Для машиностроения, для всех отраслей народного хозяйства велико значение сварочной техники. К началу десятой пятилетки мы пришли в этой области с довольно хорошими показателями. Только за 1975 год сварено 65 миллионов тонн стальных конструкций. Достаточно высокого уровня достигла автоматизация сварочных процессов: в среднем 56%. Это выше, нежели в какой-либо другой стране.

За прошедшее пятилетие не только были усовершенствованы классические методы сварки, но и получили значительное развитие новые методы, основанные на новых физических процессах. И ныне сварку следует определять как метод неразъемного соединения материала путем локального приложения химической, физической или механической энергии.

В арсенале современного машиностроения — добрый десяток различных способов сварки. Остановлюсь лишь на некоторых самых массовых, а также на новых, наиболее перспективных способах.

Классическим способом остается, естественно, дуговая сварка. И хотя процент ручных работ здесь еще довольно высок — 38% (в основном монтажные работы), в применении этого метода достигнуты хорошие результаты. Электроды АНО-4, АНО-5 и другие, выпускаемые нашей промышленностью, не только имеют хорошие механические, но и антитоксические свойства. Создание таких электродов отмечено Государственной премией СССР.

Значителен ассортимент и электродных проволок для сварки. Большое достижениенашей техники — выпуск порошковых проволок (флюсующий порошок заключен в металлическую оболочку). С такими электродами можно производить сварку в любом положении в пространстве. Ныне это изобретение применяется во многих странах.

Наряду с выпуском электродов и проволоки для соединения стальных конструкций изготовляются также присадочные материалы для сварки алюминиевых, магниевых, титановых, медных изделий. По объему производства присадочных материалов Советский Союз занимает первое место в мире, правда, по разнообразию ассортимента мы еще уступаем некоторым капиталистическим странам.

Дуговая сварка плавящимся электродом в среде защитных газов открыла возможность соединения элементов толщиной до 60 мм без специальной подготовки кромок. Это — существенное обстоятельство, гарантирующее процессу высокую производительность.

Сейчас одна из основных задач, стоящая перед специалистами дуговой сварки,— поднять уровень ее автоматизации. Производственными организациями СССР и рядом зарубежных фирм созданы автоматические установки, например, для сварки кольцевых швов труб диаметром от нескольких десятков миллиметров до метра и более. Создаются установки со следящими системами и обратными связями, что обеспечивает однородное качество швов.

Значительно повысить скорость сварки позволяет применение трехфазной дуги. Особенно это эффективно для сварки алюминиевых сплавов. С целью уменьшения остаточных напряжений прнменяют импульсную сварку.

Следует отметить, что параллельно с развитием автоматических способов дуговой сварки растет использование полуавтоматических методов. В СССР, например, распространены пистолеты для сварки под флюсом электрозаклепками с принудительным формированием, что позволяет соединять металлы толщиной до 20—25 мм. Применяются также шланговые полуавтоматы для сварки под, флюсом и в среде защитных газов.

В Институте электросварки имени Е. О. Патона (ИЭС имени Е. О. Патона) и в других организациях ведутся успешные эксперименты по созданию роботов для дуговой сварки.

Очень производительна сварка токами радиочастоты (сотни тысяч герц). Характерная особенность этого способа — крайне малая зона разогрева металла в направлении, перпендикулярном шву. Скорость процесса исключительно велика. Так, при сварке изделий толщиной около 5 мм скорость достигает 50 м в минуту. Особенно эффективно применение этого способа для сварки труб, что уже внедрено на ряде наших заводов.

Широкое применение в СССР и ряде зарубежных стран получила электрошлаковая сварка — изобретение советских ученых (ИЭС имени Е. О. Патона). Ее применяют для сварки элементов большой толщины — 50 мм и более. Например, при изготовлении корпусов цементных печей, корпусов крупногабаритных домен, сосудов химического машиностроения, мощных штамповочных прессов, атомных реакторов и др. Имеются примеры использования этого способа и для вертикальной сварки элементов толщиной даже 10 мм.

