Но природа так долго и так искусно пестовала это свое чудесное детище, что каждый из нас должен оказаться достойным великого удела — стоять на вершине жизни, быть человеком. Особенно человеком самого прогрессивного и гуманного общества на Земле.
Ведущая роль (Академик Патов Б.)
Воспользуемся ставшим уже почти хрестоматийным в популярной литературе и особенно в фантастической мысленным экспериментом, который можно было бы назвать «исчезло вдруг».
Рассказывает академик Борис Евгеньевич Патон
Итак, представим себе такую картину. Не стало заклепок, сварных швов, мест пайки, болтов, гвоздей, словом, всего того, что соединяет детали, изделия, конструкции. Последствия этого невероятного события очевидны. Развалилось, рассыпалось, рухнуло, перестало бы работать практически все созданное человеком. А он, умеющий запускать космические корабли, строить роботов, использовать атомную энергию, синтезировать белки, конструировать электронно-вычислительные машины» снова оказался бы где-то там, на первых ступенях многовековой лестницы эволюции, беспомощный, беззащитный. Единственным утешением ему, возможно, служило бы то, что теперь в честь его знаний этот первобытный век назывался, скажем, атомным или космические.
И вряд ли человеку удалось бы повторить многотрудное восхождение к достигнутому, не изобрети он снова надежные способы неразъемного соединения, от которых во многом зависит реальность всех замыслов техники.
Сегодня главную роль среди таких способов играет сварка. Но не сразу удалось ей завоевать эти позиции.
Начав в далекие, первобытные времена мастерить орудия труда и охоты, человек должен был придумать и способ скрепления отдельных частей своих нехитрых приспособлений. Сперва господствовала самая примитивная технология — связывание. Но когда наступил век металлов — бронзы, а затем железа, — на смену связыванию пришла и новая технология соединения. Края заготовок заформовывали и заливали перегретым жидким металлом либо заготовки нагревали и совместно проковывали, а металлы пластичные сковывали и без подогрева, вхолодную.
Это и были первые способы сварки. Но сварки несовершенной. Маломощные источники тепла, необходимого для оплавления соединяемых деталей, ограничивали возможности литейной и кузнечной сварки. Уже в бронзовом веке с ними стала соперничать клепка, которая царила в машиностроении почти до конца прошлого века.
И все-таки именно сварке суждено было стать главным способом неразъемного соединения деталей. Oднако не той, которую человек применял на заре своей истории, а сварке, созданной в 1881 году нашим соотечественником, талантливым изобретателем Николаем Николаевичем Бенардосом.
Свой способ соединения металлов с помощью электрической дуги он назвал «электрогефест» по имени Гефеста — бога огня и кузнечного ремесла в древнегреческой мифологии. В этой символике можно усмотреть и историческую преемственность нового способа (вспомните — кузнечная сварка), и как бы принятую им эстафету самой замечательной из когда-либо созданных технологий — овладение огнем, которое, по словам Энгельса, «впервые доставило человеку господство над определенной силой природы и тем окончательно отделило человека от животного царства».
Про необычность способа получения огня говорила первая часть названия. Oгонь рождала электрическая дуга, с которой не мог сравниться по силе ни один источник тепла. И теперь, чтобы сварить детали, уже не требовалось нагревать их целиком — в необходимом месте дуга оставляла за собой прочный и плотный шов.
На старт вышла технология больших возможностей, рожденная союзом металлургии и электротехники.
Тогда, сто лет назад, дуговая сварка появилась как вспомогательная операция соединения металлических деталей и средство их ремонта. Но благодаря богатству содержания эта гениальная своей изначальной простотой технология стала изобретением века. Более того, сегодня мы знаем: сварка — это изобретение на века.
По решению ЮНЕСКО мировая научно-техническая общественность отметила в прошлом году столетие рождения электрической дуговой сварки. Не много найдется изобретений, которые удостоены столь высокой чести.
Внедрение нового способа сварки, обогащенного впоследствии трудами русского электротехника Н. Славянова и других изобретателей, буквально преображало промышленное производство, оказывало решающее влияние на весь ход развития техники.
Электрическая дуговая сварка постепенно наращивала мощь своих методов. Она уверенно захватила лидерство в машиностроении, в производстве металлических конструкций, но не осталась одинокой.
Немыслимо создать универсальный способ, которому под силу было бы соединять и гигантские слитки, и микроскопические изделия, сваривать любую сталь, любой цветной металл и всевозможные неметаллические материалы, делать это под открытым небом и в вакууме.
Успехи электросварки послужили как бы катализатором в рождении и развитии многих других способов сварки, каждый из которых позволяет наиболее эффективно решать определенный круг задач.
Опираясь на достижения фундаментальных наук, и прежде всего физики, в последнее десятилетие создали и стали широко применять в промышленности ряд новых процессов, в том числе такой весьма перспективный, как электронно-лучевая сварка.
Сегодня она широко используется в различных отраслях техники. Мощные электронно-лучевые пушки позволяют сваривать металлы очень большой толщины. Объем вакуумной камеры исчисляется многими десятками кубометров. В такой камере можно сваривать, например, плоскость самолета и другие крупные изделия ответственного назначения.
Электронно-лучевая сварка развивается весьма бурно, и если вначале она применялась лишь для так называемых экзотических материалов, то сейчас уже — и для ряда легированных сталей и сплавов.
Развивается и лазерная сварка, причем именно в тех областях техники, где другие методы сварки недостаточно эффективны.
Проиллюстрирую возможности современной сварочной техники только тремя примерами.
Первый относится к энергетическому машиностроению. Единичная мощность электрогенераторов возросла сейчас до 1 миллиона киловатт (полтора довоенных Днепрогэса в одном агрегате!) и более. Вал ротора для такого сверхмощного генератора вытачивают из поковки массой 230—350 тонн, длиной 10 метров и диаметром более 2 метров. А чтобы отковать такую громадину, по условиям технологии нужен слиток-гигант массой до 500 тонн.
Нетрудно себе представить, с какими затратами связана организация выплавки и разливки такого огромного количества жидкой стали, ее нагрева, термической обработки и т. д.
Мы предложили иной путь: изготавливать отдельные слитки методом электрошлакового переплава, сваривать их между собой, а затем подвергать ковке цельную заготовку, имея в виду, что малотоннажные слитки всегда превосходят по качеству сверхкрупные слитки и поковки. Но этим дело не ограничивается. В сварном исполнении заготовки по своим размерам и форме наиболее близки к конфигурации будущих деталей, а это значит, что и потери стали при последующей обработке уменьшатся, то есть более высоким будет коэффициент использования металла.
С помощью этой схемы удалось решить совместно с металлургами и машиностроителями сложную задачу создания роторов крупнейших турбогенераторов.
Примерно такая же технология использована при изготовлении валков крупнолистового сверхмощного прокатного стана - 4500. Применяется она также и для других целей.
Второй пример относится к строительству магистральных газопроводов. Как известно, XXVI съезд КПСС наметил грандиозную программу освоения газовых месторождений Западной Сибири. Газопроводы сегодня работают при давлении 75 атмосфер, а завтра — 100—120 атмосфер; они тянутся на многие тысячи километров. И от того, как сварены стыки между отдельными трубами, зависит надежность снабжения потребителей голубым топливом.