Сегодня электро- и газо- сварка заняла свое почетное место в многочисленных технологиях работы с металлами. Важно, что и сегодня есть движуха. Например, так называемая плазменная сварка (ни что иное, как горение гремучей смеси или газа Брауна, полученной разложением воды), всё больше внедряется во все процессы, где необходима высокая температура и прогрев на большую глубину. А прородителем этого были русские инженеры: Николай Николаевич Бенардос и Николай Гаврилович Славянов.
О последнем хотелось бы вспомнить сегодня.
НИКОЛАЙ ГАВРИЛОВИЧ СЛАВЯНОВ (1854–1897)
Способ электросварки, предложенный Николаем Николаевичем Бенардосом, обладал, при всех своих достоинствах, и многими недостатками. Одним из основных недостатков были опасность порчи металла под влиянием высокой температуры угольного электрода, а также сильное обуглероживание металла в месте сварки за счет угольных частиц, попадающих в расплавленный металл от накаленного до высшей температуры угольного стержня.
Н. Г. Славянов, как металлург по специальности, хорошо знакомый со свойствами металла, предложил для сварки свой способ, у которого отсутствовали эти главные недостатки способа Н. Н. Бенардоса.
Дуговые лампы системы Н. Г. Славянова, о которых мало кто и знал, освещали завод в Мотовилихе еще много лет после смерти Славянова. Динамомашины, рассчитанные и построенные им у себя на заводе в середине 80-х годов XIX века, работали на заводе еще и в веке XX-м
На заводе в Мотовилихе Славянов и начал работать над применением электрической дуги для целей машиностроения. Свое изобретение он назвал «электрической отливкой металлов», так как первоначально он применял дугу именно для небольших отливок, главным образом, для ремонта частей машин, для исправления брака при отливках и т. п.
– Электрическая отливка металлов, — пишет Славянов в своей брошюре под тем же названием, — заключается главнейшим образом в наливании расплавленного электрическим током металла на поверхность металлической веши, причем эта часть также более или менее расплавленная и соединяется (сливается) с наливаемым металлом в высшей степени совершенно. Металл обрабатываемой вещи и отливаемый металл могут быть одинаковые или различные. Отливаемым металлом служит металлический стержень, который вместе с тем составляет один из электродов вольтовой дуги.
Основное различие между способами применения вольтовой дуги, предложенными Бенардосом и Славяновым, заключалось в том, что угольный электрод Бенардоса заменен у Славянова металлическим, в результате плавления которого получается нужный для работы жидкий металл. Применением плавящегося металлического электрода были устранены и возможности слишком большого повышения температуры обрабатываемого предмета и опасность обуглероживания металла.
Вместе с тем создана была возможность применения расплавляемого дугой металлического электрода в качестве материала для отливок.
Однако, первоначально, тогда как Бенардос предложил свой способ, как способ электрической сварки, Славянов предложил свой способ, как способ электрической отливки, соответственно чему и назвал его «электрической отливкой металлов». Согласно первоначальному предложению Славянова изобретенная им электрическая отливка металлов заключалась, главным образом, в наливании расплавленного электрическим током металла на какую-нибудь металлическую поверхность и в приливании недостающих частей в каком-нибудь металлическом изделии. Исправляемое место заключалось в обычную литейную форму и заливалось металлом электрода.
В своей брошюре «Электрическая отливка металлов», изданной в 1891 г., Славянов перечисляет следующие работы, которые могут быть выполнены при помощи изобретенного им способа электрической обработки металлов.
1. Заливание пустот в металлических вещах, например раковин в чугунных и медных отливках, а также случайно пробитых или ненужных сквозных отверстий в каких угодно металлических вещах.
2. Заливание трещин в металлических вещах.
3. Сливание друг с другом двух предметов или двух частей одной сломанной вещи.
4. Приливание отломанных частей металлической вещи, например зубцов у зубчатых колес и пр., а также недостающих частей вследствие неудачной отливки, отковки или механической отделки.
5. Можно еще, при помощи электрической отливки, исправлять изношенные (световые) поверхности машинных частей наливанием на них металла и изношенные конические или клинообразные предметы наливанием металла на толстый конец, после чего тонкий можно отрезать.
6. Можно вообще наращивать слои металла на металлический предмет для какой бы то ни было цели, например, для уменьшения коэффициента трения, наливать слой бронзы на трущуюся поверхность или же, для уменьшения способности изнашиваться, наливать слой твердого или более прочного металла и пр.
7. С помощью электрической отливки можно обратить белый твердый чугун в серый мягкий в желаемом месте. Эта работа имеет применение для размягчения жестких острых кромок чугунных отливок и дает возможность отливать вещи из чугуна, мало пригодного для литья.
8. Можно отливать целые небольшие вещи в некоторых исключительных случаях, например, в таких местах, где нет печей для расплавления металла, на фабриках, отдаленных от литейных заводов, на судах во время плавания и пр.
9. Как вспомогательное средство на литейной фабрике электрическая отливка значительно облегчит и улучшит приливание больших количеств чугуна к чугунным вещам (например, отломанных шеек к прокатным валкам) и дает возможность приливать большие количества стали к стальным, железным и чугунным вещам, что до настоящего времени представляло невозможную работу
Для демонстрации возможностей сварочного аппарата, Николай Гаврилович, придав форму стакана, сварил семь несплавляемых металлов и сплавов: колокольную бронзу, томпак, никель, сталь, чугун, медь, нейзильбер, бронзу. За это произведение инженерной мысли на всемирной электротехнической выставке в 1893 году в Чикаго он получил золотую медаль с формулировкой «За произведённую техническую революцию».
Первый экономический эффект от внедрения новой технологии был получен уже через короткое время. Славянов приводит даже некоторые цифры для Пермского пушечного завода (в Мотовилихе): в течение января и февраля содержание электрического цеха завода, включая электрическое освещение (700 ламп накаливания), обошлось за два месяца около 1700 руб., тогда как применение на заводе электрической отливки дало экономию в 1780 руб. 48 коп.
Но Славянов, как, и Бенардос, не дожил до великого триумфа своих изобретений. Он умер в 1897 г. еще в молодом возрасте.
Ему было только 43 года. В качестве инженера он проработал всего двадцать лет (с 1877 г. по 1897 г.), но в этот короткий период он успел сделать в области электротехники столько, что его имя, как и имя Н.Г. Славянова в истории вольтовой дуги и ее применений, всегда будет стоять рядом с именами Петрова, Яблочкова, Чиколева.
Вольтова дуга, как физическое явление, была открыта русским ученым. Русским же изобретателям принадлежит честь первых применений ее для широких промышленных целей.
Владимир Матвеев
