Historie elektrického svařování: engineering_ru — LiveJournal

Pro „humanitáře“ – příjmení Paton obecně – znamená málo. Možná si ti, kdo navštíví Kyjev, vzpomenou na krásný most přes Dněpr, nesoucí toto jméno – Patonův most. Ještě méně lidí ví, že tento most je jedinečný a první na světě, který je celosvařovaný – a je pojmenován po svém tvůrci. A obecně, svařování elektrickým obloukem je často jedním z těch průmyslových odvětví, ve kterých se nezaostávalo svařováním elektrickým obloukem. A to vše díky „královskému“ mostnímu inženýrovi Patonovi.

„Otec ruského svařování“

Jevgenij Oskarovič Paton se narodil 4. března 1870 v Nice (Francie) v rodině ruského diplomata.
V roce 1894 E.O. Paton vystudoval Drážďanský polytechnický institut a získal diplom stavebního inženýra. O dva roky později brilantně vystudoval druhý ústav v Petrohradě a získal diplom ruského inženýra. V roce 1900 obhájil disertační práci, která mu dala právo na titul profesora. V roce 1904 se přestěhoval z Moskvy do Kyjeva a stal se děkanem inženýrské fakulty a vedoucím mostního oddělení. Realizuje řadu mostních staveb a stává se předním specialistou v tomto oboru.

Navzdory „turbulenci“ a naprosté nejistotě v ruském politickém životě se Paton rozhodl zůstat v SSSR. Mnozí se tak rozhodli, ale on měl na rozdíl od nich štěstí. Paton, jak již bylo zmíněno, byl široce známý svou prací na statice konstrukcí a navrhováním železných mostů. Formuloval řadu základních zásad pro výpočet a navrhování nýtovaných mostů. Je režisérem a autorem více než 50 projektů nýtovaných železných mostů. Ale v roce 1928 došlo k jeho prvnímu a osudovému setkání se svařováním elektrickým obloukem.

Historie vynálezu elektrického svařování.

Zde musíme udělat DŮLEŽITOU odbočku. Svařování elektrickým obloukem bylo vynalezeno nejen kdekoli, ale v „carském“ Rusku talentovaným inženýrem Nikolajem Benardosem již v roce 1881.

Benardos vynalezl obloukové svařování kovů uhlíkovou (nespotřebitelnou) elektrodou. Jeho „přístroj“ byl pojmenován „Electrohephaestus“.

Benardos nebyl schopen okamžitě patentovat svůj „Electrohephaestus“ v roce 1881. Jedním z důvodů byl nedostatek financí. Teprve v roce 1884, kdy byl majetek vynálezce „Privolnoye“ prodán za neplacení dluhů, mohl Benardos použít zbývající peníze k žádosti o patent na metodu obloukového svařování. V letech 1885-1887 N. N. Benardos obdržel patenty z Francie, Belgie, Velké Británie, Rakouska-Uherska, Švédska, Itálie, Německa, USA, Norska, Dánska, Španělska a Švýcarska. Patentování v zahraničí financoval obchodník S. A. Olshevsky, majitel bytových domů v Petrohradě a Varšavě, který se stal „spolumajitelem patentů“.
Významného úspěchu v oblasti elektrického svařování dosáhl i další ruský inženýr Nikolaj Slavjanov.

V roce 1888 v továrnách na děla Perm vynalezl obloukové svařování stavnou kovovou elektrodou pod vrstvou tavidla. Ve skutečnosti je to prototyp moderního obloukového svařování. Slavjanov poprvé na světě aplikoval v praxi svařování elektrickým obloukem kovovou (spotřební) elektrodou pod vrstvou tavidla. Za přítomnosti státní komise svařil klikový hřídel pro parní stroj.

V Sovětském svazu V. P. Vologdin jako první začal se svařováním. Výzkum provedený pod jeho vedením prokázal možnost využití a vědeckého studia svařování.

V roce 1928 začal 59letý mostní inženýr E. O. Paton zkoumat svarové spoje.

Pod jeho vedením vznikla v Kyjevě unikátní laboratoř elektrického svařování. Práce na studiu procesů a technologií elektrického svařování v SSSR přinesla hmatatelné výsledky!

