیوم بعنوان اتمسفر جوشکاری. در طول دهه‌های بعدی، پیشرفت‌های بیشتری دربارهٔ جوشکاری فلزات واکنشی مانند آلومینیوم و منیزیم رخ داد. این موضوع همراه با پیشرفت‌های رخ داده در جوشکاری خودکار، جریان متناوب و فلاکس‌ها منجر به گسترش استفاده از جوشکاری قوسی در دهه ۱۹۳۰ و سپس در طول جنگ جهانی دوم گردید.در طی اواسط قرن بیستم، روش‌های جوشکاری جدید زیادی اختراع شدند. جوشکاری قوسی زیرپودری در ۱۹۳۰ اختراع شد که هنوز هم محبوب است. در ۱۹۳۲، یک فرد روس به نام کنستانتین خرنوف (Konstantin Khrenov) با موفقیت نخستین جوشکاری قوسی الکتریکی زیرآب را بکار برد. جوشکاری قوس با الکترود تنگستن تحت پوشش گاز- پس از دهه‌ها توسعه پیدا کردن- در نهایت در ۱۹۴۱ کامل شد و به دنبال آن، جوشکاری قوسی با گاز محافظ در ۱۹۴۸ ایجاد گردید که منجر به جوشکاری سریع مواد غیرآهنی می‌شد اما به گازهای محافظ گران‌قیمت نیاز داشت. با توجه به استفاده از الکترود مصرفی و اتمسفر دی‌اکسید کربن بعنوان گاز محافظ، این روش تبدیل به محبوب‌ترین فرایند جوشکاری قوسی فلزات شد. در ۱۹۵۷، فرایند جوشکاری قوس الکتریکی با سیم توپودری مصرفی آغاز به کار کرد که در آن، سیم جوش خود‌محافظت کننده را با تجهیزاتی خودکار می‌توان بکار برد که منجر به سرعت‌های جوشکاری بسیار بالا می‌شود. در همان سال، جوشکاری قوسی پلاسما اختراع شد. جوشکاری الکترواسلگ در ۱۹۵۸ و به دنبال آن در ۱۹۶۱، هم خانواده این روش یعنی جوشکاری الکتروگازی (برقی گازی) معرفی شدند.
کارگر ساختمانی در حال جوشکاری با الکترود مصرفی