По объему применения среди разнообразных автоматических способов сварки на первом месте (около 30%) стоит контактная сварка. Далее следует сварка в среде защитных газов, углекислого и нейтрального — 15%; автоматическая сварка под флюсом, так же как и газовая, имеет более ограниченное применение; удельный вес специальных методов сварки еще очень мал, но с прогрессом техники будет, конечно, повышаться.

За последние годы большие успехи достигнуты в создании высокопроизводительного оборудования для контактной сварки. Такое оборудование обеспечивает требуемую автоматизацию и стабильность процесса. Многие контактные сварочные агрегаты управляются ЭВМ и работают по заданным программам.

В Институте электросварки имени Е. О. Патона и на некоторых автомобильных заводах Советского Союза ведутся успешные опыты по применению роботов контактной сварки. Эти роботы, имеющие 4—5 степеней свободы, забирают изделия, устанавливают их в требуемое положение, осуществляют сварку и передают изделия на дальнейшую обработку.

Стыковой контактной сваркой соединяют элементы с очень большими поперечными сечениями. Контактные машины, разработанные ИЭС имени Е. О. Патона, сваривают кольцевые стыки труб диаметром до 1500 мм со стенками значительной толщины.

Теперь о некоторых наиболее перспективных способах сварки.

Плазменная сварка у нас пока еще применяется лишь в отдельных отраслях. Более широко внедрена сварка с помощью микроплазменных установок. Производительность их очень высокая, качество сварки стабильное, при этом остаточная деформация в изделиях весьма мала.

Много работ, главным образом опытных, выполняется методом электронно-лучевой сварки. ИЭС имени Е. О. Патона, Московский энергетический институт производят сварочные работы на установках мощностью 75—100 кВт, которые позволяют сваривать направленным и вибрирующим лучом изделия толщиной в несколько сот миллиметров из стали, алюминия.

Возможности сварки лучом лазера еще полностью не изучены. При использовании лазера непрерывного излучения толщина свариваемых деталей — линейная функция его мощности. Лазеры мощностью 10 кВт позволяют сваривать детали толщиной до 10 мм. Имеются сведения о сварке сталей толщиной 50 мм и более при мощности непрерывного излучения в несколько десятков киловатт. Очевидно, лазерный способ сварки не менее перспективен, чем сварка электронным лучом. Но он требует создания мощных лазеров и проведения значительного количества исследований по разработке технологии и изучению свойств соединений. Существенное преимущество лазерной сварки: для ее проведения не нужны вакуумные камеры.

В сварочной технологии находит применение и ультразвук. С его помощью можно соединять как однородные, так и разнородные металлы толщиной, как правило, до 1 мм. Ультразвуком хорошо соединяются и многие полимеры. В последнее время работами МВТУ в содружестве с медикамидоказана возможность соединения ультразвуком биологических тканей (сосудов, костей и др.).

Следует отметить, что сварочная техника явилась родоначальником некоторых новых технологических процессов. Так, отечественный метод сварки взрывом привел к созданию наиболее экономичного способа получения двухслойных материалов (плакирования). Электрошлаковая сварка создала электрошлаковый переплав, который в настоящее время широко применяется для получения высококачественных сталей. Наплавка позволила создавать инструменты с экономным использованием дорогостоящих сталей и сплавов; электронно-лучевая сварка положила начало электронно-лучевому переплаву. Плазменная сварка дала толчок к развитию плазменного напыления деталей. Сварочный процесс обеспечил возможность создания рулонированных сварных конструкций при изготовлении всевозможных оболочек (резервуаров, баков и т. д.), что было бы нереализуемо при клепаных соединениях.

В десятой пятилетке перед сварщиками стоят задачи развития комплексной автоматизации и механизации производства сварных конструкций, дальнейшего освоения сварки легированных сталей и цветных металлов, совершенствования всех видов технологических процессов, обеспечения методов контроля качества сварных соединений, всесторонне бороться за экономию металла.

Герой Социалистического Труда, лауреат Государственной премии, член-корреспондент Академии наук СССР Г. Николаев, ректор МВТУ имени Н. Э. Баумана.