В. И. Дятлов – один из основоположников научных основ сварки

В1СНИК ПРИАЗОВСЬКОГО ДЕРЖАВНОГО ТЕХН1ЧНОГО УН1ВЕРСИТЕТУ 2008 р. Вип. № 18

ЗВАРЮВАЛЬНЕ ВИРОБНИЦТВО

УДК 621.791.75-52

Литвинов А.П.

В.И. ДЯТЛОВ - ОДИН ИЗ ОСНОВОПОЛОЖНИКОВ НАУЧНЫХ ОСНОВ СВАРКИ

Статья посвящена деятельности Владимира Ивановича Дятлова - крупного учёного в области сварочного производства. Одного из основоположников сварочной науки.

Владимир Иванович Дятлов родился 28 ноября 1907 г. в Киеве в семье инженера -ведущего специалиста Южнорусского машиностроительного завода. Его отроческие и юношеские годы пришлись на неспокойное время войн и революционных переворотов, однако, родители сумели дать ему хорошее базовое образование. Он овладел французским языком, прекрасно освоил математику, физику и химию, интересовался техникой. В 1930 г. Владимир Иванович окончил Киевский политехнический институт и как инженер-металлург получил направление на работу на Алтайский металлургический завод. За два года работы на старейших в стране Златоустовских заводах он освоил все тонкости производства специальных сталей, изучил работы П.П. Аносова, воссоздавшего булатную сталь, и методы работы Д.К. Чернова -основоположника металлографии. В 1932 г. В.И. Дятлов возвращается в Киев, работает в Украинском НИИ Химического машиностроения, на общественных началах участвует в работе организованного Е.О. Патоном Сварочного комитета.

В 1934 году Владимир Иванович защищает кандидатскую диссертацию, посвященную исследованиям металлургических особенностей термитной сварки. В 1935 г. Е.О. Патон приглашает Владимира Ивановича на работу в Институт электросварки Всеукраинской академии наук и поручает ему возглавить новое научное направление - усовершенствование технологии сварки и разработку сварочных материалов. Первым успехом стало создание электродов для ручной дуговой сварки нержавеющих сталей с высококачественной обмазкой. Однако основным предвоенным достижением института было создание отечественного способа автоматической дуговой сварки голым электродом под слоем флюса. В первой публикации в названии способа отмечалась особенность электрода. Дело в том, что автоматизацией процесса дуговой сварки начал заниматься Н.Н. Бенардос и Н.Г. Славянов. На протяжении следующих десятилетий многими отечественными и зарубежными изобретателями были предложены и внедрены автоматы для сварки. При этом использовались штучные электроды, проволока с намотанным бумажным шнуром и обмазанной меловым раствором, проволока крестообразного сечения с обмазкой в пазах и др. Успеху ИЭС предшествовал трудоёмкий поиск различных способов защиты зоны сварки и механизмов подачи электрода; одновременно конструировались сложные аппараты, решались проблемы надёжного токоподвода. Технология автоматической сварки с защитными покрытиями дальнейшего развития не получила, но результаты исследований процессов плавления и металлургических особенностей были использованы при разработке составов флюсов для сварки непокрытым электродом. К концу 1939 г. были разработаны первый флюс, кремне-марганцевистая проволока и надежная сварочная головка; составлены технические условия на их промышленное производство.

В 1940 г. В.И. Дятлов становится первым заведующим единственного тогда в ИЭС, технологического отдела и работал в этой должности до 20.10.1943 г. В 1940 г. Вышло постановление ЦК ВКП(б) и Совнаркома СССР о внедрении автоматической сварки под

ПГТУ, канд. техн. наук, доц.

флюсом на 20 крупнейших заводах страны. До середины 1941 года автоматическую сварку под флюсом начали применять при изготовлении котлов, вагонов и ряда других ответственных изделий.

