Страница 53 из 56
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.
Сотрудникам Института электросварки под руководством Е. О. Патона вместе с работниками завода удалось в кратчайшие сроки организовать поточное производство танковых корпусов и башен из высокопрочной броневой стали с помощью автоматической сварки под флюсом. В этой работе активное участие принял сын Е. О. Патона — Борис Евгеньевич Патон. Сварочные автоматы были настолько просты в эксплуатации, что ими смогли управлять ученики-подростки, которые заменили взрослых рабочих, ушедших на фронт. Эти автоматы производили сварку в 10 раз быстрее, чем квалифицированный рабочий-сварщик. При этом сварочные швы оказывались крепче самой брони.
За три года войны Институт электросварки выполнил работу, на которую в мирных условиях ушло бы 8—10 лет, вспоминал впоследствии Е. О. Патон.
После войны Е. О. Патон руководил созданием новых видов сварки, и в частности принципиально нового вида сварки — электрошлаковой.
Евгений Оскарович обладал талантами ученого-исследовате-ля, инженера-проектировщика, изобретателя и организатора.
Скончался Е. О. Патон в 1953 году. Продолжателем его дела и руководителем института стал его сын, Борис Евгеньевич Патон.
В 1953 году в Киеве был построен цельносварной мост через Днепр длиной 1542 метра. Он носит имя Евгения Оскаровича Патона, создателя науки о сварном мостостроении. Он автор и руководитель проектов более 100 сварных мостов.
Сегодня без сварки невозможно представить строительство зданий, трубопроводов, а также авиастроение, автостроение, ракетостроение.
На автомобильных заводах сварку автомобильных корпусов ведут роботы, рабочим инструментом которых служит сварочная головка.
Освоена сварка нержавеющей стали, алюминия, титана самыми различными методами.
Сварка практически полностью вытеснила клепку, которую можно увидеть только в очень старых постройках, таких, как Эйфелева башня или надземные станции нью-йоркского метро. Все современные газо- и нефтепроводы строятся с помо-щыо автоматической сварки.
Строитель
Останкинской телебашни
Будущий строитель Останкинской телебашни в Москве Николай Васильевич Никитин (1907—1973) окончил архитектурное отделение строительного факультета Томского технологического института. Еще студентом он под влиянием лекций профессора Молотилова, читавшего курс «Технология железобетона», на всю жизнь заболел этим материалом.
Железобетон — это сочетание бетона и стальной арматуры, соединенных монолитно и совместно работающих в строительных конструкциях.
В начале 1930-х годов при строительстве новосибирского вокзала Н. В. Никитин применил высокие арки из монолитного железобетона, они изготовлялись прямо на строительной площадке.
В 1932 году Н. В. Никитин познакомился с архитектором Ю. В. Кондратюком, который заинтересовал его высотными сооружениями башенного типа. Вместе они разработали проект мощной ветроэлектростанции для Крыма. По их проекту станция напоминала двухмоторный самолет, повернутый из горизонтали в вертикаль. В этом проекте Н. В.. Никитин сделал очень серьезный расчет действия ветра на это сооружение. Однако этот проект не был реализован. На этом сотрудничество Н. В. Никитина и Ю. В. Кондратюка закончилось. Когда
началась Отечественная война, Ю. В. Кондратюк ушел добровольцем на фронт и вскоре погиб.