Hans fog knäckte båtniten

2012-07-09 05:30  

V ärmlänningen Oscar Kjellberg revolutionerade tillverkningen inom såväl varvsindustrin som anläggningsindustrin och verkstadsindustrin. Under några decennier i början förra seklet ersattes miljontals stålnitar med svetsfogar från Oscars belagda elektroder.

När Oscar föddes på hösten 1870 var gården Ryfalla, två fjärdingsväg öster om Arvika, ingen rofylld plats. Spetten slamrade och släggorna ekade från järnvägsbygget några stenkast bort. Där slet pappa Johannes och de andra rallarna med att bygga nordvästra stambanan och binda samman huvudstaden med unionsgrannen Christiania.

Efter skolan reste den sextonårige Oscar till Kristinehamn och jobbade som lärling vid Kristinehamns mekaniska verkstad, som byggde ånglok och fartygsmotorer. Strax före sin tjugonde födelsedag drog han till sjöss för att tjäna pengar och skaffa praktisk erfarenhet av fartygsmaskiner. Bland annat jobbade han två år på Nordens då största ångfartyg, s/s Guernsey af Tönsberg på 2 850 ton.

Oscar utbildade sig till maskinchef vid Sjöfartsskolan i Malmö och arbetade på ett flertal svenska, ryska och norska fartyg innan han blev anställd på Hallands Ångbåts Aktiebolag. Under åren runt sekelskiftet pryade han hos de största och modernaste ångmaskintillverkarna i Europa, Fretzner och Ottenser Eisenwerk.

I Bremen tog han skeppsingenjörsexamen innan han for till Sjöfartsskolan i Göteborg och utbildade sig den då trettiotreårige värmlänningen till elektroingenjör. Välutbildad, och med femton års praktisk erfarenhet, började Oscar Kjellberg med det som skulle bli hans livsgärning; metoden att svetsa samman stålplåtar utan att behöva nita ihop skarvarna.

Den viktigaste erfarenheten från livet till sjöss var alla läckande ångmaskinerna. Hela tiden pös det ånga och sprutade det hetvatten ur de nitade skarvarna. Det var ett obekvämt och riskfyllt jobbatt täta läckorna genom att ligga på rygg under kokaren och slå in kilar eller dikta med lin och hampa i skarvarna.

Istället för att ta hyra som välbetald maskinchef hyrde Oscar Kjellberg en liten verkstad vid Masthuggskajen i Göteborg. Där experimenterade han med olika sätt att svetsa med elektricitet, något han kommit i kontakt med tidigare. Bland annat finns flera hundra tidiga patent på elsvetsning från 1860-talet och framåt.

Dåtidens metoder kunde dock inte konkurrera med nitningen; skarvarna blev alldeles för spröda och poriga av luftens syre. Antingen sprack fogarna eller så läckte ångan ut genom håligheterna. Och det gick absolut inte att svetsa underifrån eftersom det smälta fogmaterialet föll ned av gravitationen. Att reparera läckande ångmaskiner med elsvetsning var vid den tiden helt uteslutet. Och metoden hade dåligt rykte i skeppsbranschen.

- Elektrisk svetsning var ett totalt fiasko, skriver Oscar Kjellberg i sina memoarer.

Metodiskt gick han tillväga för att ta reda på varför elsvetsarna var så dåliga. Enligt myten lär han till och med ha testat kodynga för att skydda svetsfogen från syret:

- Jag lyckades se mina föregångares misstag, och lära mej av dem.

Efter ett par års envist experimenterande i verkstaden hade han kommit så långt att tog sig an att reparera ankarklysen och cylindrarna på den ångdrivna kanonbåten HMS Svensksund, som frusit sönder och spruckit.

Reparationen fungerade utmärkt och var en första demonstration av svetsmetodens förträfflighet. Oscar Kjellberg var själv så nöjd att han startade Elektriska Svetsningsaktiebolaget, Esab, för att göra affärer på sin metod.

Till en början användes elsvetsen för att värma upp materialet och tillföra tillsatsmaterial. Med svetshandtaget i vänster hand, och en puddelhammare i höger hand, fogade svetsaren ihop plåtarna. När fogen värmts upp och materialet tillsatts, hamrades den varma svetsfogen jämn.

Men ganska snart utvecklade Oscar Kjellberg den svetselektrod som gjort honom berömd. Hans hemlighet var att doppa svetstråden i en blandning av järnpulver och andra kemiska ämnen. Resultatet blev en porös ickeledande beläggning som avger koldioxid vid uppvärmning. Koldioxiden skyddar det smälta järnet i svetsfogen från att oxideras av luftens syre.

Han lade ner mycket arbete på att komponera ett recept som gjorde att beläggningen smälte i exakt samma takt som svetstråden och gav så lite slagg som möjligt. När tajmingen blev rätt bildades en liten krater längst fram på svetstråden. Kratern gjorde att smältan kastades rakt fram, utan att droppa nedåt. Därmed blev det möjligt att svetsa underifrån, något som tidigare var omöjligt.

Det första patentet, från 1904, beskrev själva metoden att svetsa. I patentansökan hemlighöll Oscar Kjellberg den lilla detaljen om beläggningen. Först 1907 fick han patent på den belagda elektroden.

