Войти в систему
Войти с помощью соц. сетей:
И вот наступил ясный морозный день, один из первых дней января 1942 года, когда из ворот сборочного цеха, поднимая тучи снежной пыли, вылетел мощный красавец танк и с рокотом промчался по заводской дороге. С момента прибытия украинского завода до рождения этой боевой машины прошло менее двух месяцев! Люди стояли вдоль заводской дороги и не закрывали лиц от снега, вылетавшего из-под гусениц танка, созданного их трудом. Вместе с ними улыбался и я, думая о том, какая воистину стальная воля и какая блестящая организация дела нужны, чтобы в таких масштабах и в такие сроки перебазировать на восток сотни заводов и так быстро, сказочно быстро, ввести их в строй! И в том, что наш институт в дни испытаний сохранил себя как цельный, жизнеспособный и деятельный организм и нашел свое место в общем строю, я видел еще один штрих величественной эпопеи – эпопеи превращения страны в единый боевой лагерь.
А. Томилин.
В годы Великой Отечественной войны ученые и инженеры поставили электрическую дугу на защиту Родины. Не церковные колокола, как полвека назад, а броневые купола и танковые башни варила дуга Василия Петрова. Не ударам колокольного языка должны были сопротивляться сваренные швы, а ударам осколков, пуль и снарядов противотанковых пушек. К прочности сварки предъявлялись небывалые требования. И тут выяснилось, что окружающий воздух охрупчивает и разрушает сварные швы в процессе поглощения кислорода и азота расплавленным металлом. Изобретатели стали думать над тем, как оградить место сварки от доступа воздуха. Другая забота – резко повысить скорость сварки. «Больше танков!» – требовал фронт. На заводах всех стран мира сварка танков велась вручную, и это было так же безнадежно, как шитье гимнастерок ручной иглой. В научно-исследовательских институтах и лабораториях развернулось сражение за прочность и скорость сварки. И сражение это выиграл полководец научного фронта Евгений Оскарович Патон.
Коренной переворот в области сварки металлов произвел способ автоматической дуговой сварки под слоем специального вещества – флюса. Этот способ был создан в конце тридцатых годов прошлого века группой ученых и инженеров под руководством академика Патона. При автоматическом способе электросварки основные операции производятся специальным механизмом – сварочной головкой, которая движется по свариваемому изделию. При этом сила тока может превышать 3 тыс. А, а окружающий дугу флюс препятствует рассеиванию тепла. Поэтому плавление основного металла и электродной проволоки происходит во много раз быстрее, чем при сварке ручным способом, а качество шва повышается.
Колыбелью автоматических и иных инновационных методов сварки является созданный академиком Патоном на базе Электросварочной лаборатории и Электросварочного комитета Институт электросварки АН УССР. В основу работы института был положен принцип сочетания научно-исследовательских и инженерно-прикладных задач, что позволяло в кратчайшие сроки решать проблемы народно-хозяйственного применения сварки. Впервые в мире коллектив ученых под руководством Патона разработал комплексную программу развития сварочного производства. Уже первыми работами в области прочности и надежности неразъемных соединений металлов ими была теоретически и экспериментально доказана высокая техническая и экономическая эффективность замены клепаных металлоконструкций сварными. Это имело основополагающее значение для широкого внедрения технологии сварки в промышленное производство. В эти же годы сформировалось научное представление о дуговой сварке как о металлургическом процессе, и под руководством Патона были развернуты исследования по ее автоматизации. В конце тридцатых – начале сороковых годов прошлого столетия в институте было завершено создание высокопроизводительной дуговой автоматической сварки под флюсом, и уже в конце 1940 года было принято правительственное постановление о внедрении новой технологии на двадцати заводах для производства вагонов, котлов, мостовых балок и других ответственных конструкций.
В начале Великой Отечественной войны Институт электросварки по предложению Патона был эвакуирован на Урал, в Нижний Тагил, и размещен на Уралвагонзаводе. Здесь уже была внедрена автоматическая сварка в производстве грузовых вагонов из конструкционных низкоуглеродистых сталей. Однако технология дуговой автоматической сварки высокопрочных легированных броневых сталей, из которых в основном изготавливалась военная техника, не была еще детально разработана нигде в мире.
Многие сотрудники Института электросварки ушли на фронт, и Патон хорошо понимал, что предстоит малыми силами в условиях эвакуации и трудностей военного времени решить сложную проблему использования автоматической сварки для увеличения выпуска танков, авиабомб и артиллерии. Вместе с тем эта грандиозная задача воодушевляла ученого и коллектив его единомышленников. Для научных сотрудников института лабораториями стали цеха и участки завода. Вскоре на Уралвагонзаводе был размещен и эвакуированный из Харькова танковый завод имени Коминтерна, на котором сотрудники института стали внедрять первые образцы специального оборудования и новую технологию.
На фундаментах еще устанавливали и монтировали оборудование, а тем временем под открытым небом, в лютые морозы рабочие и инженеры собирали узлы первых уральских танков. Прямо с платформ здесь разгружали броневые плиты и тут же их резали, обрабатывали и сваривали.
