Металлы и человек

«Вот он сидит передо мною в темном углу котла, скорчившийся в три погибели, одетый в лохмотья, задыхающийся от усталости человек. Его совсем не было бы видно, если бы не свет, проходящий сквозь круглые дыры, просверленные для заклепок. Кружки этого света пестрят его одежду и лицо, светятся золотыми пятнами на его лохмотьях, на всклокоченной и закопченной бороде и волосах, на багрово-красном лице, по которому струится пот, смешанный с грязью, на жилистых, надорванных руках и на измученной широкой и впалой груди. Постоянно повторяющийся страшный удар обрушивается на котел и заставляет несчастного глухаря напрягать все свои силы, чтобы удержаться в этой невероятной позе».

Но практически, вероятно, и не было возможности облегчить этот труд. Заклепочное соединение было единственным, обеспечивавшим герметичность. Ведь тогда еще не существовало сварки.

К. Э. Циолковский, разрабатывая свой проект цельнометаллического дирижабля, предусматривал пайку корпуса. Не мог же он предложить изготовлять шедевр техники, воздушный корабль, единственным известным тогда видом сварки — самым примитивным, доисторическим, имеющим самое ограниченное применение — кузнечной сваркой!

…В полутемной кузнице пылают горны. Вот кузнец в расстегнутой на груди холщовой рубахе и измазанном золой прожженном переднике выхватывает, разворошив угли, добела накаленную деталь. На нее подручный накладывает другую. Быстрые стремительные удары — и пластины сварены. Это — кузнечная сварка. Она применяется и сегодня.

Но наряду с ней развивалась и стала самостоятельной отраслью техники сварка, осуществляемая электрической дугой, пламенем горючего газа, теплом трения и т. д.

Изобретатели железного шитья

Электросварка возникла в России. Одним из ее создателей был Николай Николаевич Бенардос. Он родился в 1842 году в семье, где наследственной профессией было военное дело. Однако Николай изменил семейным традициям. В 1862 году он поступает на медицинский факультет Киевского университета. Но не медицине, а беспокойной судьбе изобретателя была отдана его жизнь.

Он изобретает бесконечно много. Более ста изобретений было сделано им за сорок лет, начиная с 1865 года. Не многим удается прибавить столько к сокровищнице человеческого знания, опыта и умения. Однако самым крупным его изобретением был «электрогефест» — электродуговая сварка металлов.

Современником и продолжателем дела Бенардоса был Николай Гаврилович Славянов.

Главным в изобретениях Славянова было применение электрода из того металла, из которого состоят свариваемые предметы. Он назвал свое изобретение «способом электрической отливки металлов», и сварку он представлял как процесс заполнения подготовленных ванночек расплавляемым металлом электрода. Он ввел подогрев деталей для улучшения качества шва. Он широко ввел в сварку шлак.

В 1927 году инженер Д. А. Дульгевский предложил сварку под слоем порошкообразных материалов. Это было продолжением мыслей Славянова.

Волшебная это вещь — электросварка! Сварщик держит в руках металлический стержень. В нем как будто ничего особенного. Но вот стержень приблизился к кромке свариваемого металла, и электрическое солнце запылало под руками мастера. Чтобы не ослепить себя блеском этого солнца, чтобы не обжечь им лицо, сварщик надевает темные очки, заслоняется черным щитом. Но всего удивительнее результат: два куска металла сшивает ровная металлическая строчка, как игла умелой швеи соединяет два куска ткани.

Где только не увидишь сегодня этих металлических швов! И вагоны метро, и мосты, и подъемные краны, и металлические каркасы высотных зданий сшиты умелыми руками электросварщиков.

В электрической дуге, вспыхивающей на конце электрода, температура достигает 2400–2600 градусов. В ее пламени плавится металл стержня и изделия.

Расплавленный металл заполняет сварочную ванну — углубление, в котором и идет в соответствующий момент сварка. По мере перемещения дуги металл застывает, образуя шов. О том, как быстро идет расплавление металла, может дать представление такая цифра: нормальный электрод длиной в 450 мм расплавляется за 2 минуты. Шов высотой в 6 мм за минуту вытягивается на 12 см.

Ученые подсчитали, что для заклепочного соединения площадью в 56 кв. см, воспринимающего усилие в 62 тонны, надо поставить 11 заклепок. Для этого надо затратить 1,72 человеко-часа. А сварной шов той же площади, воспринимающий то же усилие, «стоит» всего 0,71 человеко-часа. Значит, даже простая ручная электросварка более чем в два раза повышает производительность труда, облегчает его, обеспечивает экономию металла.

Но электросварка не только заменяет клепку, она позволяет осуществить такие работы, какие клепкой сделать невозможно.

Да, этой палочки не было и у самого искусного из волшебников.

Как прикрепить, например, к одному листу в стык другой стальной лист, не применяя накладок? Это можно сделать только сваркой. А можно ли клепкой поставить заплату на пробоину в корпусе затонувшего судна? Нет, это может только сварка.