Одновременно Владимир Иванович по совместительству с 1935 года, со дня основания сварочного факультета в КПИ начал преподавать ряд дисциплин, которые можно назвать научными основами сварки - технология и материалы сварки, практика сварочного производства. Следует вспомнить, что сварочный факультет КПИ, организованный Е.О. Патоном, начал одним из первых обеспечивать высококвалифицированными кадрами стройки и машиностроительные предприятия страны. Большинство из первого поколения ученых ИЭС, особенно тех, кто занимался металлургическими проблемами, получили знания и навыки исследовательской работы от В.И. Дятлова (среди них И.И. Фрумин, Б.И. Медовар и др.).

В связи с приближением немецко-фашистских войск к Киеву, В.И.Дятлов руководит эвакуацией имущества института и сотрудников с семьями. Опытный грузовой вагон, сваренный в ИЭС и не имевший никаких разрешительных документов, всё же благополучно прибыл в Нижний Тагил. Сюда, на Уралвагонзавод, выбранный Е.О. Патоном для размещения института, вскоре эвакуировался и Харьковский завод им. Коминтерна, где изготавливали танки Т-34. Здесь под руководством Е.О. Патона развернулось внедрение автоматической сварки. При участии В.И. Дятлова и сотрудника лаборатории харьковского завода Б.А. Иванова впервые была решена проблема дуговой сварки под флюсом броневых сталей. Для предотвращения трещин было предложено вводить в сварочную ванну низкоуглеродистую проволоку. В 1942 году В.И. Дятлов впервые в мире открыл явление саморегулирования дуговых процессов с плавящимся электродом. Это открытие дало возможность упростить конструкцию подающих механизмов и создать одномоторные сварочные головки, более надёжные, дешёвые и простые в эксплуатации. Важнейшим результатом исследований металлургического характера было создание новых флюсов на основе местного сырья.

В октябре 1943 г. В.И. Дятлов возглавил лабораторию сварки «Уралмашзавода» в Свердловске, где совершенствует технологию производства тяжелых танков КВ, ИС и самоходных артиллерийских установок, конструирует сварочные головки на основе явления саморегулирования. Вместе с судостроителями, которые во время войны были эвакуированы на Урал, он в 1944 г. переезжает в Ленинград.

Отдел сварки, который он возглавил в ЦНИИ Технологии судостроения («Прометей»), стал одним из ведущих в стране по освоению новых материалов для инженерных конструкций, работающих в экстремальных условиях. Здесь ему представилась возможность участвовать в разработке технологий изготовления реактора первого в мире атомного ледокола «Ленин» и реакторов для атомных подводных лодок. Продолжались исследования броневых сталей, но более сложного состава, чем танковые. К тому же корабельная броня была в несколько раз толще танковой. Эта технология была внедрена в производство различных кораблей: тяжелых крейсеров проекта 82, крейсеров проектов 66 и 68бис, лёгких крейсеров проекта 84, атомных подводных лодок проекта 670А и др. Были разработаны требования к броневым сталям, с учетом свариваемости, и решены проблемы дуговой сварки броневой стали толщиной до 300 мм (борта, боевые рубки и башни). Когда при сварке секций корпуса головного крейсера проекта 68бис «Дзержинский» (на стапеле Николаевского завода № 444) возникли трещины, В.И. Дятлов установил, что причиной является низкое качество стали, далее он участвовал в разработке новых составов. Корпусные конструкции представляли довольно сложную конструкцию. В частности, на крейсере проекта 82 предусматривалась трехслойная днищевая защита, выполненная по продольно-поперечной системе на протяжении всей цитадели. В те же годы В.И. Дятлов одним из первых в стране начинает разрабатывать технологии сварки алюминиевых и титановых сплавов, заинтересовавших судостроителей.

Почти десять лет Владимир Иванович читал лекции в Ленинградском политехническом институте, принимал участие в конференциях и семинарах крупнейших научных школ В.В. Ардентова, Г.А. Бельчука, Ф.Ф. Бенуа, В.П. Вологдина, Н.О. Окерблома, Г.Л. Петрова, Здесь он руководил секциями металлургических проблем сварки и родственных технологий. Научная деятельность В.И. Дятлова пришлась на период дискуссий о причинах возникновения трещин, механизма кристаллизации, свариваемости сплавов, в которых он участвовал наряду с

A.A. Аловым, A.A. Ерохиным, K.B. Любавским, A.M. Макарой, Г.И. Погодиным-Алексеевым,

B.B. Подгаецким, Д.М Рабкиным, И.И. Фруминым и другими.

