2. Творцы электрической сварки

Электрическая сварка - русское изобретение.

Первенство русского народа в создании и практическом применении электрической сварки удостоверяют патенты, взятые русскими изобретателями.

На способ электросварки, изобретенный Николаем Николаевичем Бенардосом, выданы патенты в 1885 г.: в России, Франции, Бельгии, Великобритании, Италии и Германии, а в 1886 г. - в США, Дании, Швеции, Австро-Венгрии и Испании.

На способ электрической сварки, изобретенный Николаем Гавриловичем Славяновым, патенты выданы в 1890-1891 гг. в России, Франции, Великобритании, Германии, Австро-Венгрии, Бельгии и заявлены в США, Швеции и Италии,

Бенардос и Славянов - творцы дуговой электросварки - применили для промышленных целей то, что открыл В. В, Петров, показавший впервые в самом начале XIX в., что между сближенными угольным и металлическим электродами, находящимися под током, происходит явление, которое теперь наблюдают при электросварке.

В анналах мировой истории техники до работ русских творцов электрической сварки значится попытка применить электрический тек для сварки, сделанная в 1867 г. американским электротехником Э. Томсоном. Эта попытка откосится к сварке, получившей теперь название контактной. Предложение Томсона не нашло в его время почвы для распространения.

Э. Томсон располагал куски металла, предназначенные для сварки, так, что они соприкасались в месте, подлежащем сварке. Затем через свариваемый металл он пропускал электрический гок огромной силы и ничтожного напряжения. Наибольшее сопротивление прохождению тока именно в месте стыка кусков металла вызывало здесь чрезвычайное выделение тепла. Сжимая свариваемые части и хорошо проковывая место сварки, можно было получить сварившиеся куски металла или какие-либо сварившиеся изделия.

Бенардос и Славянов пошли другим путем. Они создали и ввели в производство дуговую сварку.

Н. Н. Бенардос был выдающимся изобретателем. К 1890 г. в списке его достижений значились десятки весьма оригинальных изобретений: поворотный подъемный однолопастный гребной винт; гребное подводное пароходное колесо; пароход, переходящий мели и обходящий пороги ао рельсовому пути; различные электрические приборы; тормоз для железных дорог; машины разного назначения и многое иное.

В числе изобретений Бенардоса находится "Способ электрического паяния накаливанием". В 1890 г. изобретатель писал, что приборы, употребляемые для электрического паяния, "могут служить не только для паяния, а также и для закалки и отжига стальных пружин и инструментов".

Самое замечательное изобретение Бенардоса представляет его способ "электрогефест".

Рис. 142. Установка для электрической сварки, изобретенной Н. Н. Бенардосом в России около 1882 года

Русский новатор, создавший названный способ, ввел в мир доподлинно новую технику, отличную от всего того, что было известно людям в данном деле с тех времен, когда в древней Греции верили в Гефеста - бога огня и покровителя искусства и ремесел, основанных на использовании огня.

"Электрогефест", или "Способ соединения и разъединения металлов непосредственным действием электрического тока", создан около 1882 г.

Н. Н. Бенардос предложил производить сварку, помещая свариваемые предметы на металлическую "наковальню", соединенную с одним из полюсов источника электричества. Второй полюс соединялся с угольным электродом или электродом "из другого проводящего вещества", укрепленным в держателе. Поднося держатель с электродом к обрабатываемому предмету, получали электрическую дугу, под действием которой металл обрабатываемых предметов плавился и загем сваривался.

Способ Бенардоса, помимо сварки, был предназначен для электрического резания металлов.

Совершенствуя свой способ, изобретатель в дальнейшем разработал не только сварку при помощи угольного электрода, но и все известные теперь способы электрической дуговой сварки. Он предложил применение дуговой сварки и резания как в обычных условиях - на вольном воздухе, - так и под водой. Он разработал "сварку в струе газа", обычно теперь связываемую с именем Александера, работавшего много позднее.

Предваряя на много лет работы Цернера, Бенардос разработал "сварку косвенно действующей дугой, горящей между двумя или несколькими электродами". Бенардос же предложил "магнитное управление сварочной дугой", получившее впоследствии применение в сварочных автоматах Линкольна. Бенардосу же принадлежит изобретение некоторых систем автоматов для сварки угольными и металлическими электродами Его творческие и притом чрезвычайно плодотворные искания запечатлены в предложенных им разнообразных формах и сочетаниях угольных и металлических электродов.

Бенардос позаботился о том, чтобы обеспечить широкое промышленное использование своего изобретения. Он обратил особое внимание на источник электрической энергии и создал особый тип аккумуляторов для питания электрической дуги. В 1890 г., характеризуя свой аккумулятор, Бенардос писал, что он "служит с большим успехом при пользовании самыми сильными токами и есть единственный аккумулятор, вполне годный для способа элекгрогефест".

Рис. 143. Николай Гаврилович Славянов (1854-1897)

Электросварка Бенардоса была применена в русской промышленности еще в 1888 г. в мастерских Орловско-Витебской ж. д. для ремонта паровозных колес и рам. В тех же 80-х годах XIX в. это изобретение стало известным во всем мире и получило промышленное применение для десятков различных технологических операций: 1) заварка пустот, раковин, пузырей и отверстий в металлических изделиях; 2) заварка треснувших металлических предметов, например паровозных рам; 3) сварка сломанных деталей; 4) приваривание отломанных частей; 5) заварка сработанных поверхностей; 6) сварка частей сосудов, резервуаров и пр; 7) дуговая резка металла; 8) дуговое сверление; 9) дуговая плавка и очень многое другое. Труды Бенардоса получили всеобщее признание в России и за рубежом, откуда приезжало в Петербург немало специалистов, чтобы поучиться тому, что делает русский новатор.

В 1888-1890 гг. Н. Г. Славянов разработал свой способ использования электрической дуги для сварки металлов. Бенардос, предложивший различные применения угольных и металлических электродов, придавал основное значение сварке при помощи угольной дуги. Славянов же применял электрод из того металла, из которого состояло обрабатываемое изделие.

Металлический электрод у Славянова служил как для поддержания электрической дуги, так и для получения из того же электрода расплавленного металла, необходимого для создания шва или заливки.

Различие в материале электрода, в способах того и другого русского новатора, на первый взгляд не столь значительное для процесса, имело, однако, решающее значение для успешного развития электросварки.

Рис. 144. Установки для электросварки. Привилегия Н. Г. Славянова № 8747, заявленная 8 августа 1890 года и выданная 13 августа 1891 года

Н. Г. Славянов считал, что суть его творческого достижения "в наливании расплавленного электрическим током металла на часть поверхности металлической вещи, причем эта поверхность также более или менее расплавляется и соединяется (сливается) с наливаемым металлом в высшей степени совершенно". Вот почему Славянов называл "электрической отливкой" разработанные им процессы, входящие теперь в круг производства, обычно именуемого электрической сваркой.

Совершенствуя и развивая свой "способ и аппараты для электрической отливки металлов", Славянов провел очень много опытов. Выполнив громадную работу, он уверенно вводил свои завоевания в производство.

В 1892 г. он издал в Петербурге книгу: "Электрическая отливка металлов". Это был первый обстоятельный труд по электросварочному делу, содержавший описание технологических процессов, а также изобретенного Славяновым и примененного на практике сварочного полуавтомата или, как его называл изобретатель, - "электрического плавильника".

Свой способ Славянов создал и применил на Пермских пушечных заводах, широко известных под именем Мотовилихи. Первоначальным толчком к созданию электросварки здесь послужило стремление к заливке усадочных раковин при отливке заготовок для артиллерийских орудий. За первые же три с половиной года Славянов успешно произвел свыше полутора тысяч разнообразных работ, использующих его способ.

Занимая должность "горного начальника Пермских пушечных заводов", как именовались тогда руководители этого крупнейшего артиллерийского завода, Н. Г. Славянов начал с 1890 г. здесь принимать и исполнять разнообразные заказы по исправлению машинных, пароходных, паровозных частей. Способ электрической отливки Н. Г. Славянова был применен и в самом производстве пушек. Славянов сваривал при помощи электричества пушечные лафеты, паровые цилиндры, зубчатые колеса, золотниковые коробки и многое другое.

В девяностых годах XIX в. на Пермских пушечных заводах была создана "Фабрика электрической отливки по способу горного инженера Славянова", объединенная со станцией электрического освещения. Здесь действовали для нужд электросварки и освещения завода две машины: в 60 и 150 лошадиных сил. Только за 1898 г. общий вес исправленных при помощи электросварки чугунных, железных, стальных вещей и колоколов составил около десяти тысяч пудов.

Замечательный технолог Славянов добился исключительно высокого качества работ, подвергая сварке не только железо и сталь, но и чугун, бронзу, латунь.

В 1895 г. в Петербурге опубликовали материалы, показавшие отличное качество работ: "Свидетельства испытательных и приемных комиссий и механических испытаний образцов железа, стали, чугуна, бронзы и латуни, сплавленных по способу... Н. Г. Славянова".

Сохранившиеся образцы славяновской работы не уступают по качеству образцам, выполненным в наши дни после более чем полувекового развития электрической сварки. Особенного мастерства достиг Славянов в сварке и наплавке разнородных металлов. Выполненные им наплавки бронзы на сталь считались непревзойденными до самого последнего времени.

Создавая новую технику и добившись исключительно высокого качества изделий, Славянов положил много труда для того, чтобы сделать электрическую сварку достоянием человечества.

В 1892 г. он опубликовал в своих трудах для сведения всех заинтересованных лиц инструкцию по устройству "электролитейной фабрики". Стремясь сделать "электрическую отливку" общим достоянием, он демонстрировал на отечественных и зарубежных выставках свои изделия, подвергнутые обработке новым способом. В 1892 г. он демонстрировал в Петербурге такие образцы, как сварная медная груба, выдерживавшая давление в пятьсот атмосфер.

Работы русского новатора быстро получили мировое признание. На IV Электротехнической выставке в Петербурге в 1892 г., на Всемирной выставке в Чикаго в 1893 г. работы Славянова были удостоены высоких наград. В мировой литературе еще в те годы появилось множество работ, посвященных замечательному вкладу русского новатора в мировую сокровищницу цивилизации. По всему свету разошлись вести о новой технике, разработанной Николаем Гавриловичем Славяновым на берегах Камы на Урале.

Электрическая сварка, созданная русскими новаторами, все быстрее распространялась за рубежом, где к началу XX в, ее уже применяли по крайней мере на сотне заводов.

Иным было положение в царской России, где к тому времени электросварка была введена всего лишь на каком-нибудь десятке предприятий. Пока живы были творцы электросварки, она еще кое-как держалась на достигнутом уровне. В дальнейшем электрическая сварка в царской России была почти совсем забыта и притом именно в те годы, когда она быстро завоевывала новые и новые позиции за рубежом, особенно в США, Германки, Англии.

После Великой Октябрьской социалистической революции советскому народу пришлось заново вводить в промышленность русское изобретение - электрическую сварку, за самый короткий срок достигнув замечательных успехов и в этой отрасли.