V roce 1932 K. K. Khrenov jako první na světě v Sovětském svazu prováděl svařování elektrickým obloukem pod vodou.

V roce 1935 byl v Kyjevě založen Institut elektrického svařování (později pojmenovaný po E. O. Patonovi).

Od prvních zkušeností s průmyslovou implementací elektrického svařování v sériové výrobě se jasně ukázala perspektiva automatizace procesu svařování.
E. O. Paton začal problém automatizace řešit komplexně, zvláštní pozornost věnoval přístrojům a ochraně svařovací zóny. Ještě v roce 1923 v Sovětském svazu použil D. A. Dulčevskij uhlíkový prášek a další hořlavé látky k vytlačení vzduchu z tekutého kovu při svařování mědi. Později se také pokusili zavést ochranné prostředky do svařovací zóny odděleně od elektrody.
Byly zdokonaleny metody automatického svařování tavidlem: změnilo se složení tavidla a způsoby jeho přívodu do svařovací zóny. E. O. Paton zadal pracovníkům svého ústavu úkol vyvinout granulované tavidlo pro svařování ocelí uhlíkovými a kovovými elektrodami. Měl zakrýt tekutý kov ze vzduchu, zavést do svarového kovu další legující prvky a vázat škodlivé nečistoty. V roce 1939 bylo vyvinuto tavidlo a vyroben speciální přístroj (automatický svařovací „traktor“).

Moderní svařovací stroj

Na samém prahu blížící se války obdržel průmysl SSSR technologii svařování oceli, která nemá ve světě obdoby! Automatické svařování hrálo zvláště důležitou roli při svařování trupů nádrží. Umožnil prudký nárůst produktivity a kvality výrobků ve srovnání s ručním svařováním. Ani USA, ani Německo neměly takovou technologii tanků, které byly nýtované, šroubované (v USA. ) nebo svařované ručně.
V letech 1939-1940 ústav dokončil vytvoření vysoce výkonného automatického obloukového svařování pod tavidlem a 20. prosince 1940 bylo přijato vládní nařízení o zavedení nové technologie ve 20 továrnách (při výrobě vozů, kotlů, nosníků pro mosty a další kritické konstrukce).
70letý E.O. Během Velké vlastenecké války Paton dosáhl úspěchu: s pomocí svého tehdy velmi malého Ústavu elektrického svařování Akademie věd Ukrajinské SSR, evakuovaného do Nižního Tagilu, jednoho z uralských „tankových měst“, vyvinul a implementoval technologii automatického svařování pancéřovaných trupů tanků T-34.

Velká část dosavadní praxe musela být revidována a zamítnuta. Praskliny v brnění! Jak se jich zbavit? Praskliny nejsou viditelné ani pouhým okem, lze je detekovat pouze mikroskopem, a i to ne vždy. Drobní, neviditelní hadi, tenčí než vlas. Byla to navenek nevýrazná a prozaická, ale nesmírně důležitá badatelská práce. Trvalo to deset až dvanáct hodin denně, ale bohužel stále nebyly žádné povzbudivé výsledky. Nenáviděné praskliny tvrdošíjně hyzdily svar. Byly již provedeny desítky řezů, ale štěstí se nedostavilo.
Nakonec jsme po dlouhém hledání našli ten správný nápad. První zkušenosti přinesly radost i zklamání. Požadovaného výsledku bylo dosaženo, ale rychlost svařování byla výrazně snížena. Odtud už to nebylo daleko k návrhu Djatlova a Ivanova: použít výplňový drát. Tento nápad se ukázal jako „šťastný“ a rozhodující! Pokusy s přísadou byly mnohokrát opakovány, nejprve v laboratoři a poté v dílně. Konečně se švy začaly vyrábět bez prasklin a produktivita svařování se dokonce zvýšila.

