Великая Отечественная война 1941-1945 годов- одно из самых ужасных испытаний, выпавших на долю русского народа. С момента окончания войны прошло 60 лет

вклад в победу.

Первого сентября 1939 года Германия выставила против польской кавалерии 3,5 тысячи танков, а в мае 1940 года — 8 тысяч против 4 тысяч танков

Советский союз вынужден был готовиться к защите. Основа обороноспособности страны была заложена в годы первой и второй пятилеток. В этот период создается передовая промышленность, строятся сотни заводов.

19 декабря 1939 года успешно прошел испытания и был рекомендован в производство средний танк Т-34, признанный впоследствии лучшим танком второй мировой войны. При его серийном изготовлении было решено максимально применить дуговую сварку.

С точки зрения технолога-изготовителя танк — сложное инженерное сооружение, состоящее из корпуса и башни (а иногда нескольких башен). Корпус среднего танка, в свою очередь, разделен на отделения: управления, боевое, моторное и трансмиссионное. Корпус танка собирается из катаных броневых плит толщиной от 45 мм (тридцатьчетверки) до 90—120 мм (ИС-2). Эти плиты необходимо соединить в прочную конструкцию. И поэтому сварщику приходится рассматривать танк как сооружение, изготавливаемое не только путем сварки угловых и стыковых соединений в различных пространственных положениях, но еще и как сооружение, изготавливаемое из трудносвариваемого материала

Танк Т-34 состоял более чем из трех тысяч деталей. Многие из них отливались. Газовая и дуговая сварка широко применялась и для исправления литейного брака, и для соединения катаных броневых плит и литого носового бруса, и для соединения таких деталей, как петли люков, стойки и кронштейны, поручни. Корпус и башня головной машины были сварены электродами со специальным покрытием. Заводы, приступившие к серийному изготовлению танков, также приняли технологию многослойной ручной дуговой сварки. Сварка (к сожалению, ручная) полностью вытеснила клепку, оставшись единственным способом получения неразъемных соединений всех частей боевой машины.

Совместная работа конструкторов и технологов увенчалась успехом. Танки Т-34 по приспособленности к массовому производству превосходили все танки, которым пришлось участвовать во второй мировой войне.

Выпуску новых боевых машин уделялось большое внимание. С предельным напряжением работали танкостроители. К 22 июня 1941 года на вооружении Красной Армии было уже 1355 танков Т-34 и 508 тяжелых танков КВ-1.

С первых дней вероломного нападения на Советский Союз фашистские войска встретили неожиданный для них отпор пограничных войск и частей Красной Армии. В районе Луцка, Дубна, Ровно силами механизированных корпусов Юго-Западного фронта был нанесен сильный удар по соединениям немецкой танковой группы. Произошло крупнейшее танковое сражение начального периода войны, в котором с обеих сторон участвовало более 1500 танков. Здесь-то и обнаружилось превосходство новых советских танков. Но этих танков было еще очень мало, чтобы сдержать напор вражеской техники.

К началу декабря 1941 года под Москвой немцы сосредоточили тысячу танков. Красная Армия располагала здесь только 667 машинами. Правда, многие из них были Т-34 и КВ. Несмотря на то, что общее превосходство в людях, артиллерии и танках оставалось на стороне врага, Ставка Верховного Главнокомандования принимает решение о контрнаступлении, в результате которого к концу января 1942 года немецко-фашистские войска были отброшены от Москвы на 80—100 км. Фашистским генералам пришлось сообщить фюреру неприятнейшее известие: советские танки явно превосходят по тактико-техническим данным германские танки Т-Ш и T-IV. Это был удар и по доктринам танковых генералов вермахта, и по престижу крупповской военной промышленности, и по конструкторским идеям «отца танков» Фердинанда Порша.