В 1954 г. Владимир Иванович возвращается в Киев и до конца жизни работает в Киевском политехническом институте - читает лекции, проводит исследования, руководит работой аспирантов. Он преподавал такие сложные дисциплины, как металлургические основы сварки, тепловые основы сварки, технологию сварки плавлением. Лектор он был непревзойдённый, послушать его приходили не только студенты-сварщики, но и будущие металлурги, специалисты по другим технологическим специальностям. В Киевском и Ленинградском политехнических институтах он заложил основы научно-педагогических школ металлургии сварки. Ещё в 1935 - 1939 гг., в период работы над первым способом автосварки под флюсом, В.И. Дятлов начал рассматривать сварочные процессы как металлургические, протекающие иногда за доли секунды. Известно, что В.И. Дятлов неоднократно предлагал перевести кафедры сварки на металлургические факультеты или хотя бы усилить преподавание дисциплин физико-химического цикла. Исторически сложилось так, что первые кафедры сварки организовывали те, кто внедрял её и разрабатывал сварные конструкции - специалисты в области строительной механики или родственных направлений технических наук. Поэтому, сварочные кафедры оказались в составе механических факультетов. Только в Ждановском металлургическом институте К.В. Багрянский смог поднять на высокий профессиональный уровень преподавание и исследование металлургических проблем сварки, организовать специальную кафедру металлургии сварки, где на научной основе были созданы новые сварочные материалы и способы сварки и наплавки. Сварщики получали дипломы инженеров-механиков, а в процессе обучения основное внимание уделяли дисциплинам, необходимым для проектирования и эксплуатации механизмов машин. В.И. Дятлову удавалось в ограниченное время кратко изложить студентам лекционный курс, на который будущим металлургам выделялось намного больше времени. Он написал большую книгу по металлургическим основам сварки, однако издать её не удалось. Она была переписана на кальку и растиражирована в десятках экземплярах, стала основой для монографий и учебных пособий других авторов. Выпускники сохраняли конспекты его лекций многие годы, обращались к ним при решении научных и производственных задач.

На кафедре сварки КПИ В.И. Дятлов продолжал выполнять заказ судостроителей -разработать оптимальную технологию сварки алюминиевых сплавов и вместе с тем начал решать проблемы ракетостроения. Как опытный металлург, он понимал, что сварка под флюсами не гарантируют длительной коррозионной стойкости соединения, и в целом не решает проблемы производства ответственных алюминиевых конструкций. Вместе с аспирантом Ю.А. Деминским, В.И. Дятлов провел сравнительное исследование, подтвердил перспективность дуговой сварки в среде инертных газов и начал исследовать особенности магнитного управления сварочными процессами. Было доказано, что: «Изменение условий кристаллизации металла шва при магнитном управлении снизило усадочную и газовую пористость, уменьшило размеры включений интерметаллида алюминий - магний, образующихся при сварке с большой погонной энергией, существенно измельчило зерно, в особенности вблизи зоны сплавления. Изменение условий кристаллизации в процессе сварки с магнитным управлением существенно повышает и механические свойства сварного соединения». Под руководством В.И. Дятлова аспирант Н.И. Коперсак исследовал особенности сварки жаропрочных хромоникелевых сплавов. Оба направления исследований, кроме практических рекомендаций, явились существенным вкладом в научные основы металлургии сварки. Позже, в 1961 - 1963 гг. аспирант из Китайской народной республики Жень Дзя-ле под руководством В.И. Дятлова разработал технологию сварки жаропрочных сталей в азоте, внедрённую в области ракетостроения. В 1963 году докторскую диссертацию Дятлов В.И. защищал в форме доклада-обобщения: «Исследование процесса и разработки технологии сварки под флюсом».

