Михаил Шателен - Русские электротехники

Свой способ уплотнения отливок Славянов предложил еще в 1890 г., но развил и усовершенствовал его в 1894 и 1895 гг., когда на заводе потребовалось уплотнять очень массивные стальные отливки. По своему способу Славянов уплотнил стальные отливки весом 10–12 т. Уплотнение таких отливок продолжалось около. 5 час. Дуга питалась током около 800 а при напряжении около 75 в. По данным, сообщенным изобретателем на Общем собрании Русского технического общества 15 апреля 1895 г., электрическое уплотнение значительно понижает стоимость крупных стальных отливок. Так, пуд (16 кг) неуплотненной мартеновской стали обходится на 15 коп. дороже уплотненной, пуд же неуплотненной тигельной стали на 1 руб. 27 коп. дороже уплотненной, при цене неуплотненной стали мартеновской 1 руб. 24,5 коп., а тигельной 5 руб. 77 коп. за пуд.

На фиг. 50 изображены разрезы уплотненных и неуплотненных стальных болванов, изготовленных Славяновым на Пермском заводе (подлинная фотография принадлежит Ленинградскому политехническому институту).

Славянов придавал очень большое практическое значение возможности прочно сливать два разнородных металла и наливать один металл на другой. Работе над этим вопросом он посвятил много времени.

В Электротехническом музее Ленинградского политехнического института сохранилась коллекция из 36 образцов, состоящих каждый из двух разнородных металлов, налитых электрическим путем один на другой, изготовленная самим Славяновым. Это — образцы, в которых налиты сталь на железо, чугун на железо, никель на железо, латунь на железо, железо на медь и т. п. Для изучения прочности соединения из каждого образца, имеющего форму цилиндра, отрезана по вертикальной плоскости половина, из которой и изготовлен образец для испытания на разрыв. Все испытания дали положительный результат: ни один образец не разорвался по месту соединения.

На фиг. 51 изображен стакан, изготовленный Славяновым путем наливки 6 металлов один на другой (латунь, медь, сталь, бронза, сталь-медь, колокольная бронза), хранящийся также в Электротехническом музее Политехнического института.

Вопрос о качествах сварочного шва и металлов при электрической сварке и отливке подвергался широкому обсуждению и изучению после IV электрической выставки в Петербурге в 1892 г. На выставке демонстрировали свои изобретения оба наши изобретателя и Бенардос и Славянов. Экспертной комиссией, организованной Русским техническим обществом, оба способа были подвергнуты тщательному изучению. В целом ряде специальных лабораторий был произведен ряд металлографических, механических (на растяжение и раздробление) и химических исследований как металлов, служивших для изготовления образцов для испытаний, так и полученных из них образцов электрической сварки, электрической отливки и электрического наплавления одного металла на другой. Испытывались как специально изготовленные образцы, так и образцы изделий, полученных при практическом применении электросварки. В частности, был испытан ряд образцов, доставленных службой подвижного состава и тяги Орловско-Витебской ж. д. и Пермским пушечным заводом. Испытания дали, в общем, весьма удовлетворительные результаты. На основании этих результатов, а также сведений, собранных специальной комиссией Министерства путей сообщения, электрическая сварка (по способам Бенардоса и Славянова) была, наконец, официально разрешена для применения при ремонте подвижного состава железных дорог и механического оборудования депо и мастерских. Это было первое официальное признание электрической сварки в России. Последовательно она стала допускаться иногда официально, а иногда просто терпелась, для разных других производств, в частности, для ремонта судовых механизмов. Постепенно сварка начала внедряться и в сооружение и ремонт железных конструкций, сначала не ответственных, но затем была допущена даже для работ по усилению мостов и т. п.

По существу способы электрической сварки, предложенные Бенардосом и Славяновым, были весьма близки друг к другу и преследовали почти одни и те же цели.

Об этом можно заключить хотя бы из сравнения перечня целей, перечислявшихся Н. Г. Славяновым (см. выше), с предложениями Бенардоса применять «электрогефест» для заливания пустот в металлических вещах, например раковин в отливках, пробитых отверстий, заливание трещин, приливание отломанных частей, сварку листового материала, например для металлических бочек, цистерн и других сосудов и т. д., т. е. почти для тех же целей, для которых предлагал свою электрическую отливку и Славянов. Интересно отметить, что тот и другой изобретатель мечтали применить свои способы сварки для ремонта «Царь-колокола» в Кремле.

Н. Н. Бенардос выпустил даже в 1892 г. специальную брошюру под названием «Исправление Царь-колокола». Оба изобретателя готовились к этой работе, производя многочисленные опыты по ремонту разного рода церковных колоколов. Обоим удавалось добиться весьма хороших результатов в смысле звука, издаваемого отремонтированными колоколами. Исправленные колокола звучали хорошо, давая полный звук без дребезжания. Оба изобретателя были готовы приступить к ремонту Царь-колокола, но ремонт этот не был разрешен и изобретателям пришлось отказаться от мысли выполнить эту работу.

Несмотря на все достоинства электрической сварки как по способу Славянова, так и по способу Бенардоса, применение дуговой электрической сварки долгое время развивалось относительно медленно. Основной причиной, конечно, было недоверие, которое технологи питали к необычному процессу сварки, но и некоторые несовершенства в способах применения дуговой сварки, которые могли быть устранены только на основании опыта. Несомненно, большое значение имела неумелость как самих изобретателей, так и обществ, образовавшихся в России для эксплоатации их изобретений («Электрогефест» — для эксплоатации изобретения Бенардоса и «Русское общество электрической обработки металлов»— для эксплоатации изобретений Славянова). Однако, все же дуговая сварка постепенно завоевывала себе место в производстве и число ее применений неуклонно возрастало.

Громадный толчок развитию электрической сварки дала война 1914–1918 гг. Необходимость в возможно короткие сроки изготовлять ответственное оборудование и, особенно, необходимость срочно строить транспортные суда, взамен гибнувших от немецких подводных лодок, потребовали отказа во многих случаях от раньше применявшихся технологических процессов. Взамен их в машиностроении и строительстве, например, при сооружении судовых корпусов (вместо клепки), при сооружении больших машин всякого рода (вместо отливки очень тяжелых частей), при сооружении железных каркасов зданий и т. д., начали применять электрическую сварку. Вскоре дуговая сварка как по способу Бенардоса (с угольными электродами), так и по способу Славянова (с металлическими электродами) получила во всем мире величайшее распространение.