Правящие круги рейха принимают решение: увеличить выпуск существующих танков (т. е. качеству противопоставить количество) и приступить к разработке новых, более мощных танков. С 1941 по 1942 год число иностранных рабочих и военнопленных, занятых в промышленном производстве, возросло с 3 до 7 млн. человек, и если в 1941 году было изготовлено 5,2 тысячи танков и бронеавтомашин, то в 1942 году — уже 9,3 тысячи.

Чем могла ответить советская промышленность? Как преодолеть все трудности и обеспечить фронт оружием?

Огромным героизмом была наполнена борьба советского народа за превращение восточных районов страны в кузницу победы. Через неделю-другую после выгрузки оборудования, эвакуированные предприятия начинали давать продукцию. Непрерывно, двадцать четыре часа в сутки танки, орудия, самолеты покидали территории заводов.

Серьезным препятствием увеличению выпуска танков стало изготовление бронекорпусов. Наиболее «узким» местом в бронекорпусных цехах оказались участки сварки броневых плит. Возникла потребность в сотнях, тысячах высококвалифицированных сварщиков-ручников, которыми страна не располагала даже в мирное время. Подготовить в кратчайший срок нужных специалистов было немыслимо. Тем более, что фронт нуждался в людях не меньше, чем промышленность.

В 1939 —1940 гг. бригада Института электросварки совместно с инженерами головного танкостроительного завода уже работала над сваркой брони. Много сил и энергии было затрачено на решение этой задачи, но получить положительные результаты так, и не удалось — в броневых швах возникали трещины. Когда в октябре 1941 года на уральском заводе разместили оборудование головного завода, сотрудники Института электросварки уже были втянуты в работу: подбирали оптимальный режим сварки, испытывали различные флюсы и проволоки, сваривали куски броневой стали, вырезали образцы металла шва, шлифовали их, изучали под микроскопом, опять сваривали. Экспериментировали по двенадцать часов в сутки... Но трещинки, маленькие, часто заметные только под микроскопом, нарушали монолитность шва, предвещая неприятности при ударе снаряда по броне.

Допустить появление трещин нельзя, но и отказаться от автоматической сварки невозможно, так как вместо одного рабочего-оператора, обслуживающего сварочный автомат, швы должны будут варить двадцать сварщиков высокой квалификации.

Следовало учесть особенности металла и найти к ним подход. Броня — это сталь, содержащая примесей больше, чем обычные конструкционные, хорошо сваривающиеся стали. Именно примеси придают ей свойства брони, в первую очередь — твердость. Они же и «портят» сталь, делают ее капризной, чувствительной к нагреву и охлаждению. Известно, что даже без сварки броня может треснуть, если отклониться от правильного режима термообработки. Но, между прочим, броня не трескается при ручной сварке покрытыми электродами. Чем же хуже автомати­ческая сварка под флюсом?

На первый взгляд, следовало бы винить термический режим нового процесса. Изменившиеся скорость сварки и проплавляющая способность, естественно, изменили и характер нагрева металла, «ужесточили» его, породили резкий перепад температур. В пользу гипотезы о преобладающем влиянии термического режима говорил и тот факт, что многослойные швы, сваренные вручную (электродами из такой же легированной проволоки), не трескались.

Для проверки этой гипотезы автоматом сварили кромки, подготовленные так же, как и для ручной сварки. И режим сварки был принят заниженный, и шов положили за несколько проходов. Трещин не оказалось. Стало быть, выход — в многослойной автоматической сварке при малой силе тока и малых скоростях?

Но Е. О. Патона не удовлетворяло такое решение проблемы. Он считал, что не имеет права поступиться производительностью.

Поиск продолжался. Исследование характера сплавления кромок, химический и микроскопический анализы показали, что чем больше углерода в металле шва, тем хуже свариваемость, тем больше склонность металла к образованию трещин. Углерод же попадает в шов из основного металла (брони) в то время, когда дуга интенсивно проплавляет кромки и электродный металл перемешивается с основным. Высокая проплавляющая способность дуги под флюсом обернулась тем, что металл шва более чем на 60 % состоял из металла кромок. Правда, если бы не углерод, ничего плохого в этом и не было.

