Історія розвитку інституту

У витоків створення Інституту електрозварювання стояла така видатна особистість, як академік Євген Оскарович Патон (1870-1953). Одержавши добру освіту в Російській імперії, а також за кордоном (у Німеччині), він спочатку займався будівництвом мостів.

Власне, Інститут електрозварювання виник з електротермічної лабораторії.

Уперше впровадження ручних зварювальних апаратів відбулося на заводі «Більшовик» і судноверфі ім. Сталіна. Співробітниками інституту було розроблено метод, який дозволяв захищати дугою сплав металу від окислення.

У 1936—1937 роках було винайдено автоматичне зварювання під флюсом (скловидна маса з легуючими елементами). Наприкінці 40-х років почалось широке впровадження зварювання у машинобудуванні і ваго­нобудуванні, де раніше використовували клепання.

Під час Великої Вітчизняної війни спеціалісти інституту працювали на Тагільському танковому заводі ім. Малишева, де завдяки впровадженню авто­матичного зварювання було розгорнуто найбільше у світі виробництво танків, у тому числі танка Т—34 (35 тис. шт.) — найкращого танка Другої світової війни, яким він став і за рахунок високої якості зварювання бронелистів. Спеціалістами було розроб­лено засоби для технологічних процесів виробництва снарядів, бомб.

Після війни інститут повертається в Київ. Перед ним було поставлено завдання розробки засобів для відбудови мостів, домен.

У 1946 році розробляється і впроваджується напівавтоматичне зварювання під флюсом. Почина­ється впровадження зварювання в суднобудуванні.

Наприкінці 40-х в інституті розробляється елект­рошлакове зварювання та методи, які дозволяють зварювати метали великої товщини.

На початку 50-х років інститут стає головним інститутом по зварюванню в СРСР. У 1953 році вводиться в дію перший у світі суцільнозварний міст, якому присвоюється ім'я академіка Патона.

Для того щоб оцінити внесок інституту і особисто академіка Патона, досить сказати, що Є. О. Патон, людина, яка ніколи не приховувала свого негативного ставлення до радянської влади, був нагороджений найвищими урядовими нагородами — орденами і медалями СРСР, Золотою зіркою Героя Соціаліс­тичної Пралі, він став лауреатом багатьох державних премій, в тому числі і Сталінської. Після смерті Є. О. Патона інститут очолив його син Б. Є. Патон, який сьогодні е Президентом НАН України.

Зараз інститут ім. Патона — це найбільший у світі науково-дослідний і впроваджувальний центр в галузі зварювання. На базі інституту створений комплекс, що складається з:

— академічного інституту електрозварювання імені Є. О. Патона,

— дослідно-конструкторського і технологічного бюро,

— дослідного заводу зварювальних матеріалів,

— дослідного заводу зварювального обладнання,

— дослідного заводу спеціальної електрометалургії.

Така структура дає змогу здійснювати весь цикл науково-дослідних і конструкторських робіт, які вимагають:

1) проведення фундаментальних досліджень;

2) Проведення прикладних досліджень;

3) Розробки, виготовлення і впровадження технологій, обладнання і матеріалів.

Напрямок робіт включає:

1) усі основні види зварювання та наплавлення металів і неметалів (пластмаси, кераміка, напівпровідники);

2) використання процесів з особливими властивостями (спец. металургія), застосування стійких до зношування, високих температур та ін. захисних покрить, які наносяться на поверхню металу шляхом напилення або наплавки.

Діапазон товщин, що зварюються апаратами інституту, — від 1 міліметра до 1 метра. Зварюються практично всі види матеріалів в будь-яких умовах (на землі, під водою, у космосі).

Інститут відомий у всьому світі. Про це свідчить хоча б те, що апаратами, створеними в інституті, було зварено рейки у підземці Нью-Йорка, нафтопровід в Алжирі, а космічні апарати «Шатл» також оснащені обладнанням, виготовленим в інституті. Інститут продовжує співробітництво з НАСА.

Фізичні основи зварювання

Фізичні процеси зварювання основане на такому явищі, як плавлення металу за рахунок тепла, яке виділяється при проходженні електричного струму між зварювальними конструкціями (позитивний електрод) і власне електродом (негативний електрод). Цей процес супроводжується інтенсивним випроміню­ванням у видимому та ультрафіолетовому спектрах. Тому для захисту очей і поверхні шкіри людині необ­хідно застосовувати спеціальний одяг, окуляри та інше.

Якість зварювального шва в багатьох випадках залежить від кількості окислів, утворених при з'єднанні розплавленого металу з киснем, що роблять його крихким.

Для захисту шва від з'єднання з киснем викорис­товують спеціальні добавки (флюси, або інертні гази).