Николай Славянов - инженер, изобретатель, ученый. В конце XIX века он на практике доказал, что невозможная раньше сварка цветных и черных металлов все-таки реальна. Николай Гаврилович Славянов открыл способ дуговой сварки плавящимся металлическим электродом, назвав его электрической отливкой металлов. Изобретение Славянова отметили как техническую революцию. По крайней мере, именно с такой формулировкой он получил золотую медаль на Всемирной электротехнической выставке в Чикаго в 1893 году. Надо сказать, что этот метод и сегодня остается самым популярным и надежным способом соединить металлы.
Немного истории
«Я имею самое глубокое и искреннее убеждение, что командирование Славянова за границу, при его поистине замечательных способностях, познаниях и даровитости, при глубокой его наблюдательности и основательности сторицею вознаградит расходы казны, сопряженные с его командированием, сохранив для службы этого замечательного инженера, которого я признаю одним из самых выдающихся русских горных инженеров», – так писал начальник Пермских пушечных заводов А.М. Афросимов в 1885 году в своем рапорте Горному департаменту, ходатайствуя о командировании за рубеж молодого управителя механических фабрик Н.Г. Славянова. И Николай Гаврилович подтвердил правоту этой блестящей характеристики результатами своей дальнейшей успешной производственной и научной деятельности.
Заинтересовавшись за границей электротехникой и начав самостоятельно ее изучать, Славянов разработал проект электрической станции и лично руководил ее строительством. На основе сконструированных им в 1885 году электротехнических приборов и генератора была построена первая электростанция с приводом от паровой машины на заводах в Перми. С 1887 году производственные здания заводов по разработанной им системе электропроводки из полосового железа стали одними из первых в России освещаться дуговыми лампами с регуляторами, изготовленными по его проекту.
Электростанция явилась технической базой для двух дальнейших изобретений Н.Г. Славянова, разработанных им почти одновременно. Эти изобретения были связаны с практическим применением электричества в машиностроительном и металлургическом производствах, и именно они принесли Николаю Григорьевичу мировую известность.
В 1888 году Славянов разрабатывает способ сварки, в котором угольный электрод заменяет на металлический, защищает расплавленный металл флюсом (битым стеклом), вводит легирующие элементы в сварочную ванну и предварительно подогревает детали. Вместо громоздкой аккумуляторной батареи он применяет имеющуюся на заводе динамо-машину, при этом вносит в ее конструкцию необходимые изменения и создает первый в мире сварочный генератор. Но замена угольного электрода на металлический плавящийся привела к резкому снижению устойчивости горения электрической дуги, так как в зоне дуги образовывались пары электродного металла. Н.Г. Славянов справедливо полагал, что в этом случае вести процесс вручную невозможно и для поддержания постоянства длины дуги разработал электротехническое устройство, названное им «электроплавильник» и являющееся по существу первым в мире сварочным полуавтоматом.
В то время термин «сварка» применялся для обозначения кузнечной сварки, известной с древнейших времен и основанной на нагреве и проковке изделия в твердом состоянии. Славянов, желая подчеркнуть кардинальное отличие созданного им способа – это расплавление электродного металла и некоторой части изделия теплом электрической дуги, – называет его «электроотливкой».
В октябре 1888 года разработанный изобретателем способ был публично испытан при сварке коленчатого вала паровой машины. На заводе был организован сварочный цех (так называемая «электролитейная фабрика»), и с 1889 года велась «Ведомость о работах, произведенных с помощью электрической отливки горного инженера Славянова в Пермских пушечных заводах». К ведомости обязательно прилагались акты о качестве выполненных работ после эксплуатации изделий. Следовательно, с 1889 года из опытного лабораторного метода «электрическая отливка» стала промышленным способом, прежде всего ремонта самых разнообразных изделий. Из наиболее интересных работ, произведенных в 1889–1891 годах, следует отметить такие, как восстановление зубьев зубчатых колес от токарных станков, кулисы от типографского станка, сломанной на три части, наплавка гребного вала парохода.
Для часто повторявшихся работ применялись специальные станки. Например, Николай Григорьевич сконструировал станок для изготовления паропроводных труб из красной меди, в котором электроплавильник подвешивался неподвижно, а труба передвигалась вдоль своей оси при помощи рейки.
После тщательной проверки надежности и эффективности разработанного способа Н.Г. Славянов в августе 1890 года подал прошение в Департамент торговли и мануфактур о выдаче ему привилегии на способ электрической отливки металлов. Одновременно он подает заявку на патентование и второго своего изобретения – способа электрического уплотнения металлов. При этом в Горный департамент Н.Г. Славянов посылает расписку о том, что он предоставляет возможность безвозмездно применять оба изобретения на казенных заводах Горного департамента, даже если получит привилегии.
