Техника - молодёжи 2003-06, страница 63

роскопический анализы показали склонность металла к образованию трещин с увеличением углерода. Углерод же поступает в шов из свариваемого металла брони. Не будь углерода, не было бы трещин.

Как только выявили причины, были найдены и технические меры по предотвращению образования трещин. Наиболее удачное решение основывалось на идее инженера В.А. Иванова, который еще в 1940 г. предложил для повышения производительности сварки частично заполнять шов малоуглеродистой присадочной проволокой. Проволока, уложенная в разделку шва, воспринимала основную долю сварочного тепла, меньшая расходовалась на про-плавление кромок, углерод же не попадал в шов. Присадочную проволоку подавали отдельным механизмом. Цель была достигнута — в броне исчезли трещины, а скорость сварки возросла в два раза.

На испытательном полигоне собралась правительственная комиссия. Предстоял обстрел танка, один борт которого был сварен вручную, а другой — автоматически. От бронебойных и фугасных снарядов швы, сваренные вручную, разошлись, а сваренные автоматически — держали изуродованные броневые плиты даже после немыслимого и в боевых условиях жесточайшего обстрела. В носовой части, сваренной автоматом, оказалось двенадцать пробоин и... ни одного треснувшего шва!

Конструкторская группа института под руководством Е.О. Патона разработала 20 проектов установок для автоматической сварки различных типов швов на танковых корпусах и восемь — для

сварки авиабомб и боеприпасов. Скоростная автоматическая сварка под флюсом была встроена в сборочный конвейер, с которого сходили легендарные Т-34. Рабочие прозвали сварочные автоматы «Патонами». «Патоны» победили «Тигров».

В марте 1943 г. за выдающиеся достижения, ускоряющие производство танков и металлоконструкций, Е.О. Патону присвоили звание Героя Социалистического Труда, а десять сотрудников института были награждены орденами и медалями. В то время ни США, ни Германия не располагали автоматической сваркой танковой брони. В США ее освоили в 1944 г., а в Германии вплоть до конца войны танки сваривали вручную.

МОЖНО ЛИ ОСУЩЕСТВИТЬ СВАРКУ В ВОДЕ? Первый проект такого рода предложил еще Н.Н. Бенардос. Подводная сварка должна была вестись в особом ящике. Воду из ящика следовало удалить сжатым воздухом. В настоящее время этот способ известен как способ сухой электросварки. «Мокрую» же подводную сварку впервые в мире осуществил наш соотечественник К.К. Хренов*.

Сообщение о своей работе автор опубликовал в журнале «Сварщик № 1 -2» за 1933 г. По способу Хренова, дуга горит под водой без каких-либо специальных приспособлений, в газовом пузыре, образуемом и непрерывно возобновляемом за счет испарения и разложения воды тепловым действием дугового разряда. Электрод покрывается специальной обмазкой, изолирующей его от воды и облегчающей образование газового пузыря; обмазка сгорает медленнее стального электрода, и, благодаря этому, на его конце образуется кратер, на котором и повисает газовый пузырь. Сварка возможна как в пресной, так и в соленой воде. Электродуговая сварка под водой сразу же нашла применение на практике. С ее помощью в 1936 г. был поднят затонувший в Черном море пароход «Борис», снят с камней ледокол «Сибиряков», заделаны пробоины в днище парохода «Уссури».

В СЕРЕДИНЕ ПРОШЛОГО ВЕКА наша страна начала строить гигантские турбины, прокатные станы длиною в километр, тысячетонные прессы. Возникла необходимость в автоматической сварке изделий значительной толщины. Многолетние исследования в Институ

те электросварки АН УССР под руководством и при непосредственном участии Б.Е. Патона (сына Е.О. Патона) привели к созданию принципиально нового способа, получившего название электрошлаковой сварки (а.с. № 104248, 1956 г.). Суть ее в том, что

ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 6 ' 2 0 0 3

61

свариваемые детали 1 располагаются вертикально, сварочный аппарат 2 подводится сбоку, а проволочные электроды 3 направляются параллельно кромкам деталей, при этом медные планки-ползуны 4, охлаждаемые водой, плотно охватывают зазор с боков, образуя полуискусственную сварочную ванну, две стороны которой — кромки изделия, две другие — ползуны (рис. 5, а). На медную подкладку в основании деталей насыпают флюс и зажигают дугу между электродами и основанием. Дуга расплавляет электроды, флюс всплывает наверх и превращается в электропроводный шлак 5. Над расплавленным металлом 6 возникает шлаковая ванна, защищающая металл от газов. Дуги больше нет, есть короткое замыкание; ток течет через шлаковую ванну, нагревая металл до очень высокой температуры — 1500^ПС. Электродная проволока расплавляется, кромки изделий тоже, и металл заполняет ванну. Аппарат передвигается вверх, за ним движутся ползуны 4, оставляя за собой багровый тускнеющий шов 7. Сварка заканчивается при выходе аппарата наверх. Все детали соединены за один проход. Детали любой толщины.

За разработку аппаратуры для электрошлаковой сварки Б.Е. Патон, Г.З. Во-лошкевич, а также группа работников Новокраматорского машиностроительного завода и Таганрогского завода «Красный котельщик», где впервые применили электрошлаковую сварку, были удостоены Ленинской премии. Спустя год шлаковая сварка получила высший приз на Всемирной выставке в Брюсселе. Началось ее внедрение в промыш-ленно развитых странах. В 1962 г. Б.Е. Патон был избран президентом Академии наук Украинской ССР. Па-тон-младший — дважды Герой Социалистического Труда, лауреат Ленинской и Государственной премий. Он возглавляет список заслуженных изобретателей СССР.

В электрошлаковой сварке электрическая дуга нужна только для первоначального разогрева флюса и электродов, после чего разогрев сварочной ванны осуществляется джоулевым теплом, пропорциональным силе тока в квадрате.

" Необходимо отметить, что Н.Н. Бенардос первым проводил опыты и по сварке непосредственно под водой. Профессор физики Д А Лачинов, эксперт по электротехнике Департамента Торговли и Мануфактур, в своем подробном докладе об изобретении «Электрогефеста», сделанном на заседании Русского Физико-Химического общества в апреле 1887 г., перечислив области применения электросварки. назвал и подводную сварку "Весьма интересно также плавление металлов под водой, на возможность которого мы (Лачинов. — Ю.Е.) указали изобретателю (Н.Н. Бенардосу. — Ю.Е.) еще в прошлом (1886-м. — Ю.Е.) году на основании личного опыта. Для этой цели в большой чан с водой погружали металл и уголь, соединенные с батареей. При их соприкосновении образуется вольтова дуга менее яркая, чем на воздухе, но вполне достаточная, чтобы продырявливать или разрезать железо. Кто знает, какое применение может найти этот опыт в морском деле?». Прим. Юрия ЕРМАКОВА.