Как только удалось обнаружить причины, были найдены и технические решения по их предотвращению. Наиболее удачное решение основывалось на идее заводского инженера В. А. Иванова, который еще в 1940 году предложил повышать производительность сварки путем заполнения части шва металлом дополнительной присадочной проволоки. Такую проволоку нужно было предварительно уложить в разделку шва, и тогда основная часть теплоты перебрасывалась на эту проволоку, и только меньшая часть расходовалась на подплавление кромок. При этом шов получался в основном из металлов электродной и дополнительной проволок, как и при ручной сварке. Более того, стало возможным регулировать состав шва, изменяя количество дополнительной проволоки.

А скорость сварки? Она повысилась чуть ли ни в два раза по сравнению с исходным методом автоматической сварки.

В начале 1942 года в институтской лаборатории уже испытывали несколько технологических приемов, обеспечивавших получение металла шва с допустимым содержанием углерода. Дополнительную проволоку из стали с малым содержанием углерода было предложено подавать отдельным механизмом или предварительно закладывать в разделку. Были найдены оптимальные варианты подготовки кромок, рассчитаны соотношения масс электродной и дополнительной проволок. В результате не только исчезли трещины, но и повысилась производительность, уменьшился расход электроэнергии и флюса на единицу длины шва. Оставался невыясненным только один вопрос: качество сварных соединений. Последнее слово предоставили натурным испытаниям.

На испытательном полигоне собралась правительственная комиссия. Предстоял обстрел танка, один борт которого был сварен вручную, а другой — автоматом под флюсом. От бронебойных и фугасных снарядов «ручные» швы получили серьезные разрушения. «Автоматные» швы продолжали держать изуродованные броневые плиты после немыслимого даже в боевых условиях жесточайшего обстрела: В носовой части, также сваренной под флюсом, оказалось двенадцать пробоин и ни одного треснувшего шва.

Е. О. Патона попросили возглавить намечавшееся специальными постановлениями широкое внедрение автоматической сварки. Сотрудники Института электросварки, став инструкторами, ездили по заводам страны, налаживая аппаратуру и обучая мастеров и рабочих технике сварки. Мастерские института увеличили выпуск сварочных автоматов. Конструкторская группа института разработала 20 проектов специализированных установок для автоматической сварки различных типов швов на танковых корпусах и восемь — для сварки авиабомб и боеприпасов.

К лету 1942 года в Красной Армии было уже 4065 новых танков. Во второй половине 1942 года советская промышленность дала больше танков, чем промышленность фашистской Германии. Но в советском танкостроении проблема автомата оказалась не единственной.

В конце тридцатых годов за рецепт своего флюса для сварки обыкновенной стали фирма «Линде» (США) запросила десять миллионов долларов. Е. О. Патон сберег стране эти деньги, разработав флюс АН-1. Теперь, когда потребовался флюс-заменитель, стало понятно, что в то время было сделано нечто большее, прямо-таки бесценное. В процессе создания собственного флюса была создана и теория, руководствуясь которой можно было целенаправленно разрабатывать новые флюсы. Кроме того, был приобретен практический опыт изготовления, испытания и до­водки флюса.

В то время, когда в Институте электросварки решались все эти проблемы, в конструкторских бюро и на заводах Урала, Сибири, Средней Азии, в Москве, Ленинграде, Горьком, Куйбышеве и других городах шла напряженнейшая работа по совершенствова­нию вооружений. Летом 1942 года были улучшены боевые качества тяжелого танка КВ. В частности, на его башне была установлена командирская башенка, что улучшило обзор из танка, облегчило ведение боя. Позднее такую же башенку начали ставить и на тридцатьчетверках. На заводах, где выпускались танки KB и Т-34, Институт электросварки внедрил специальные установки для сварки под флюсом кольцевых швов командирских башенок.

