Перші спроби застосування для зварювання та різання горючих газів в суміші з киснем відносяться до початку ХХ-го століття. Створенню газового зварювання і різання сприяли дослідження процесів горіння газових сумішей французьким вченим Анрі Луї Ле Шательє. У 1895 р він доповів французької академії наук про отримання ним високотемпературного полум'я (понад 3000о С) при спалюванні ацетилену і кисню. Ацетилен був відкритий ще в 1836р. а в 1863р. був синтезований М. Бертло. Однак доступним технічним продуктом став лише після того, як в першій половині 90-х років XIX століття хіміки Муассан у Франції і Вільсон в Америці знайшли спосіб приготування карбіду кальцію з вапняку і вугілля.
Першу ацетилено-кисневу зварювальну пальник сконструювали французькі інженери Едмон Фуше і Шарль Пікар, які отримали на неї патент Німеччини в 1903 році. Запропоновані ними конструкції газозварювальних пальників принципово майже не змінилися до теперішнього часу.
Промислові підприємства почали застосування ацетилено-киснева зварювання з 1906 року, коли з'явилися досить надійні конструкції ацетиленових генераторів. Хоча вже тоді була відома дугова електрозварювання, розроблена російськими вченими М.М. Бенардосом і Н.Г. Славяновим, газове полум'я набула широкого поширення для зварювання технологічного обладнання, газопроводів та ін. Конструкцій.
У 1904р. у Франції була виявлена можливість використання ацетилено-кисневого пальника для різання металів, а в 1908 - 1909гг. у Франції і в Німеччині були проведені перші успішні досліди по кисневої підводного різання. У наступні 5 - 9 років було отримано кілька патентів в цій області і розроблені промислові конструкції ризиків для підводної різки.
У 1917 р. французьке зварювальне суспільство, після значних удосконалень різака для підводного кисневого різання, передало цей процес для експлуатації у флоті. Незабаром підводний кисневе різання стала застосовуватися у флотах Америки і Англії.
У Росії газове зварювання стала відома імовірно в 1905 році, в 1906р. вона вперше демонструвалася в Московському технічному училищі, після чого, з огляду на її портативності і невисокої вартості апаратури, інтенсивно почалося її промислове освоєння, що призвело до тимчасового зниження інтересу до зварці. Однак невеликі обсяги виробництва кисню, карбіду кальцію та газозварювальної апаратури істотно гальмували застосування газового зварювання і різання металів в Росії.
На початку ХХ ст. газове зварювання та різання в Росії використовувалася дуже обмежено при ремонті виробів з низьковуглецевої сталі, міді і чавуну на ряді заводів, наприклад на Ижорском в Петербурзі, виправленні шлюбу лиття і зварювання деяких невідповідальних конструкцій в невеликих майстерень, головним чином залізничних. При цьому використовувалася апаратура і матеріали, що ввозяться з-за кордону. У 1911р. Комісія при Міністерстві торгівлі і промисловості допустила газове зварювання для виготовлення парових котлів, дозволивши зварювання деяких невідповідальних частин котла.
Більш інтенсивний розвиток в Росії газове зварювання отримала в період першої світової війни. В цей час Петроградський технологічний інститут організував особливу школу «свинцево-паяльного справи і автогенного зварювання». Професор інституту В.Я. Курбатов написав для цієї школи спеціальну книгу: «Самосварка і різні способи споювання металів» (останнє видання - в 1918 році), яка містила необхідні практичні і технічні вказівки. Починаючи з цього часу і аж до 30-х років, газове зварювання займає провідне становище в зварювальному виробництві Росії, а, відтак, і СРСР. Оскільки в той час вона забезпечувала найбільш високоякісні зварні з'єднання, то з її допомогою виконувалися всі відповідальні роботи. Наприклад, всі магістральні нафтопроводи і продуктопроводи в СРСР в 1926 - 1935 роки виконувалися газовим зварюванням.
Початок промислового виробництва газозварювальної апаратури в СРСР відноситься до 1927 - 1928гг. після створення в 1926р. російсько-американського змішаного акціонерного товариства «Рагаз», в рамках якого в місті Росток був пущений в експлуатацію цех, що випускав пальники, різаки і редуктори.
У 1931р. на базі автогеном комітету і підприємств акціонерного товариства «Рагаз» був створений Всесоюзний автогенний трест (ВАТ), який розгорнув будівництво нових підприємств з виробництва зварювальної апаратури. Зокрема, був швидко побудований найбільший в країні цех виробництва апаратури для газового зварювання і різання - пальників, різаків, редукторів, вентилів, ацетиленових генераторів - на Московському автогеном заводі № 1. Розширено виробництво карбіду кальцію, кисню і ацетилену на ленінградському заводі «Червоний автоген »№ 1. протягом 1933 - 1934гг. остаточно припинився ввезення автогенного апаратури. До цього ж часу відносяться великі дослідження в області автогенного зварювання та різання М.М. Клебанова, роботи якого зберегли велике значення до теперішнього часу.
Після того як в техніку дугового зварювання почали широко впроваджуватися толстопокритие електроди, з'явилися нові способи дугового зварювання, розроблені досконалі і високопродуктивні машини для контактного зварювання, газове зварювання поступово почала витіснятися на багатьох виробництвах електричної зварюванням. Тепер на перше місце висувається кисневе різання. У 30-х роках у зв'язку з дефіцитом карбіду кальцію широкого поширення набула різання з використанням рідких горючих, спочатку бензину, а згодом головним чином гасу. До цього періоду відноситься і виникнення механізованої кисневого різання.