Z iniciativy E.O. V závodě Paton č. 183 v Nižném Tagilu byla uvedena do provozu první výrobní linka na světě na výrobu pancéřových trupů tanků, která měla 19 automatických svařovacích jednotek pod tavidlem. To umožnilo uvolnit 280 vysoce kvalifikovaných svářečů (pro jiné práce), které nahradilo 57 méně kvalifikovaných pracovníků. Kromě práce na automatickém svařování zavedli pracovníci ústavu kontrolu kvality elektrod a svařování; vyřešil řadu důležitých problémů plynového svařování a řezání; navrhované zrychlené metody pro školení svářečů; vyvinuté trysky s kónickým kanálem, které umožnily výrazně zvýšit produktivitu plynové řezačky při současném snížení spotřeby kyslíku a zlepšení kvality.

V roce 1943 Electric Welding Institute nadále pomáhal vojenským továrnám země ve vývoji vysokorychlostního automatického svařování tavivem. Jen v továrnách Lidového komisariátu tankového průmyslu letos fungovalo již 50 autosvařovacích jednotek. Pomocí vysokorychlostního automatického svařování pod tavidlem byla organizována hromadná výroba vysoce výbušných leteckých bomb, raket pro Kaťuše a dalších typů zbraní a střeliva.

V žádné jiné zemi než v Sovětském svazu nebylo vyvinuto automatické svařování tavidlem pancéřových ocelí a teprve v posledních měsících války po vzoru SSSR začaly Spojené státy zvládat svařování tavidlem při stavbě pancéřovaných trupů tanků a samohybných dělostřeleckých jednotek. V Německu automatické svařování tanků vzniklo až na konci války.
„Ruské“ svařování

V červnu 1944 se ústav vrátil do Kyjeva, kde začala obnova jeho vědecké a laboratorní základny.

E. Paton se svými syny.

U příležitosti 75. výročí narození E.O. Po něm byl pojmenován Patonův institut. Poválečné období je charakteristické prohlubováním a rozšiřováním teoretických a experimentálních prací na studiu svařitelnosti různých tříd ocelí, na posuzování pevnosti svarových spojů a konstrukcí, jakož i na vývoji nových systémů tavidel, drátů a svařovacích zařízení. Dokonce i na Uralu E.O. Paton začal přeorientovávat práci týmu na řešení problémů obnovy válkou zničeného národního hospodářství dočasně okupovaných regionů.
V Ústavu. V roce 1949 vyvinul Paton zásadně nový typ svařování – elektrostruskové svařování (ESW). Tato metoda umožnila spojovat díly libovolné tloušťky (až několik metrů. ).

Na mezinárodní výstavě v Bruselu v roce 1958 byl tento typ svařování oceněn velkou zlatou medailí „Grand Prix“ a získal neoficiální název „Ruské svařování“. Elektrostruskové svařování a navařování si získalo širokou oblibu a uznání v mnoha zemích po celém světě.

V letech 1946-1953 E.O. Paton komplexně rozvíjí problematiku svařovaných mostních konstrukcí a vede práce na návrhu a výrobě prvních celosvařovaných mostů, u kterých je automatické svařování široce používáno. V roce 1946 na radu N.S. Chruščov předkládá unijní vládě zprávu o výhodách svařovaných mostních konstrukcí. V témže roce přijala Rada ministrů SSSR podrobné usnesení s širokým programem využití svařování při stavbě mostů. Paton vede výzkum, návrh, výrobu a instalační práce spojené s výstavbou největšího celosvařovaného dálničního mostu přes Dněpr v Kyjevě. Jeho slavnostní otevření se konalo 5. listopadu 1953.

Jevgenij Oskarovič Paton zemřel 12. srpna 1953 ve věku 84 let. Vládním nařízením po Patonově smrti byl most pojmenován po něm.

Po otcově smrti vedl Institut pro elektrické svařování jeho syn Boris Evgenievich Paton, který se v té době stal doktorem technických věd a v roce 1954 profesorem. Od roku 1962 spojil tuto funkci s funkcí prezidenta Národní akademie věd Ukrajiny.

Pod B.E. Paton k těm „pozemským“ přidal technologie kosmického svařování – pro stavbu konstrukcí pro různé účely ve vesmíru, jiné se dostaly do hlubin oceánů.
Obrovské množství práce bylo vykonáno ve stavbě lodí, výrobě svařovaných trubek pro hlavní plynovody a ropovody a v těžkém a chemickém strojírenství.