На передових рубежах науково-технічної революції: розробки вчених інституту електрозварювання ім. Є.О. Патона в другій половині ХХ ст.

Размещено на http://www.allbest.ru/

НА ПЕРЕДОВИХ РУБЕЖАХ НАУКОВО-ТЕХНІЧНОЇ РЕВОЛЮЦІЇ: РОЗРОБКИ ВЧЕНИХ ІНСТИТУТУ ЕЛЕКТРОЗВАРЮВАННЯ ІМ. Є.О. ПАТОНА В ДРУГІЙ ПОЛОВИНІ ХХ СТ.

У другій половині ХХ ст. в Інституті електрозварювання ім. Є.О. Патона (далі - ІЕЗ) темпи створення нових технологій зварювання помітно зросли. Дослідження фізико-металургійних процесів при зварюванні, наплавленні, напиленні, переплаву та інших споріднених технологій дали початок новим науковомістким напрямам розвитку техніки. В арсеналі виробничників з'явилися нові джерела енергії: електронний, лазерний і світловий промені, дугова плазма; освоєні енергія вибуху, магнітно -імпульсна енергія, енергія тертя, явища дифузії; вперше в світі розроблено мікроплазмове зварювання різнополярними імпульсами. Були поліпшені зварювальні матеріали, удосконалено обладнання. Нові технології першочергово застосовувалися у виготовленні атомних реакторів, хімічних апаратів, вузлів ракет і літаків, електронного обладнання та іншої новітньої техніки. Роботи світового рівня виконані в галузі створювання прогресивних зварювальних матеріалів: агломерованих флюсів, порошкових дротів, високоякісних електродів, що застосовуються для виготовлення кульових резервуарів, з'єднань труб на трасах, будівельних конструкцій відповідального призначення та інші. Були виконані багатопланові дослідження теплофізичних і металургійних процесів зварювання, міцності зварних з'єднань, створено банки даних, декілька тисяч одиниць обладнання. За технологіями інституту зварюють, наплавляють, паяють, напилюють вироби товщиною від часток міліметрів до декількох метрів майже з усіх металів, кераміки та інших матеріалів; сфера застосування зварювання і споріднених технологій розширилась від ювелірної промисловості і медицини, до авіаційно-космічної техніки і багатокілометрових нафтопроводів [2; 3]. З метою освоєння гідросфери у 1965 р. започатковано нову технологію зварювання під водою - спеціальними порошковими дротами апаратами, що витримують підвищений тиск. Упродовж сорока років ведуться науково-дослідні і прикладні роботи зі зварювання в космосі; ІЕЗ є визнаним в світі науково-дослідницьким центром по цій проблемі. У 1969 р. на борту корабля «Союз-6» вперше у світі В. Кубасов і В. Шонін здійснили експерименти зі зварювання на установці «Вулкан», яку розробили в ІЕЗ. У 1984 р. був проведений експеримент за бортом орбітальної станції у відкритому космосі, у цьому експерименті космонавти С.Є. Савицька і В.А. Джанібеков уперше працювали у відкритому космосі ручним електронно-променевим інструментом УРІ, виконуючи процеси зварювання, пайки, різання і напилювання. Період з 1985 по 1996 характеризується зростанням обсягу робіт, виконаних у космосі [6]. Продовжувалися роботи з нанесення покрить і зварюванню металів. У відкритому космосі на станції «Мир» були розкриті дві 15-метрові ферменні конструкції, що є несучою основою багаторазових сонячних батарей, виконано комплекс різних технологічних досліджень та інше. Розвиток провідних галузей сучасної промисловості багато в чому пов'язаний із рішенням тих задач, що виникають при створенні економічних, надійних і довговічних зварних конструкцій. Зокрема, для зміцнення розроблена локальна вибухова і ультразвукова обробка зварних з'єднань, технології нанесення захисних і зміцнюючих покриттів, спеціальні наплавочні матеріали, порошкові дроти і стрічки, універсальні і спеціалізовані наплавочні верстати.