Новий сплеск розвитку газополум'яної обробки металів припадає на період другої світової війни і повоєнні роки. Зокрема в СРСР в роки Великої Вітчизняної війни виникли нові підприємства з випуску автогенного обладнання, такі як Барнаульський апаратурно-механічний завод, Свердловський автогенний завод № 2.
У 1944р. створений спеціалізований Всесоюзний науково-дослідний інститут автогенної обробки металів - ВНІІавтоген (нині ВНІІавтогенмаш). Діяльність інституту спрямована на науково-теоретичне вивчення існуючих технологічних процесів і розробку нових, їх механізацію та автоматизацію. За роки свого існування інститут розробив кілька десятків нових прогресивних технологічних процесів і технологічних матеріалів для газотермічного напилення, газополум'яної зварки, різання, наплавлення, пайки, загартування і нагрівання. Створив кілька сотень нових газорізальних машин, установок для наплавлення, пайки і загартування, генераторів та іншого обладнання для виробництва ацетилену, пальників, різаків, редукторів, металлізаціонних апаратів і т.п.
Крім ВНІІавтогенмаша питаннями газополум'яноїобробки займалися і інші науково-дослідні організації, наприклад зварювальні лабораторії МВТУ ім. Н.е. Баумана, Київського і Ленінградського політехнічних інститутів, ЦНДІ Міністерства шляхів сполучення, базові зварювальні лабораторії при деяких великих промислових підприємствах і галузевих інститутах.
У післявоєнні роки створена спеціальна галузь промисловості - Автогенне машинобудування, в рамках якої був побудований одеський завод «Автогенмаш», який почав видавати продукцію в 1952р. На Воронезькому експериментальному заводі автогенного машинобудування, раніше виробляв кисень і ацетилен, був організований випуск ацетиленових генераторів і обладнання для отримання розчиненого ацетилену. Пізніше автогеном апаратуру почав випускати Кіроваканскій завод автогенного машинобудування, також побудований в рамках галузі автогенного машинобудування.
В результаті проведених наукових досліджень збільшується кількість процесів газополум'яної обробки. Крім кисневого різання і газового зварювання, отримали розвиток і багато інших процесів газополум'яної обробки: металлизация, наплавка, поверхнева гарт, напилення і зварювання пластмас, газополум'яна пайка та ін. Але домінуюче значення як і раніше має кисневе різання.
У перші повоєнні роки широко стала впроваджуватися різання з використанням пропан-бутану і природного газу, а в кінці 40-х років паралельно фірмою "Union Carbide and Carbon Corp" (США - ФРН), інститутом ВНІІавтоген і кафедрою зварювального виробництва МВТУ ім. Баумана були розроблені і впроваджені у виробництво способи киснево-флюсового різання.
Період після 50-х років характеризується в основному якісними змінами в технології та обладнанні для газополум'яної обробки. Особливо інтенсивно розвивається механізація і автоматизація процесів різання металу. Створюються машини для газокисневого різання, розробляються нові різновиди процесів та обладнання для киснево-флюсового різання, безгратовой різання, різання киснем низького тиску, суцільний вогневої зачистки прокату і різання гарячої стали в металургії, газофлюсовой зварювання і наплавлення, «низькотемпературної» пайкозварка чавуну і кольорових металів і т.п.
Вельми бурхливо розвиваються механізація і автоматизація процесів газополум'яної обробки металів, в першу чергу це стосується процесів газокисневого різання. Найбільших успіхів в цьому домоглися такі країни, як Японія, ФРН, США. З початку 70-х років минулого століття на великих промислових підприємствах широко починають використовуватися газорізальні машини з числовим програмним управлінням. Вони дозволяють виробляти високоточну різання під зварювання і механообработку заготовок будь-якої конфігурації і складності, з постійною повторюваністю розмірів і мінімальними відхиленнями цих розмірів від номіналу, а також чистотою поверхні різу, порівнянної з цими ж параметрами при механообработке.
Істотним внеском у вирішення проблеми якісних показників кисневого різання є розроблений в кінці 60-х - початку 70-х років ВНІІавтогенмашем під керівництвом А. Н. Шашкова новий спосіб різання «змив-процесом». На цьому принципі розроблені спеціальні багатоструменеві різаки, що поєднують в собі переваги способу швидкісний різання з одночасним підвищенням чистоти поверхні різу. При різанні «змив-процесом» швидкість різання в 1,5 - 2 рази вище, ніж при звичайній різанні, а чистота поверхні відповідає 5 - 6 класу чистоти (Ra - 1,6).
У 50-ті роки кафедрою зварювального виробництва Київського політехнічного інституту проводяться дослідження газодинаміки кисневої струменя, які привели до розробки нової технології різання киснем низького тиску (0,1 - 0,4 МПа), що дозволяє різати метал товщиною до 1,5 - 2 м. До початку 70-х цей процес впроваджений на більшості металургійних підприємств СРСР.
Широкий розвиток в 50-ті - 60-ті роки отримала різання в металургії, де вона використовується для обробки великих перетинів і поверхневої різання металу, а також обробки металу, нагрітого до температури 500 - 1000 оС. Вивчення механізму утворення канавок при поверхневій різанні призводить до розробки технологічного процесу суцільний вогневої зачистки поверхні гарячого прокату в потоці прокатки зі швидкістю 30 - 50 м / хв. Дослідження основних закономірностей процесу кисневого різання гарячої стали закінчуються розробкою технології та апаратури для різання заготовок при безперервного розливання сталі і відрізки прибутків на відливання з високолегованої сталі.
джерела:
1. Зварювання в СРСР. Том перший. Видавництво «Наука». Москва один тисяча дев'ятсот вісімдесят одна
2. Історія техніки. Зворикін та ін.
3. Велика Радянська енциклопедія.