13 августа 1891 года Н.Г. Славянову были выданы привилегии № 8748 на «Способ и аппараты для электрической отливки металлов» и № 8747 на «Способ электрического уплотнения металлов». В 1890-91 годах оба способа были запатентованы во Франции (№ 208604 от 2 октября и № 208605 от 9 октября 1890 г.), в Германии (№ 59892 от 11 октября и № 57417 от 10 октября 1890 г.), в Англии (№ 16279 и № 16280 от 13 октября 1890 г.), а также в Австро-Венгрии и Бельгии, сделаны заявки в США, Швеции и Италии.
В 1891 году для пропаганды своего изобретения Славянов издает за свой счет книгу с кратким изложением сущности электрической отливки металлов. Она была переведена на английский, французский и немецкий языки и напечатана за рубежом.
Через год был опубликован его основной печатный труд «Электрическая отливка металлов. Руководство к установке и практическому применению ее». Это первая монография по электрической обработке металлов. В ней он предложил способы заливания пустот в металлических изделиях и сливания друг с другом двух предметов или двух частей одной сломанной или треснутой детали; методы исправления изношенных (стертых) поверхностей трущихся поверхностей наливанием на них расплавленного металла; наращивания слоями металла на металлические предметы. Здесь же шла речь о превращении твердого белого чугуна в мягкий серый; отливка небольших изделий; приливании отломанных частей металлических вещей (например, зубцов у колес, исправляемое место заключалось в литейную форму и заливалось жидким металлом электрода) и больших количеств чугуна к чугунным деталям. Эта книга в 1929 году переиздана журналом «Сварочный вестник» в Берлине, а в 1954 году в Москве. Это издание хранится в фондах Псковской областной универсальной научной библиотеки им. В.Я. Курбатова.
Практически все рекомендации, разработанные Н.Г. Славяновым, применяются в современных технологиях дуговой сварки металлов. Академик Борис Патон писал, что Николай Григорьевич Славянов «внес в методы электросварки много усовершенствований и по праву считается основоположником современной сварки. Его работы в этой области до сих пор служат основой многочисленных и разнообразных исследований, которые в наши дни проводят ученые-сварщики и новаторы производства».
Интересные факты
На железнодорожной станции Левшино Уральской горнозаводской линии (ныне Свердловской железной дороги), расположенной в 10 км севернее Мотовилихи, был колокол с необыкновенным звоном. Но после того как у него испортилось било, на станции стали звонить обломком рельса. Колокол раскололся. Славянов впервые в мире приварил отбитый кусок колокола своим способом. Метод дуговой электрической сварки плавящимся металлическим электродом сохранил чистоту колокольного голоса.
В «Пермских губернских ведомостях» появилась статья, в которой советовали везти церковные разбитые колокола в Мотовилиху на ремонт. На заводах пришлось открыть специальную электролитейную фабрику. На ней восстановлено 34 колокола общей массой 26,5 тонн.
На основе приобретенного опыта дуговой электрической сварки колоколов Славянов в 1893 году в брошюре «О возможности исправления московского царь-колокола» предложил капитальный ремонт царь-колокола, находящегося в Московском кремле, с сохранением индивидуального звучания. После полемики в прессе было решено, что царь-колокол имеет значение памятника и не следует приваривать отколовшуюся его часть.
Материалы о Н.Г. Славянове из фондов Псковской областной универсальной научной библиотеки им. В.Я. Курбатова
- Битинская Л.Н. Деятельность Н.Г. Славянова в оценках его современников // Сварочное производство. - 1988. - № 10. - С. 1–6.
- Самые знаменитые изобретатели России / [Авт.-сост. С. Истомин]. - Москва: Вече, 2000. - 494 с.
- Славянов Н. Г. Электрическая отливка металлов / [Биогр. очерк и коммент. акад. К. К. Хренова и канд. техн. наук С. Т. Назарова]. - Москва: Машгиз, 1954. - 95 с.
-
Чеканов А. А. Николай Гаврилович Славянов, 1854-1897 / А.А. Чеканов; АН СССР. - Москва: Наука, 1977. - 103 с. - (Научно-биографическая серия).
Источники:
- Битинская Л. Инженер, изобретатель, ученый // Слово о Славянове. К 125-летию изобретения Н.Г. Славяновым электрической сварки плавящимся электродом: Сборник. – Пермь: ЗАО Западно-Уральский аттестационный Центр НАКС, 2013. – С. 3-27. - https://782329.selcdn.ru/leonardo/uploadsForSiteId/202508/content/273dae8e-09b1-430d-9c2c-8748d6b16d0b.pdf
- Григорьев Н. Спасенные звонят колокола // Мир транспорта. – 2014. - № 2. - С. 244 - 252. -https://mirtr.elpub.ru/jour/article/viewFile/74/139?ysclid=mlga3ftgq6381792879
- https://www.prlib.ru/item/837493?ysclid=mloxl17w9x545395107
Елена Иванова, ведущий библиотекарь отдела технико-экономической и сельскохозяйственной литературы
(тел: 72-84-08, каб.202)