Успішна наукова і виробнича діяльність ІЕЗ в значній мірі обумовлена рішенням організаційних проблем. З кінця 1940-х років розвивається й удосконалюється його структура, ведеться пошук нових методів прискорення впровадження наукових досягнень у виробництво. З 1953 р. ІЕЗ очолює Б.Є. Патон. У 1959 р. конструкторський відділ і експериментальні майстерні були перетворені в Дослідне конструкторське бюро і Дослідний завод ІЕЗ, з 1978 р. до складу ІЕЗ включений Дослідний завод зварювальних матеріалів, а в 1981 р. організований Дослідний завод спеціальної електрометалургії. Діяльність підрозділів ІЕЗ координована й орієнтована на спільне рішення задач по основних наукових напрямках. У 1981 р. ІЕЗ надано статус науково- технічного комплексу. У 1985 р. створений міжгалузевий науково-технічний комплекс - МНТК «Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона», що став головним у країні по розробці і впровадженню в народне господарство прогресивних технологій, устаткування і матеріалів для зварювання, пайки, наплавлення, нанесення покриттів, а також для одержання нових конструкційних матеріалів методами спеціальної електрометалургії. У складі МНТК було створено кілька інженерних центрів. Протягом більш 30 років, починаючи з 1958 р., ІЕЗ був головною організацією по зварюванню і зварним конструкціям у СРСР. У зв'язку з цим при ІЕЗ була створена Координаційна рада й у 1964 р. Президія АН СРСР організувала під керівництвом директора ІЕЗ Наукову раду по проблемі «Нові процеси одержання й обробки металевих матеріалів» [4].

Як відмічено в «Історії національної академії наук України»: «У Відділенні фізико-технічних проблем матеріалознавства безсумнівним лідером був Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона, який став найбільшим в світі науковим центром у галузі зварювання та спеціальної електрометалургії. Період 1966-1985 рр. був найдинамічнійшим у його розвитку. В середині 1980-х років до складу інституту входило 42 наукових відділи, 8 науково-дослідних лабораторій, 6 інженерних центрів, ОКТБ, три дослідні заводи - зварювального устаткування, зварювальних матеріалів та спеціальної електрометалургії, експериментальне виробництво та дослідне виробництво з обробки металів вибухом, у яких працювало шість дійсних членів і чотири члени-кореспонденти АН УРСР, 48 докторів і 352 кандидати наук. Вчені інституту одержали вагомі результати в галузі фізики дугового розряду і низькотемпературної плазми, потужних гостро сфокусованих пучків електронів та систем їх керування, плавлення і кристалізації металів. Було розроблено технології механізованого імпульсно-дугового зварювання, зварювання в умовах космічного простору та під водою, електронно-променевого зварювання металів великої товщини, створено нові ефективні і низько токсичні зварювальні матеріали, розроблено методи істотного підвищення надійності та довговічності зварних конструкцій, що працюють при нормальних і низьких температурах» [5].