Владимир Иванович выделялся интеллигентностью и обаянием, спокойным, доброжелательным и ровным отношением с руководством, коллегами, студентами. С 1967 г. он заведовал кафедрой. К нему за консультацией обращались специалисты со всей страны; его работы по физике дуги, теории переноса, термодинамических процессах, плавлению и кристаллизации ванны, плавлению электрода, конструированию сварочных автоматов и другие

знали во всем мире. Удалось решить сложнейшие задачи, стоявшие на пути развития сварочного производства. Найденные им решения не имели аналогов в мире. Так, явление саморегулирования процесса плавления электрода было использовано впервые в США спустя 10 лет после открытия его В.И. Дятловым.

За большой вклад в развитие судостроения и ракетостроение, и подготовку специалистов-сварщиков он был награждён двумя орденами «Знак Почета».

Скончался Владимир Иванович Дятлов 29 марта 1969 года.

Библиографический список

1. А. с. 64207 СССР МКИ5 В 23 К 9/00. Способ автоматической дуговой сварки под слоем флюса.

2. А. с. 64057 СССР МКИ5 В 23 К 9/18. Способ дуговой автоматической сварки под слоем флюса.

3. Дятлов В.И. Исследование процесса и разработка технологии сварки под флюсом: Доклад-обобщение опубликованных работ на соискание степени доктора технических наук / В.И. Дятлов - К.: АН УССР. Ин-т электросварки им. Е.О. Патона, 1963. - 37 с.

4. А. с. 7356 СССР МКИ5 В 21 К 32/04. Способ автоматической дуговой сварки под слоем флюса.

5. Дятлов В.И. Новый сварочный автомат для скоростной сварки под слоем флюса / В.И. Дятлов // Сборник по обмену техническим опытом Уралмашзавода, 1943 - Вып. 4. - С 4 - 9.

6. Дятлов В.И. Сварочный автомат системы Дятлова для скоростной автоматической сварки под слоем флюса / В.И. Дятлов. - М.: Экспресс-информация ЦНИИ НКТП, апрель 1943 г. -№51.-8 с.

7. Дятлов В.И. Флюсодуговая автоматическая сварка / В.И. Дятлов, Г.Д. Князьков II Автогенное дело. - 1944. -№2-3.-С. 15-18.

8. Дятлов В.И. Новое улучшение установок для автоматической сварки под слоем флюса / В.И. Дятлов- М.: Экспресс-информация ЦНИИ НКТП, октябрь 1943. - № 115. - 7 с.

9. Дятлов В.И. Чувствительность работы автосварочных головок с постоянной скоростью подачи электродной проволоки / В.И. Дятлов II Труды Ленинградского политехнического института - 1949. - № 3. - С. 47 - 52.

10. Дятлов В.И. Особенности металлургических процессов при сварке под флюсом / В.И. Дятлов II Юбилейный сборник, посвященный восьмидесятилетию академика Е.О. Патона. - Киев. - 1951. - С. 261 - 268.

11. Дятлов В.И. Вольтамперная характеристика сжатой электрической дуги / В.И. Дятлов II Автоматическая сварка. - 1961. - № 1 - С. 23 - 26.

12. Дятлов В.И. Новый принцип построения сварочных автоматов / В.И. Дятлов //Вестник машиностроения. - 1943. - № 9/10. - С. 47 - 50.

13. Дятлов В.И. Методика расчёта режимов автоматической сварки / В.И. Дятлов. - Киев: КПИ,- 1959.-41 с.

14. Дятлов В.И. Влияние температуры на изменение состава газов, применяемых при газоэлектрической сварке / В.И. Дятлов II Автоматическая сварка. - 1962. - № 9. - С. 12 - 15.

15. Дятлов В.И. Элементы теории переноса электродного металла при углеродистой сварке / В.И. Дятлов II Новые проблемы сварочной техники. - Киев: Техника, 1964. - С. 167 - 182.

16. Дятлов В.И. Магнитное управление при газоэлектрической сварке плавящимся электродом / В.И. Дятлов, Ю.А. Деминский II Автоматическая сварка. - 1963. - № 4. - С. 35.

Рецензент: В.В. Чигарев д-р техн. наук, проф., ПГТУ

Статья поступила 25.12.2007