Конструкторская группа института приобрела большой опыт в разработке специализи-рованных установок для изготов-ления различных узлов боевых машин, оперативно откликаясь на просьбы производственников. Так, проект установки для приварки отражательного кольца в зоне крепления башни был выполнен всего за девять дней. И слабое место танка Т-34, на которое командование противника указывало в инструкциях своим артиллеристам, перестало существовать.

Сварка под флюсом завоевывала все новые позиции. Успешно освоил выпуск танков горьковский судостроительный завод «Красное Сормово», где каждый автомат заменил 12—14 квалифицированных сварщиков. К концу 1942 года дал первую тысячу тридцатьчетверок Кировский завод, эвакуированный из Ленинграда в Челябинск. На танкостроительных заводах в этом году работало уже 40 автоматических сварочных установок. Работы по внедрению сварки под флюсом набирали темп, когда раздались первые тревожные сигналы: «аппараты работают плохо, ненадежно, на заводах много бракованных швов».

Производительность автоматической сварки не шла ни в какое сравнение с производительностью других методов сварки.

Например, на приварке днища подкрылка к борту двумя мощными швами длиной более пяти метров квалифицированный сварщик работал около 20 часов. Автоматом неквалифицированный рабочий после 5—10 дней обучения мог сварить этот шов за два часа. Сектор погона башни вместо пятичасовой сварки вручную автомат сваривал за 49 минут и т. д.

В марте 1943 года за выдающиеся достижения, ускоряющие производство танков и металлоконструкций, Е. О. Патону было присвоено звание Героя Социалистического Труда, десять сотрудников института были награждены орденами и медалями.
Танки для Курской дуги.

К июлю 1943 года немецко-фашистское командование сконцентрировало в районе Курска около 50 дивизий, в том числе 17 танковых, насчитывавших 2700 танков. Но Советский Союз уже выиграл промышленное сражение с Германией. Ежемесячный выпуск в это время составлял три тысячи танков. Ставка Верховного Главнокомандования смогла выделить в район Курска 3600 танков и САУ, 20 тысяч орудий и минометов. 12 июля раз­горелось невиданное в истории второй мировой войны танковое сражение, в котором сразу столкнулись 1200 танков. Советские танкисты смело вступали в бой с фашистскими танками любых типов. На Курской дуге были полностью разгромлены 7 танковых дивизий гитлеровцев.

Академик Борис Евгеньевич Патон, директор Института электросварки им. Е. О. Патона, работавший тогда научным сотрудником, вспоминая то время, пишет: «Блестящая победа наших войск на Курской дуге летом 1943 года предоставила большие возможности для изучения качества сварки немецких машин. Собранные данные показали, что все швы сваривались вручную, качество сварки было значительно ниже, чем на наших танках. Первый слой имел небольшие размеры и выполнялся аустенитными электродами, остальная часть шва создавалась многослойной сваркой ферритными электродами. Все сечение этой части было поражено порами».
Очень большую работу по внедрению скоростной автоматической сварки под флюсом выполнил отдел сварки Центрального научно-исследовательского института технологии машинострое­ния (ЦНИИТМАШ). Разработанный здесь флюс ОСЦ-45 хорошо зарекомендовал себя на сварке малоуглеродистых сталей, из которых изготовляли боеприпасы. ЦНИИТМАШ обеспечил производство бомб и снарядов всем необходимым: сварочными материалами, технологической документацией, проектами разнообразных установок. Здесь же была спроектирована и изготовлена установка для контактной сварки рельсов в условиях работы с подвижной платформы. С помощью установки, размещенной на первом в СССР рельсосварочном поезде, было сварено за один 1942 год более 30 тысяч стыков. В 1943 году работали уже 10 таких поездов. К 1944 году в ЦНИИТМАШ был разработан универсальный сварочный трактор УТ-1200.

Цельносварное стрелковое оружие.

