Техника - молодёжи 1981-06, страница 14

Выходило, что не только однородные, но и совершенно различные по структуре материалы могли образовывать неразъемное соединение.

Борьба металлообработчиков с наростами была в полном разгаре, но Казаков уже раздумывал над тем, как сделать своим союзником это непонятное и, пожалуй, самое вредное во всей металлообработке явление. Образ неразъемного соединения разнохарактерных конструкционных материалов уже существовал в его воображении. Оставалось в промышленном масштабе воспроизвести то, что происходит на кромке резца, а именно: избавившись от окисных и адсорбционных пленок, воспрепятствовать их образованию вновь, допустим, с помощью вакуума; специальным устройством сжать образцы, разогрев их до такой степени, чтобы чужие атомы сумели «заключить» между собой союз.

Так родилась идея сварочной диффузионной вакуумной установки (СДВУ), в которой происходит

СВАРКА... БЕЗ ОПЛАВЛЕНИЯ

Откачивая воздух, мерно стучали насосы. Стрелка вакуумметра двигалась к 10—⁵ мм рт. столба.

— Приближаемся к космосу, — предупреждает Казаков, заглядывая в зарешеченный медью иллюминатор диффузионной установки. — Сегодня варим нержавейку с вольфрамом...

Два-три года назад эту фразу можно было услышать разве что в научно-фантастическом фильме, настолько нетерпимо по отношению друг к другу ведут себя эти материалы. Между тем руководитель проблемной научно-исследовательской лаборатории диффузионной сварки в вакууме (ПНИЛДСВ) столь обыденно упомянул звездный металл, словно речь шла не о самом тугоплавком из всех известных на Земле веществ, а о какой-нибудь бронзе. Но вот уже включен индукционный нагреватель, и спустя некоторое время в камере возникло слабое свечение. Когда вихревые токи нагрели металл до темно-вишневого цвета, пресс сблизил детали. В момент контакта образцов не возникло ни дуги, ни искр.

Как разительно отличалось все это от традиционной сварки! Там сначала металл удаляют — это называется разделать кромки под будущий шов, — а затем вновь наплавляют. А это двойной расход — материалов конструкции и металлов-посредников. Когда путейцы сваривают встык два железнодорожных рельса, они сжигают около трех килограммов стали. В пересчете на количество стыков БАМа получится годовая выплавка мартеновской печи средней производительности!

На строительству крупных доменных комплексов одновременно работают сотни электрогазосварщиков. Это только издали кажутся они богатырями с голубыми МОЛНИЯМИ I руках. А вблизи видишь согбенную фигуру, лицо закрыто щитком, рука с обмотанным вокруг предплечья сварочным кабелем выводит электродержателем прихотливые фигуры: стык заполняется расплавленным металлом в строго определенном порядке. Но вот прерывается дуга, это заменяется израсходованный электрод, и снова — щиток на глаза... В ослепительном пламени дуги видно, как плотные клубы пыли и геза устремляются вверх.

Ну а при диффузионной сварке металлы до оплавления доводить не требуется, а нужно лишь подогреть в вакууме приблизительно до 0,5— 0,6 от температуры плавления самого легкоплавкого из них. И затем — сдавить. Конструкция СДВУ исключает какие бы то ни было выбросы в окружающую среду. Они работают даже в цехах, где производится полупроводниковая продукция, которая, как известно, отличается чистотою стерильной.

Но вернемся в лабораторию, где только что приборы контроля доложили: сварка закончена. И вот еще недавно неизвестное природе соединение у меня в руках. Шва как такового просто-напросто нет. Его не обнаруживаешь даже на ощупь. Ощущение такое, словно место соединения только что подвергли тщательной механической обработке. Но это не так, ведь «непримиримые» металлы породнились на моих глазах! Сейчас об этом свидетельствует лишь плавный, слегка меняющийся по цвету переход от голубовато-серого вольфрама к серебристой нержавейке.

ЛИЦО ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ

Казаков откровенно любуется своим детищем, взвешивая его на ладони.

— Вес соединяемых деталей не увеличился ни на гран! Диффузионной сварке не нужны ни защитные газы, ни флюсы, ни электроды и припои, подчас дорогостоящие, из драгоценных металлов — серебра, золота, платины.

Вь> слышали, наверное, как борются за снижение веса конструкций авиаторы?.. — Николай Федотович, как бывший директор авиационных заводов, знает обо этом не понаслышке! — Если аппарат, предназначенный для заатмосферного полета, облегчить хотя бы на один килограмм, можно спокойно сливать 0,4 тонны «горючки»!

Поршень компрессора, плакированный медью.

А знаете, сколько ненужных сварных швов еще путешествует над землей, несмотря на то, что технологи и идут на невероятные ухищрения, пытаясь «сбросить» хотя бы грамм веса летательных аппаратов? Так что и в воздухе, да и на земле у диффузионной сварки работы предостаточно. За год в стране сжигается около миллиона тонн дефицитнейшей электродной проволоки. Добавьте к этому миллионы кубических метров благородных и горючих газов, сотни тонн серебра, платины, золота, десятки тысяч тонн цветных металлов — меди, олова и т. д. Диффузионная сварка открыла перед турбинистами, электронщиками, дви-гателистами, оптиками, лазерщиками, связистами, штамповщиками новые возможности.

Начнем с того, что в девяти случаях из десяти ни одним из известных видов сварки не удавалось соединить тончайшие, в треть миллиметра толщиной, листы титана в воздушные сотовые поверхности, столь необходимые конструкторам самолетов и космических кораблей. Самый искуснейший специалист, владеющий секретами наиболее деликатной аргонно-дуговой сварки, нет-нет да и прожигал ажурный титановый лепесток. Брак! Диффузионная сварка не только перевела на поток эту сложнейшую операцию, но и сэкономила многие миллионы рублей. Эти элегантные сотовые оболочки и трехметровые химические реакторы, плакированные изнутри серебряной пленкой, и микронной толщины платиновые проводнички, намертво сваренные с кварцевыми