Рынок углеводородов не только играет важнейшую роль в экономике, но и определяет основные принципы мировой политики. Зачастую именно энергоносители дают толчок к развитию целых регионов и направлений бизнеса. В нашем проекте «ТЭК 360» мы рассмотрим ключевые тренды отрасли, перспективы ее развития, влияние на другие сферы экономик.

История сварного дела

Для того чтобы сделать любое изделие из металла, мало выплатить вещество. По сути, это только половина дела. Чтобы отливка стала готовым изделием, нужно придать ей требуемую форму с заданными техническими характеристиками. А для этой цели нужна сварка металлов. Интересно, что технологии сварного дела наиболее активно всегда развивались как раз в России.

К истокам

Технологии сварки использовались для соединения металлических частей с самых древних времен, примерно с IV тысячелетия до н. э. Как только мастера научились работать с железом, ковать его, возникла потребность в сварке, которую стали применять для объединения различных металлических поделок. Уже тогда сварка состояла из процесса давления, сдавливания и так называемой кузнечной сварки, последняя существует и в наши дни. Проще говоря, данная технология работает так: металлические поверхности соединяемых частей нагревают до необходимой температуры, а затем сжимают детали при помощи механического воздействия —ударами молота на наковальне.

Передовиком в освоении технологий сварки традиционно была наша страна. Безусловно, изначально «двигателем прогресса» являлась забота о собственной безопасности, поэтому все новые методы были направлены на совершенствование оружия и средств защиты (доспехов).

В IX–XIII веках на Руси активно развивалась плавка качественного железа и кузнечная сварка для соединения изделий из различных железных и цветных металлов. В музеях до сих пор хранятся уникальные образцы русского самозатачивающегося оружия из стального сердечника и приваренных к нему по бокам бронзовых пластин, острейшие боевые топорики, сверхпрочные стальные кольчуги с заваренными кольцами и многое другое. Всё это говорит о высоком уровне профессионализма русских кузнецов.

В эпоху татаро-монгольского ига сварное кузнечное дело было практически под запретом, точнее, под тотальным контролем Золотой Орды. С падением власти татаро-монголов кузнечное дело стало восстанавливаться, но уже на новом технологическом уровне, более совершенном. Во-первых, появились металлургические предприятия — рудни, которые занимались добычей руды, ее переплавкой, ковкой, сваркой. В конце XIV века возникла сварка литьем. Этим методом, к примеру, делали пушки. Впрочем, кузнечная сварка также продолжала развиваться, только с ее помощью стали изготавливать более крупные или более тонкие детали. Одним из достижений в развитии технологий кузнечной сварки является получение сварных железнодорожных рельсов, так как чугунные рельсы не оправдали себя с точки зрения прочности и экономичности.

В XIX веке произошел очередной рывок в развитии металлургии в целом и в сварном деле в частности.

Открытие неметаллургов

Дуговая сварка, применяющаяся сегодня повсеместно, действительно открытие ученых, не являющихся металлургами. Так, в 1802 году профессор физики Петербургской медико-хирургической академии Василий Петров открыл явление электрической дуги и продемонстрировал возможность ее использования для расплавления металлов и в конечном итоге для сварки.
Василий Петров обнаружил, что при пропускании электрического тока через два металлических стержня между их концами возникает как бы горящая дуга — электрический разряд, имеющий очень высокую температуру. Он изучил это свойство тока и металла, что привело его к возможности использовать высокую температуру для плавки металлов. Технология получила название дуговой сварки.

Правда, сразу это открытие не было воспринято должным образом и уж тем более не было применено в производстве. Просто техника и оборудование не были еще настолько развиты.

Сделать же это удалось в 1881 году. Тогда Николай Бенардос изобрел способ сварки горящей дугой, находящейся между двумя угольными электродами. Выглядело это следующим образом: между свариваемым изделием и угольным электродом пропускался ток, и возникала электрическая дуга. Она расплавляла поверхность изделия, а «присадочный» металл, вводимый в дугу в виде прутка, также расплавляясь в ней, заполнял место сварки. Ручную дуговую сварку Бенардос назвал «электрогефест». Позже он также открыл и другие методы сварки — сварку в атмосфере защитного газа, контактную точечную электросварку с помощью клещей, — а также создал и запатентовал специальное оборудование для сварки.

Несколько лет спустя, в 1890 году, другой ученый, Николай Славянов, предложил новый способ сварки — дуговой электрической сварки.

В этом случае в качестве второго полюса дуги вместо угольного стержня выступает сам присадочный металл, металлический пруток. Электрод и изделие последовательно включались в цепь специального сварочного электрогенератора постоянного тока. При этом работы осуществлялись горячим методом, с предварительным подогревом металлического изделия. Чтобы металл не растекался, изделие погружали в землю. Именно этот способ сварки получил более широкое распространение.
Славянов не только изобрел новый способ сварки, но и активно внедрял практику его применения. Так, он обучил команду рабочих-сварщиков дуговой сварке металлическим электродом, исправлял ею брак литья и восстанавливал детали паровых машин и различного крупного оборудования. Также этот ученый создал первый сварочный генератор и автоматический регулятор длины сварочной дуги, разработал флюсы для повышения качества наплавленного металла при сварке.
Современное сварное дело

Сварка — это процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между соединяемыми частями при их нагревании и расплавлении или пластическом деформировании. Наивысшее развитие сварные технологии получили уже в годы СССР и в наше время.

В советский период отечественная промышленность перешла на автоматическую или полуавтоматическую сварку. На заводах активно применяли автоматическую дуговую сварку с принудительным формированием в вертикальном положении, электрошлаковую сварку, автоматическую сварку в атмосфере защитных газов и так далее.

Специальное оборудование для сварки начал выпускать в 30-е годы ленинградский завод «Электрик». Позже он также выпустил автоматическое оборудование для сварки под флюсом. Виктор Вологдин в начале 20-х годов стал активно развивать сварку по методу

Славянова на заводе имени Ворошилова во Владивостоке. Результатом стало создание специализированного сварочного цеха, где в 1931 году было построено первое электросварное судно — морской буксир. Успешный опыт Виктора Вологдина стали применять и на других заводах, в том числе на судостроительных предприятиях. Там строили сварные доки, теплоходы, другие суда, а в 1935 году даже был построен первый в СССР полусварной крупный морской пароход «Седов».

На сегодняшний день все вагоны, котлы, металлические строительные конструкции, гидротехнические сооружения, газо- и нефтепроводы и многие другие сложные конструкции выполняются только методом сварки. Также строят исключительно цельносварными морские и речные суда.