Oscar Kjellberg var noga med att alla som utförde svetsarbeten enligt hans metod var ordentligt utbildade och tränade. Och att de skulle vara nykterister:

- Arbetet måste utföras med största möjliga omsorg och svetsaren får under inga omständigheter dricka alkohol, vin eller öl före eller under arbetet. En arbetare kan inte göra ett bra jobb ens efter så lite som en halv flaska öl. Det verkar som om ljuset, tillsammans med en liten mängd alkohol, har en förlamande effekt på honom, skrev Kjellberg.

Esabs verksamhet bestod till en början av att reparera fartyg i Göteborgs hamn från företagets pråm. Tanken var att utvidga reparationsverksamheten i andra hamnar, det visade sig bli allt för kostsamt. Istället licensierades svetsmetoden ut till andra företag.

Ryktet för svetsmetoden förbättrades betydligt under första världskriget och den började användas även vid nybyggen. Men de stora klassningssällskapen accepterade inte att svetsning ersatte den välbeprövade nitningen av fartygsplåt. Något sällskap krävde nitad bordläggning ända fram till 1950-talet. 1920 gick Lloyds Register med på att svetsmetoden fick användas fullt ut på varven.

Den allra första helsvetsade båten byggdes av Esab själv, och fick namnet Esab IV. Båten användes som verkstadsfartyg, liksom sina tre föregångare. Esab IV finns fortfarande kvar i Göteborg där den ligger ankrad i Maritiman, världens största flytande skeppsmuseum.

På 1920-talet började Esab tillverka alltmer avancerade svetsaggregat med transformatorer, generatorer och omformare. Till en början var det tänkt att Asea skulle tillverka utrustningen åt Esab, men förhandlingarna gick i stå och företaget startade egen tillverkning i Tyskland.

Oscar Kjellbergs svetsmetod fick sitt stora genombrott på 1930-talet. Inte bara inom varvsindustrin, utan även vid bygget av stora broar som Götaälvbron i Göteborg och Västerbron i Stockholm.

Den sextioårige Oscar Kjellberg hittades död efter en hjärnblödning vid sitt arbetsbord i juli 1931. Därmed slapp han bevittna turbulensen kring sitt företag under andra världskriget. Kjellbergs fabriker i Tyskland tillverkade krigsmateriel åt nazisterna med hjälp av hundratals slavarbetare från tyska fångläger.

I de ockuperade länderna gick det sämre för Esab, som bojkottades för sin koppling till Tyskland. I Danmark sprängdes en fabrik vid ett bombsabotage, och i Norge mördades en av Esab styrelsemedlemmar av ockupationsmakten.

Samtidigt började svenska verkstadsföretag använda svetsning vid nyproduktion. Ett exempel är Arvikaverken, som då var en världsledande tillverkare av jordbruksredskap. Deras allra första, helsvetsade produkter var gengasaggregat för motorfordon.

I dag har Arvikaverken bytt namn till Volvo Wheel Loader. I en av byggnaderna på det stora industriområdet ligger Oscar Kjellberg-muséet med föremål från bågsvetsningens barndom och ungdom. Bara en halvmil från muséet, långt in i granskogen, finns Oscars födelsehem fortfarande kvar. Enda skillnaden är att svartkrutsalvorna från järnvägsbygget för 140 år sedan ersatts med suset från X2000-tågen på väg mot Oslo.

Hammare som svetsverktyg

På Esabs första logotyp avbildas Kjellbergs ursprungliga svetsmetod: en kort bit av fogen värms upp av elektroden, som hålls i vänster hand, och smält material från elektroden tillsätts. Därefter hamras fogen tät och jämn med en puddelhammare som hålls i höger hand (puddling är ett gammalt sätt att omvandla gjutjärn till smidesjärn). Proceduren upprepas med nästa bit av fogen.

Svetsningens historia i årtal

Tidernas begynnelse: Historiens första svetsare är Tubal-Kain, åtminstone enligt bibeln. Han var släkt med Adam och Eva I sjunde led och kunde konsten att homogent sammanfoga metaller, efter att ha hettat upp dem i en öppen härd.

1881 visade den ryske uppfinnaren Nikolai Bernardos en metod att svetsa med ljusbågen från en kolelektrod och en separat tråd med tillsatsmaterial.

1892 kom Turner Morehead och Thomas Wilson på hur man framställer acetylengas. I kombination med syrgas gav den så het låga att den kunde smälta metall och ge en homogen fog.

1904 uppfann Oscar Kjellberg den belagda elektroden, som gjorde det möjligt att bågsvetsa fogar med hög kvalitet.

1911 uppfanns världens första transportabla elsvetsaggregat med variabel spänning som kunde skötas av en person.

1916 började svetsgaser säljas i industriell skala av Airco. Företaget utvecklade också nya metoder, som MIG-svetsning med inertgas.

1924 uppfanns en metod där inertgasen ersattes med vätgas, som dels skyddade mot oxidering men också bidrog till uppvärmningen.

1935 uppfann Jones, Kennedy och Rothermund en metod att bågsvetsa under vatten. Metoden kom till stor användning under kriget.

1941 uppfanns TIG-svetsning av Russell Meredith som jobbade på Northrop Aircraft. Han använde helium för att skydda ljusbågen och smältan, men gasen ersattes senare av argon.

1955 uppfann Robert Gage den första plasmasvetsen. Metoden liknar tigsvetsning, men ljusbågen koncentreras och omges av en plasmagas av argon och väte eller helium, förutom skyddsgasen.

Anders Wallerius

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Debatt