3 (1016817), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Рис. 2.14. Схема сборки и сварки корпуса судна; цифрами обозначена последовательность сборки корпуса из объёмных секций, выделенных утолщёнными линиями; стрелками показано направление сварки
разработанный М. Степатом. Ручную дуговую сварку покрытыми электродами применяли для соединения стальных деталей и узлов вертолётов и самолётов. Так, фюзеляж истребителя «Вэлиент» собирали из 410 частей: 110 отрезков хромомолибденовых трубок, 295 уголков, кронштейнов и фитингов из хромомолибденовых листов и др. Для ускорения процесса изготовления самолёта было предложено увеличить диаметр применяемых электродов, создать поточную линию с кантователями и упростить конструкцию фюзеляжа.
В период развития военного авиастроения для соединения магниевых сплавов Р. Мередитом разработан новый способ дуговой сварки вольфрамовым электродом в инертных газах (ТЮ). Дуга при обратной полярности в среде гелия и аргона горела стабильно. При этом применяли присадочную проволоку.
Сварка сыграла большую роль. Не обошлись без сварки при изготовлении первых атомных бомб. Применение автоматической сварки под флюсом сократило срок изготовления бомб на 30 дней по сравнению с теми сроками, которые планировались при других технологиях.
Таким образом, с началом Второй мировой войны в странах анти-гитлеровской коалиции интенсифицировалось применение сварки, что позволило решить многие задачи промышленного строительства, производства вооружений, восстановления народного хозяйства.
2.6. ПЕРЕХОД СВАРКИ НА НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ
Известные с древнейших времён кузнечная сварка, сварка «залив-кой», пайка и способы дуговой, контактной и газовой сварки, нашедшие применение в конце XIX - начале XX вв., созданы опытным, эмпирическим путём (последние — с учётом соответствующих законов физики, химии, электротехники). Поскольку глубоких научных обоснований этих технологий не имелось, то проблемы, возникающие в процессе работы, решались в основном интуитивно и методом «проб и ошибок». В исполнении некоторых мастеров сварка была скорее чем-то сродни искусству.
В тридцатые годы прошлого века электродуговая и газовая сварка внедрялись в производство металлоконструкций. Котлы и корабли, каркасы зданий и детали мостов, автомобили и вагоны - диапазон сварных конструкций, который постоянно расширялся, и, казалось, ничто уже не прервёт наступление сварки. Но в конце 30-х гг. в Западной Европе и Канаде неожиданно обрушились несколько мостов. Балки мостов были сварными. В этот же период тысячи железнодорожных вагонов в России и других странах сняли с эксплуатации из-за трещин в сварных рамах и тележках. Эти неудачи заставили многих специалистов относиться к сварке с большой осторожностью. Некоторые инженеры и целые проектные организации решительно выступили против применения сварки при строительстве ответственных сооружений.
Дальнейшее распространение сварки зависело от науки, которая должна была установить закономерности развития этого сложного многофакторного процесса и обеспечить осознанное управление им.
В 1930-х годах в СССР, в США и ряде других стран научные работы в области сварки были направлены на создание электросварочного оборудования, на изучение механических свойств и деформаций сварных конструкций, металлургии и металловедения сварки;
заложены основы общей теории тепловых процессов при сварке концентрированным источником энергии, получены данные о температурных циклах и температурных полях. Начали изучать электрическую дугу (как наиболее распространённый и перспективный источник теплоты для сварки) с точки зрения электронной теории, а затем
с учётом роли газов и паров, находящихся вблизи катода.
Сформировано представление о дуговой сварке как металлургическом процессе; определено влияние отдельных химических элементов на свариваемость сталей; предложены критерии оценки при-годности материалов для сварки; найдены подходы к решению задач предотвращения трещин и пор в металле шва.
Б. О. Патоном с сотрудниками разработана методика исследования несущей способности сварных конструкций, изучено комплексное влияние внутренних напряжений, деформаций, неоднородности механических свойств на служебные характеристики сварных изделий и отдельных узлов; доказана принципиальная возможность создания сварных конструкций ответственного назначения.
Первый этап формирования науки о сварке завершился в 1940-х годах, когда по отдельным разделам науки сформировались основные положения и для их подтверждения накопилось достаточно много экспериментальных данных.