Русские ученые XX века

Н. Н. Бенардос в 1882 году изобрел дуговую электросварку металлов. Он назвал ее электрогефестом — по имени древнегреческого бога огня и кузнечного искусства 1ефеста. Суть этого

изобретения — в применении электрической дуги, возникающей между угольным электродом и обрабатываемым металлическим изделием для неразъемного соединения или резки металлов.

Н. Г. Славянов в 1888 году развил идею Бенардоса и применил сварку металлическим электродом.

Выдающуюся роль в создании современных процессов электросварки сыграл Евгений Оскарович Патон (1870—1953). Он окончил Дрезденский политехнический институт и Институт инженеров путей сообщения в Петербурге.

Первые годы инженерной деятельности Е. О. Патона совпали с бурным строительством железных дорог в России.

Много лет он занимался преподавательской деятельностью в Московском училище инженеров путей сообщения, а затем в течение четверти века руководил кафедрой мостов в Киевском политехническом институте. За эти годы он выполнил целый ряд проектов мостов — красивых и дешевых.

С 1929 года Евгений Оскарович начал заниматься проблемой электрической сварки металлов. Как строитель мостовых конструкций он хорошо знал, что главным их недостатком были клепаные соединения элементов. По его мнению, более прогрессивным способом образования неразъемных соединений должна была стать электросварка. Она ускоряет процесс соединения элементов конструкций, требует меньше металла, снижает стоимость работ и их трудоемкость.

В 1929 году Е. О. Патон организовал в Киеве небольшую сварочную лабораторию и вместе с сотрудниками провел целый ряд работ по прочности различных сварных конструкций. В1933 году на основе этой лаборатории Е. О. Патон создал первый в мире крупный центр исследовательских работ по электросварке—Науч-

но-исследовательский институт электрической сварки в Киеве — и стал его бессменным руководителем до конца жизни.

Е. О. Патон с сотрудниками разработал не только средства автоматизации самого процесса дуговой сварки, но и средства механизации вспомогательных операций сварочного производства.

В 1938 году началось серийное производство железнодорожных цистерн, паровых котлов, речных судов и вагонов методом сварки открытой дугой, разработанным Е. О. Патоном и его институтом.

В 1939—1940 годах Е. О. Патон с сотрудниками разработал новый метод автоматической сварки под слоем флюса, названный позднее «методом Патона».

Для нагрева и расплавления металла при дуговой сварке используется теплота, выделяемая вольтовой (или сварочной) дугой. Она имеет высокую температуру (6000—30 000 градусов) и ток большой силы. При сварке дуга возникает между свариваемой деталью и электродом, подключенным к разным полюсам электрического источника питания. Электрод бывает

Е. О. Патон с макетом танка

неплавящимся (например, угольным) или плавящимся (металлическим). Для этого используется специальная электродная проволока. При расплавлении материал такого электрода участвует в образовании сварочного шва.

Во время сварки жидкий металл взаимодействует с азотом и кислородом окружающего воздуха. Это снижает прочность сварочного шва.

Для защиты зоны сварки от окружающего воздуха Е. О. Па-тон предложил вокруг электрода плотным слоем насыпать зернистый материал — флюс. Расплавляясь, он надежно защищает область дуги от окружающего воздуха и повышает качество сварочного шва.

Первоначально дуговая сварка производилась вручную. При этом электрод закреплялся в специальном держателе, находившемся в руке сварщика. От точности его движений зависело качество сварного шва.

Е.О. Потопу удалось разработать методы и устройства автоматической сварки. При этом все основные операции выполняют специальные машины - сварочный трактор, самоходная головка. При такой автоматической сварке под флюсом достигается высокая производительность труда и хорошее качество сварочного шва.

Автоматическая сварка под флюсом очень скоро начала применяться для изготовления железнодорожных цистерн, паровых котлов, корпусов судов, строительных металлоконструкций. Этот метод сварки произвел целую революцию в промышленности и строительстве. Он в корне изменил, например, технологию производства тонкостенных стальных труб большого диаметра при сооружении магистральных трубопроводов.

Когда началась Отечественная война, Институт электросварки был эвакуирован на Урал, в Нижний Тагил. Там находится крупнейший танкостроительный завод. Советские танки, и прежде всего Т-34, по своим показателям превосходили немецкие. Но для победы требовалось производить их в очень большом количестве.