Евгений Патон - Воспоминания

Мы попросили дать нам только одни сутки. Наши люди работали и днем и ночью. Все было сделано своими руками, и к утру установка уже действовала. В первые дни за ней круглосуточно следили наши инструкторы. Новая головка работала хорошо и устойчиво поддерживала режим сварки. Управление головкой сводилось к нажатию нескольких кнопок на пульте.

Все страхи скептиков были опровергнуты и рассеяны полностью, критических голосов мы уже не слышали.

Пробный пуск первой новой головки произошел в ноябре 1942 года, а к концу войны она уже сварила сотни километров швов на бортах боевых машин! Начиная с января следующего года, мы устанавливали на всех новых станках только упрощенные одномоторные головки «А-80», изготовленные в мастерской института. Они победоносно двигались по всем заводам военной промышленности и сыграли большую роль в выпуске продукции для фронта. Это был поворотный момент в распространении скоростной сварки на оборонных предприятиях страны.

Производственный опыт показал полную надежность принципа постоянной скорости подачи электродной проволоки. Созданный в годы войны, он сохранен в новой сварочной аппаратуре института и в настоящее время.

Другим достижением наших конструкторов были самоходные сварочные головки. Основная их идея заключалась в том, что мотор, служащий для подачи проволоки, одновременно используется для перемещения головки по специальному рельсовому пути. Самоходные головки «САГ-16 и «УСА-2» выгодно отличались тем, что избавляли от необходимости строить сложные несущие конструкции или тележки.

Смелый переход от одного принципа построения сварочной головки к другому, более простому и вместе с тем более надежному, открыл новые перспективы для развития конструкторской мысли. В этом одна из главных причин того, что годы Великой Отечественной войны были такими плодотворными в истории развития автоматической сварки в нашей стране.

Чем бы мы ни занимались, какие бы проблемы ни решали, главной нашей заботой всегда оставалось качество швов. Многое в этом направлении уже было сделано. В середине 1943 года мы занялись новой серьезной теоретической работой.

Основные положения о процессе, происходящем при сварке под флюсом, нам были известны, однако не было достаточно глубокого понимания сущности этого процесса. При разработке технологии сварки и подборе режимов приходилось часто действовать на ощупь и вести из-за этого дополнительные эксперименты.

Сама жизнь заставила нас заняться серьезным исследовательским вопросом.

В заводских условиях на работе сварочных головок отрицательно сказываются изменения напряжения в сети. В военное время это было особенно неприятно. Нормальная работа установок нарушалась, в швах возникали дефекты — прожоги и непровары, нарушались размеры швов. Качество сварки заметно ухудшалось.

Чтобы изыскать реальные, действенные средства борьбы с этим злом, нужно было прежде всего выяснить, насколько и в каких случаях сказывается влияние колебаний в заводской сети и как можно его нейтрализовать. Не менее важным я считал проанализировать работу различных сварочных головок в этих условиях. И хотя институт не располагал тогда даже минимальными условиями для такого исследования, мы решили, что не имеем права откладывать его до «лучших времен».

За эту работу взялись два молодых научных сотрудника — Борис Патон и Арсений Макара. Им сразу же пришлось столкнуться с теорией, выдвинутой в свое время американцами, которые хотели представить свой способ сварки под флюсом, как отличный от нашего (они назвали его бездуговым), и получить на него патент. Американцы пытались доказать, что тепловая энергия, необходимая для расплавления электрода и металла, образуется при прохождении сварочного тока через расплавленный шлак.

Существовало и другое мнение. Его сторонники рассматривали сварку под флюсом как процесс комбинированный. Они считали, что плавление электродной проволоки и свариваемого металла происходит как за счет энергии дуги, так и за счет тепловой энергии, выделенной при прохождении тока через шлак.

Первая (американская) теория единодушно отвергалась всеми советскими исследователями, вторая имела и сторонников и противников. Нами она ставилась под большое сомнение, но доказать свою правоту мы могли только тщательно выполненными и проверенными экспериментами.

Между тем наши молодые сотрудники вначале не располагали элементарно необходимыми приборами. Зимой 1943 года на станции стоял вагон-лаборатория Главтрансмаша, и Борис вместе с Арсением Макарой отправились туда, выпросили на одни сутки осциллограф и на санках доставили его в институтскую лабораторию. Так были получены осциллограммы, пролившие первый свет на характер процесса, происходящего под флюсом. Вскоре мы добыли другой, более совершенный осциллограф и с его помощью продолжили свои исследования.

Даже для такой большой и сложной работы я не мог освободить двух сотрудников от их прямых обязанностей в цехах. Время приходилось урывать до смены или после нее, то утром, то вечером, а часто и за счет сна. Возвращаясь из цеха, они захватывали осциллограммы и анализировали их дома, затем в лаборатории принимались за опытные сварки.

Работали Борис и Арсений Мартынович в трудных условиях. Но было у них и одно преимущество: все свои догадки или сомнения они могли проверять не только в лаборатории, но и непосредственно в цехе, в суровой заводской обстановке.

Были проведены десятки опытов, экран и фотобумага зафиксировали множество кривых — осциллограмм. Я не буду рассказывать здесь о ходе этих опытов, о методике их проведения, об ошибках, которые исправлялись последующими исканиями, о неизбежных минутах огорчения из-за кустарных условий для опытов. Важен результат, достигнутый молодыми исследователями в их первой крупной работе.

Со всей убедительностью было доказано, что процесс, происходящий под слоем флюса при сварке в нижнем положении, является чисто дуговым, что дуга горит в газовом пузыре из расплавленного флюса. Сам флюс электрически почти не участвует в процессе, его роль сводится к защите расплавленного металла и к его легированию, а также к повышению устойчивости дуги. Таким образом, была окончательно развенчана американская теория сварки сопротивлением и впервые внесена ясность в понимание сущности процесса.

Наши исследователи установили основные закономерности формирования шва и этим открыли возможность на научной основе разрабатывать режимы сварки под флюсом.

Теперь мы могли вести свою практическую работу с открытыми глазами, более активно и осознанно добиваться высокого качества швов.