Работа на новом месте началась с создания собственной производственной базы для изготовления сварочных головок, электрической и флюсовой аппаратуры. Проектное бюро института занялось проектированием установок для автоматической сварки корпусов тяжелых танков KB, средних Т-34 и легких Т-60 и Т-70. Специалисты Института электросварки впервые в мире решили сложнейшие научные и технические задачи, связанные с автоматической сваркой брони, разработали совершенную технологию и необходимое оборудование. До конца 1941 года были смонтированы и пущены в эксплуатацию девять автоматических установок для сварки отдельных узлов танков, разработан технологический процесс, смонтированы и пущены установки для скоростной сварки авиабомб, подготовлены сварщики, работающие на автоматах, и мастера-наладчики. В январе 1942 года на двух установках для автоматической сварки началась сварка бортов корпуса Т-34. Корпус этого танка требовал большого объема сварочных работ. Днище и подкрылок приваривались к борту двумя мощными швами длиной более пяти метров. На эту работу квалифицированный сварщик затрачивал почти сутки общего времени, сварочный же автомат, управляемый учеником-подростком, мог выполнить эту работу за пару часов.
Вблизи города на полигоне производились испытания корпуса танка. На одном из его бортов швы были сварены по-старому вручную, на другом – автоматом под флюсом, так же как и все швы на носовой части. Танк подвергся жестокому обстрелу из орудий с весьма короткой дистанции бронебойными и фугасными снарядами. Первые же попадания снарядов в борт, сваренный вручную, вызвали солидные разрушения шва. После этого танк повернули, и под огонь попал второй борт, сваренный автоматом. Стрельба велась прямой наводкой с ничтожного расстояния. Но швы выдержали, не поддались, не разрушились. Они оказались крепче самой брони и продолжали прочно соединять изуродованные обстрелом броневые плиты. Также блестяще выдержали проверку огнем швы на носовой части, ни один из них не сдал под шквальным обстрелом. Двенадцать попаданий привели к образованию пробоин, но сварные швы не потерпели никакого ущерба.
Это была полная победа автоматической скоростной сварки! Испытание в условиях, равных самой трудной фронтовой обстановке, подтвердило высокое качество работы автоматов.
В 1942 году Институт электросварки разработал для заводов наркомата танковой промышленности и наркомата боеприпасов два десятка проектов установок для автоматической сварки танковых корпусов и около десяти для сварки авиационных бомб и боеприпасов. Применение автоматической сварки под флюсом для изготовления танков сразу же показало исключительные преимущества этого способа. Производительность труда на сварке узлов танков в среднем повысилась более чем в пять раз.
По инициативе Патона на заводе в Нижнем Тагиле была введена в действие первая в мире поточная линия производства бронекорпусов танков, на которой действовало двадцать установок для автоматической сварки под флюсом. Это позволило высвободить несколько сотен высококвалифицированных сварщиков, которых заменили несколькими десятками неквалифицированных рабочих. Кроме работы по автоматической сварке сотрудники института наладили контроль качества электродов и сварки; решили ряд важнейших проблем газовой сварки и резки; предложили ускоренные методы подготовки сварщиков; разработали сопла с коническим каналом, позволившие резко повысить производительность при одновременном снижении расхода кислорода и повышении качества…
Были исследованы процессы, происходящие в мощной сварочной дуге, горящей под флюсом, разработаны новые сварочные флюсы и найдено местное сырье для их массового изготовления. Открытие явления саморегулирования дуги легло в основу новых упрощенных и надежных сварочных головок с постоянной скоростью подачи электродной проволоки. Широко проводилось изыскание способов многодуговой и многоэлектродной автоматической сварки под флюсом. Была разработана технология полуавтоматической сварки под флюсом и созданы первые сварочные полуавтоматы.
Разделение труда было таким: институт проектировал станки, давал сварочную и флюсовую аппаратуру проводил электромонтаж и пуск станков. Мастерская института к тому времени уже приобрела солидный и современный вид. Отдел готовил несущие конструкции, приспособления и кондукторы. Инструкторов теперь не хватало, и Патон снова пересмотрел личный состав института и перевел в цех всех, кто подходил по своим знаниям, складу характера, умению работать не только головой, но и руками.
Евгений Оскарович лично участвовал в монтаже и освоении каждой сварочной установки и следил за ними до тех пор, пока не изживались все трудности пускового периода. Работы Института электросварки сыграли важную роль в обеспечении армии достаточным количеством боевых первоклассных машин – прославленных танков Т-34, самоходных артиллерийских установок и боеприпасов. Во второй половине 1942 года советская промышленность уже выпускала танков больше, чем промышленность Германии. В мае 1942 года советское правительство наградило Патона орденом Красной Звезды за внедрение скоростной автоматической сварки на танковых заводах страны. Это была высокая оценка работы не только Е. О. Патона, но и всего коллектива института, которым он руководил.