Как и все другие учреждения страны, высшие учебные заведения также искали любую возможность оказать помощь фронту .С первых дней войны на производство вооружения была направлена работа крупнейшего вуза СССР — Московского высшего технического училища им. Н. Э. Баумана. Интересную конструкцию разряжателя авиабомб, принятую на вооружение в системе ПВО страны, предложил доцент института С. Т. Назаров. Небольшой коллектив кафедры сварки под руководством К. К. Хренова и Г. А. Николаева решал круг вопросов, возникших в связи с переводом промышленности на производство военной техники, с необходимостью ее ремонта и восстановления различных сооружений. Необычные условия и сжатые сроки работ, новые требования к продукции вызывали серьезные трудности в применении сварки, в замене менее производительных техно­логических процессов сваркой, резкой, наплавкой.

Совершенствование старого и создание нового стрелкового и артиллерийского вооружения велись с учетом максимального применения штамповки и сварки. Широко использовалась контактная сварка в производстве вагонов, паровозов, автомобилей, в энерге-тическом машиностроении.

Г. С. Шпагин, конструктор пистолета-пулемета ППШ, в самый разгар Курской битвы писал: «С самого начала я поставил перед собой цель, чтобы новое автоматическое оружие было предельно простым и несложным в производстве. Если по-настоящему вооружить огромную Красную Армию автоматами, подумал я, и попытаться это сделать на базе принятой ранее сложной и трудоемкой технологии, то какой же неимоверный парк станков надо загрузить, какую огромную массу людей надо поставить к этим станкам! Так я пришел к мысли о штампосварной конструкции.

Надо сказать правду, даже знатоки оружейного производства не верили в возможность создания штампосварного автомата...»

Конструкторы, руководители производства отлично понимали, что только простота изготовления позволит выпустить нужное фронту количество оружия, чтобы получить решающий выигрыш времени.

В период 1941 —1945 гг. большой вклад в освоение выпуска военной продукции внесли сотрудники лаборатории сварки Горьковского автомобильного завода. За короткое время одновременно с выпуском автомобилей на заводе было налажено изготовление самоходных артиллерийских установок, снарядов для ракетных установок и другой военной продукции.

Трубопровод в Ленинград.
В труднейших условиях пришлось работать сварщикам Ленинграда, особенно в дни блокады. В апреле 1942 года Государственный Комитет Обороны принял решение о строительстве бензопровода в осажденный город через Ладожское озеро. С 5 мая по 15 июня, немногим больше чем за месяц, было сварено 30 километров труб диаметром 100 мм, причем участок трассы в 21,5 километра пролег по дну озера. Из 4500 стыков только в одном обнаружились дефекты. Трубы эксплуатировались при давлении 1,2—1,5 МПа (12—15 атм) более 20 месяцев.

С честью выполнили сварщики важное задание Государственного Комитета Обороны по скоростному строительству барж для «дороги жизни». На них осажденному городу доставляли продукты питания, вывозили на «Большую землю» детей и женщин. Секции барж сваривали на Балтийском заводе. Собранный из них корпус (на прихватках) затем вновь разбирали, и его части перевозили по железной дороге на берег Ладожского озера (водный путь был отрезан врагом). Здесь из секций было изготовлено 14 барж общим водоизмещением 12 тысяч тонн. Поскольку баржи строили из плоских листов, их обводы имели клинообразную форму. Такая конструкция позволила намного упростить изготовление судов.

В годы войны возникла насущная потребность в подводной сварке и резке металлов при ремонте кораблей, мостов, при аварийных и спасательных работах. К. К. Хренов продолжил иссле­дования и разработку техники сварки и резки под водой.

Результаты всесторонних исследований свойств и состава металла швов, сваренных под водой, показали возможность применения сварки для ремонта подводных частей корпусов кораблей прямо на плаву. С этой целью было создано несколько станций подводного судоремонта. Хренов подготовил для них подробные инструкции и методические пособия. Работа Хренова и сварщиков-подводников была отмечена правительственными наградами. По примеру Советского Союза сварку и резку под водой начали применять и другие воюющие страны.