У період становлення ринкових відносин в ІЕЗ продовжуються наукові дослідження, перш за все для рішення задач таких важливих пріоритетних галузей промисловості як авіа- і ракетобудування, суднобудування, транспортне, енергетичне і сільськогосподарське машинобудування, електроніка, засоби зв'язку та інше. Для цього, крім наукової, конструкторської і виробничої діяльності, ведеться пошук ефективних організаційних форм: створений Міжнародний центр електронно-променевих технологій, науково- інженерні і науково-виробничі центри, технопарк «ІЕЗ ім. Є.О. Патона», що поєднує більш трьох десятків підприємств і організацій. На основі ІЕЗ створено центри сертифікації продукції зварювального виробництва, контролю якості та інші; під егідою ІЕЗ робить Міждержавна наукова рада з питань зварювання і родинних технологій, проводяться засідання Наукової ради по нових матеріалах МААН, проходять міжнародні семінари і конференції з проблем зварювання і родинних технологій, електрометалургії, контролю і діагностики зварних конструкцій проектів. ІЕЗ є головним науковим центром зварювання серед країн СНД. В останні роки помітно розширилися зв'язки інституту з науковими центрами і фірмами КНР, США, ФРН, Великобританії, Франції, Японії, Південної Кореї, ПАР і ряду інших країн. Організовуються спільні лабораторії і центри, активно розвивається кооперація і використання, по контрактах або спільно з різними організаціями були розроблені технології зварювання, зварювальні і наплавочні матеріали, методи досліджень зварних конструкцій тощо. Окремі інженерно-технічні проекти ІЕЗ ім. Є.О. Патона виконує з навчально-дослідницькими центрами. Зовнішньоекономічна діяльність ІЕЗ ім. Є.О. Патона здійснюється зовнішньоторговельним спеціалізованим підрозділом. Новітня інформація в галузі зварювання і родинних технологій регулярно висвітлюється в 4-х журналах. У ІЕЗ ім. Є.О. Патона видані десятки монографій, 2 томи «Енциклопедії машинобудування». На розробки ІЕЗ ім. Є.О. Патона отримано десятки тисяч авторських свідоцтв і патентів. Тільки в США запатентовано більш 2 тисяч винаходів, Західно-Європейськими, американськими й азіатськими фірмами закуплено сотні ліцензій, сотні наукових праць перевидано за кордоном. ІЕЗ ім. Є.О. Патона має високий авторитет у наукових дослідженнях зі зварювання і родинних технологій. Йому властиві усі види діяльності, характерні для сучасних академічних інститутів, у тому числі фундаментальні і прикладні дослідження, підготовка і перепідготовка кадрів, науково-педагогічна і видавнича діяльність. ІЕЗ ім. Є.О. Патона працює за багатьма напрямами. Це насамперед комплексні дослідження природи зварювання і пайки, і створення на їхній основі високопродуктивних технологій з'єднання матеріалів, зварювального устаткування і матеріалів, дослідження міцності і несучої здатності зварних конструкцій, проектування і вдосконалення виробництва зварних конструкцій. Ще одним напрямом є комплексні дослідження фізико-хімічної поверхні, створення технологічних процесів, устаткування і матеріалів для нанесення зміцнюючих і захисних покриттів.

Третім напрямом є створення технологій електрометалургійного виробництва новітніх матеріалів [5].

Зараз ІЕЗ ім. Є.О. Патона - це науково-технічний і виробничий комплекс, до складу якого входять крім власне інституту, з науковими відділами і лабораторіями, дослідне конструкторсько-технологічне бюро, експериментальне виробництво, спеціальне конструкторсько-технологічне бюро з дослідним виробництвом з використанням технологій металообробки вибухом, три дослідних заводи, кілька інженерних центрів, а також різні допоміжні служби, що працюють в інтересах усіх підрозділів.

Роботи інституту відзначені декількома десятками державних, академічних і міжнародних премій. За значний внесок у розвиток промисловості та видатні наукові досягнення свого часу ІЕЗ ім. Є.О. Патона нагороджено радянськими орденами Трудового Червоного Прапора, Леніна і Жовтневої Революції [1; 5].

патон вчений зварювання електрометалургія

Список використаної літератури

1. Губарев В. С. Русский космос / В.С. Губарев. - М.: Алгоритм Экмо, 2006. - 464 с.

2. Косторнов А. Г. Материаловедение дисперсных и пористых материалов и сплавов: в 2 т. / А. Г. Косторнов. - К.: Наук. думка, 2002. - Т. 1. - 571 с.

3. Литвинов А. П. Проблемы свариваемости - задачи металловедов, металлургов и сварщиков / А. П. Литвинов // Повышение износостойкости деталей машин и конструкций. Совершенствование подготовки кадров: тезисы докл. III Междунар. науч.-метод. конф. - Мариуполь, 2006. - С. 63-65.

4. Паливно-енергетичний комплекс України на порозі третього тисячоліття / [під ред. А. К. Шидловського]. - К.: Укр. енцикл. знання, 2001. - 400 с.

5. Семёнов Ю. П. Космические технологии на рубеже веков: итоги и перспективы / Ю. П. Семёнов // Автоматическая сварка. - 2003. - № 10-11. - С. 23-31.

6. Шмелев А. К. 65 лет на передовых позициях / А. К. Шмелев // Сталь. - 1999. - № 5. - С. 4-6.

Размещено на Allbest.ru