Со многих заводов в адрес Института электросварки поступали письма с просьбой прислать инструктивный материал, помочь в приобретении аппаратуры и в налаживании сварочного производства. Патон основательно переработал свою книгу «Скоростная автоматическая сварка под слоем флюса», которая вышла в свет в 1942 году третьим изданием. Эта книга стала пособием по внедрению скоростной автоматической сварки под флюсом на предприятиях страны. Кроме того, на заводы были посланы подробные инструкции. Для помощи оборонной промышленности во внедрении автоматической сварки под флюсом на заводы Челябинска, Свердловска, Сталинграда, Омска, Горького и других городов были направлены все сотрудники института, которые могли работать инструкторами. К концу 1942 года на танковых, минометных, артиллерийских заводах уже работало около 40 установок для автоматической сварки. Сотрудники Института электросварки внедрили сварку под флюсом в производство корпусов тяжелых танков ИС и САУ на Челябинском тракторном заводе, где были размещены эвакуированные Ленинградский завод имени Кирова и Харьковский дизельный завод. Этот комплекс стал крупнейшим предприятием по выпуску тяжелых танков. Широкое применение получила сварка в военное время на Уралмашзаводе в Свердловске.
В 1943 году Институт электросварки продолжал оказывать помощь военным заводам страны в деле освоения скоростной автоматической сварки под флюсом. В этом году только на заводах Наркомата танковой промышленности уже работало 50 автосварочных установок. С помощью скоростной автоматической сварки было организовано поточное производство фугасных авиабомб, реактивных снарядов для «катюш» и других видов вооружения и боеприпасов.
Ни в одной стране, кроме Советского Союза, автоматическая сварка под флюсом броневых сталей не была еще разработана, и лишь в последние месяцы войны по примеру СССР в США начали осваивать сварку под флюсом при постройке бронекорпусов танков и самоходных артиллерийских установок. В Германии автоматическая сварка танков так и не была создана до конца войны.
Применение автоматической сварки в оборонной промышленности дало исключительно большой эффект – позволило резко увеличить выпуск боевых машин, боеприпасов и вооружения высокого качества для армии. Только на базовом танковом заводе ИЭС с помощью автоматов для сварки под флюсом было выполнено 2400 км швов.
В июне 1944 года институт возвратился в Киев, где началось восстановление его научной и лабораторной базы. В ознаменование 75-летия со дня рождения Евгения Оскаровича Патона институту было присвоено его имя.
Послевоенный период характеризовался углублением и расширением теоретических и экспериментальных работ по изучению свариваемости различных классов сталей, по оценке прочности сварных соединений и конструкций, а также по разработке новых систем флюсов, проволок и сварочной аппаратуры. Еще на Урале Патон начал переориентировать работу коллектива на решение задач по восстановлению разрушенного войной народного хозяйства временно оккупированных районов.
В 1946–1953 годах Е. О. Патон комплексно разрабатывал проблемы сварного мостостроения, возглавлял работы по проектированию и изготовлению первых цельносварных мостов, в которых широко применялась автоматическая сварка. В 1946 году Совет министров СССР принял развернутое постановление с широкой программой применения сварки в строительстве мостов. Патон возглавил исследовательские, проектные, заводские и монтажные работы, связанные с постройкой крупнейшего в мире цельносварного шоссейного моста через Днепр в Киеве. Пятого ноября 1953 года состоялось торжественное его открытие.
Патон придумал машину, обгоняющую электроды Славянова и Бенардоса настолько же, насколько швейная машина обогнала иглу швеи. Электросварочная машина Патона и впрямь похожа на швейную. Словно нитка в швейной машине, непрерывно подается проволочный электрод. На конце у «нитки» иголки нет. Вместо нее пылает дуга Василия Петрова. Но самой дуги не видно. Она скрыта под слоем флюса – порошка особого состава, сыплющегося из маленького бункера наверху.
Замечательный способ сварки под слоем флюса придумал советский изобретатель Д. А. Дульчевский. Флюс плавится в дуге и застывает каменной коркой шлака, защищая шов от доступа воздуха. Флюс, как теплым одеялом, укутывает дугу, и от этого ее зной возрастает и расходуется почти целиком на плавление металла: капли жидкого металла брызжут с проволоки дробной струей. Жар не пережигает металл: покрытие из флюса не пускает ко шву кислород. Головка машины резво двигается вдоль стыка броневых плит. Когда вслед за ней сбивали зубилом корку шлака, то под коркой открывался блестящий, как ртутный ручей, гладкий и прочный шов.
…Кончилась война, мечи перековывали на плуги. На решение задач мирного строительства обратилась и автоматическая электросварка. Новым автоматическим электросварочным машинам было дано необычное, но очень символичное имя: электросварочный трактор. Этот трактор передвигается по строительным конструкциям на колесиках, а за ним стелется сварочный шов, словно мирная борозда. Электрическая дуга совершает ныне тысячу мирных дел. Она бушует в металлургических печах, варит сталь… И кто знает, каким еще новым чудом она обернется?
Войти с помощью соц. сетей: