История электросварки берёт начало с 19-го века. Тогда было открыто явление вольтовой дуги, затем в технологическом процессе стали использовать угольные электроды, и наконец появилась дуговая сварка.

Евгений Патон: Король сварки

Журнал: Загадки истории, №47 — ноябрь 2014 года
Рубрика: Гениальные изобретатели
Автор: Константин Николаев

Благодаря Евгению Патону советские танки стали самыми крепкими в мире!

К сожалению, отсутствие достаточных энергетических мощностей и отвечающего соответствующим требованиям оборудования на долгое время оставило дуговую сварку на уровне теоретических изысканий.

Всё начиналось с мостов

В марте 1870 года родился человек, которому было суждено совершить революцию в сварочном деле.
Евгений Оскарович Патон появился на свет в Ницце, в семье русского консула. По стопам отца мальчик не пошёл — с ранних лет его привлекала не дипломатия, а точные науки. После окончания гимназии Женя поступил в Дрезденский политехнический институт и, получив диплом, решил продолжить образование на родине, в петербургском Институте инженеров путей сообщения. Но рутинная работа после завершения учёбы в техническом отделе службы путей Николаевской железной дороги очень скоро перестала удовлетворять молодого инженера.
Благодаря влиянию учёных Проскурякова и Белелюбского Евгений увлёкся проблемой мостостроения и очень быстро прошёл путь от преподавателя Московского инженерного училища до заведующего кафедрой строительства мостов в Киевском политехническом институте, целиком посвятив себя решению вопросов гражданского строительства. Так, в частности, по его проекту был создан Мухранский мост в Тбилиси. В 1901 году учёному сообществу был представлен первый солидный труд молодого учёного «Расчёт ферм с жёсткими узлами», а в 1902-м — первый том курса «Железные мосты». Начало Первой мировой войны застало Патана на французском курорте, и он, прервав лечение, тут же вернулся в Россию. В 1915 году коллектив кафедры под руководством Евгения Оскаровича разработал стальную составную переправу, предназначенную для быстрой замены разрушенных и получившую название «моста Патана». Революцию, по его признанию, мостостроитель встретил «рассеянно», но от сотрудничества с новой властью не отказался, занявшись восстановлением разрушенных Дарницкого и Подольского мостов в Киеве.
Одновременно Патон организовал мостоиспытательную станцию, где учёные под его руководством занимались вопросами сопротивления материалов, статики и динамики стационарных переправ. И вот после постройки мостаимени Евгении Бош через Днепр учёный задумался. Он уже давно отдавал себе отчёт в несовершенстве заклепочных соединений в стальных конструкциях. По сравнению с заклёпками сварочные швы обладают рядом преимуществ: ускоряют процесс соединения конструкционных элементов, снижают расход металлов, обходятся дешевле и сокращают трудовые затраты.

Швы на поток

К тому моменту был известен только электродный способ сварки. Заключался он в том, что под воздействием теплоты электрической дуги (до 7000 градусов по Цельсию) кромки свариваемых деталей и электрода растворялись, образуя сварочную ванну, которая некоторое время находилась в расплавленном состоянии. В ванне металл электрода смешивался с расплавленным металлом изделия, а расплавленный шлак всплывал на поверхность, образуя защитную плёнку.
Но промышленность требовала более совершённых методов сварки. И вот Патон, основав в 1929 году в Киеве небольшую лабораторию, через несколько лет превратил её в первый в мире Научно-исследовательский институт электросварки Академии наук Украинской ССР.
Ещё несколько лет ушло на усовершенствование аппаратов для сварки открытой дугой, которая стала применяться в производстве цистерн и вагонов, паровых котлов и речных судов. А в 1940 году появился знаменитый «метод Патона» — автоматическая сварка под слоем флюса. Метод обеспечивал лучшее качество швов и увеличивал производительность труда примерно в 6-12 раз по сравнению с ручным методом. И примерно тогда же Патон издал работу «Автоматическая сварка голым электродом под слоем флюса». Причём этот метод тут же был взят на вооружение, а труд многотысячным тиражом издан в рекордный срок — за шесть дней. И это обеспечило быстрое и качественное изготовление бронированных плит для танков в годы Великой Отечественной войны, поскольку такую сварку легко осваивали женщины и подростки, заменившие ушедших на фронт мужчин. До своей смерти, последовавшей 12 августа 1953 года, лауреат Сталинской премии, Герой Социалистического Труда академик Патон продолжал работать над совершенствованием процесса соединения металла. В 1950 году под его руководством научный коллектив разработал полуавтоматический скоростной метод сварки, сварки бездуговой и вертикальной, которая применялась при строительстве нового дорожного моста в Киеве через Днепр. Теперь не только он носит имя великого учёного, но и научно-исследовательский институт, бессменным директором которого долгие годы был Евгений Патон.