Самые знаменитые изобретатели России

Особое внимание Патон уделял процессам механизации и автоматизации электросварки, создавая сварочные автоматы и полуавтоматы. Уже в начале 1932 г. под руководством Патона была разработана автоматическая сварочная головка для сварки открытой дугой. Нужно заметить, что автоматы для дуговой электросварки начали использоваться за границей (особенно в США и Германии) гораздо раньше, чем у нас, но они отличались большой громоздкостью и сложностью и были недостаточно надёжны в работе. Патон отказался от копирования заграничных образцов. Сварочные автоматы отечественной конструкции по своим технико-экономическим качествам, по портативности и манёвренности впоследствии намного превзошли лучшие заграничные образцы.

Очень большое значение имели исследовательские работы по технологии сварки, проводимые под руководством Патона в первые годы её внедрения. По мере расширения области применения электросварки всё более жесткими становились требования к сварному шву (в первые годы к сварному шву предъявлялось лишь одно требование — прочность). Это заставило самым серьёзным образом изучить явления, происходящие в сварочной дуге, а также выявить причины изменения структуры металла шва и влияния этого изменения на химические и физические свойства. В результате был получен ряд электродных обмазок, давших возможность получать металл шва требуемого качества.

Патон понимал, что для получения максимального эффекта недостаточно автоматизировать только собственно процессы дуговой сварки, необходимо механизировать и вспомогательные операции в сварочном производстве. Поэтому в Институте электросварки под руководством Патона были разработаны различные устройства, позволяющие механизировать весь комплекс сварочных работ при изготовлении балок, сосудов, колонн и других металлических конструкций.

В 1938 г. началось серийное изготовление при помощи автоматической сварки открытой дугой, разработанной Е. О. Патоном и институтом, железнодорожных цистерн, паровых котлов, речных судов, вагонов и т. д.

Но скоро стало очевидно, что ресурсы дальнейшего повышения производительности автоматов, в силу специфики процессов сварки открытой дугой, исчерпаны. Нужен был принципиально новый вид автоматической сварки, который позволил бы внести качественные изменения в металлургические процессы, протекаюшие при дуговой сварке. Использовав десятилетний опыт работы Института электросварки, также обобщив результаты исследований, выполненных Н. Н. Бенардосом, Н. Г. Славяновым и др., Патон и группа сотрудников Института в 1939—1940 гг. разработали новый метод — автоматической (или, как её тогда называли, «скоростной») сварки под слоем флюса, получившей известность под названием «метода Патона». Она позволила резко повысить производительность (в 5—12 раз по сравнению с производительностью ручной сварки) и улучшить качество сварных соединений. Повышение производительности объясняется возможностью значительно увеличить силу тока, а также более эффективно по сравнению с ручной электросваркой использовать тепло сварочной дуги. Качество сварных соединений повышалось главным образом за счёт надёжной защиты расплавленного металла от вредного воздействия кислорода и азота воздуха.

В 1940 г. вышла монография Патона «Автоматическая сварка голым электродом под слоем флюса».

В том же 1940 г. было принято специальное постановление о широком внедрении такого вида сварки в народное хозяйство. Руководство работами по внедрению изобретения было возложено на Е. О. Патона, назначенного государственным советником при Совнаркоме СССР.

Автоматическая сварка под флюсом, за разработку которой Е. О. Патон получил Государственную [Сталинскую] премию, очень быстро нашла широкое применение на крупнейших заводах, при изготовлении железнодорожных цистерн, паровых котлов, строительных металлоконструкций, судовых корпусов и т. д.

Метод автоматической сварки под флюсом Патона в буквальном смысле произвёл революцию в промышленности и строительстве. Изменился облик многих заводов, отдельных отраслей промышленности. В ряде случаев было осуществлено поточное производство сварных конструкций и изделий. Например, автоматическая сварка под флюсом в корне изменила технологию производства стальных тонкостенных труб большого диаметра (необходимых для сооружения магистральных трубопроводов), технологию строительства судов, технологию изготовления котлов и резервуаров...

Особенно широкое распространение получила автоматическая сварка под флюсом в годы Великой Отечественной войны.

Когда началась война, Патону был 71 год. Институт электросварки эвакуируется на Урал, и дни и ночи Патон проводит на крупнейшем танкостроительном заводе. Вместе с работниками завода сотрудники Института электросварки под руководством Патона в кратчайший срок организовали впервые в истории сварочной техники поточное производство танковых боекорпусов. Применялась сварка под флюсом так же при изготовлении других видов вооружения и боеприпасов.