Ремонт и восстановление.

Трудно переоценить значение ручной дуговой сварки и газовой сварки для строительства новых и восстановления разрушенных зданий, домен, шахт, мостов и многих других сооружений. До войны нефтяные резервуары объемом свыше 5000 м³ сооружали только с помощью клепки. В 1945 году в СССР был сварен резервуаробъемом 10 000 м³. Инженер Института электросварки Г. В. Раевский предложил изготавливать отдельные части (стенки, крышки) крупных резервуаров в цехах с помощью автоматической сварки в виде больших полотнищ и свернутыми доставлять на площадки, где заваривать только монтажные стыки. В послевоенные годы эта индустриальная технология изготовления нефтехранилищ методом рулонирования сыграет большую роль в восстановлении народного хозяйства.

Проектно-строительные организации планировали максимально использовать сварку при восстановительных работах. Одинаковый характер разрушений — подрыв несущих конструкций — позволил нашим специалистам разработать единую технологию восстановительных работ. Она заключалась в минимальном демонтаже поврежденных конструкций, их ремонте и групповом подъеме на новые опоры, что позволяло использовать до 80—85 % старых конструкций. На Новокраматорском машиностроительном заводе таким путем удалось восстановить всего за 10 дней перекрытие цеха металлоконструкций площадью 2 тыс. м², поднять перекрытие мартеновского цеха площадью 7,5 тыс. м², вваривая недостающие элементы конструкций. Такие же приемы восстановительных работ применили на заводе в Николаеве (масса металлоконструкций мартеновского цеха составляла 4,5 тыс. т), Сталинградском тракторном заводе, заводе «Запорожсталь» и многих других предприятиях.

Характерно, что в годы войны впервые сварка стала применяться практически без ограничений. Примером может служить факт закладки этого процесса в разработки 1944 года. ЦНИИпроект-стальконструкций: цельносварной доменной печи, сварных башен и мачт высотой 180—200 м и других ответственных сооружений.

Война открыла широкую дорогу сварке и в энергетику. В каждом котельном агрегате тепловой электростанции довоенной постройки имелось по три-четыре барабана — огромных цилиндрических бочек со сферическими днищами. Изготовление этой самой сложной и ответственной части требовало специального мощного кузнечно-штампового оборудования, причем на какие-либо виды сварки или подварки был наложен строжайший запрет — взрыв котла грозил разрушением всей электростанции.

Но началась война. При отступлении, чтобы вывести электростанцию из строя, обычно под сферическую часть барабана подкладывали взрывчатку и взрывали ее. Несмотря на полную исправность остального оборудования электростанции, пробоина в барабанах гарантировала невозможность эксплуатации. Смена барабана означала сборку нового котельного агрегата.

В 1943 году в Краснодаре, только что освобожденном от фашистских войск, проходило заседание крайкома партии. Решался вопрос о пуске городской электростанции. Станция с турбиной, коммуникациями, приборами и другим оборудованием была цела, только... в четырех барабанах котлов зияли пробоины. По тем временам решение было рискованнейшее — «отремонтировать барабаны сваркой». Предлагалось вырезать поврежденные участки, из одного барабана сделать заплатки и вварить их в остальные три барабана.

Четыре московских сварщика, имевших опыт сварки металла большой толщины, вручную, капля за каплей, слой за слоем заполняли стыки между заплатами и стенками барабана. Барабан был предварительно нагрет до температуры 300°С — только так можно было получить хорошую структуру шва и околошовной зоны. 680 кг электродов превратились в руках сварщиков в мощные швы, обеспечили монолитность барабанов. Восстановленные сваркой барабаны выдержали гидравлическое давление, в два раза превышающее рабочее. Такого применения сварочной дуги не знала мировая практика. Станция была пущена в кратчайший срок.

Для Советского Союза этот опыт представил огромную ценность. Вскоре был освобожден Донбасс. На его мощных тепловых станциях также были разрушены барабаны котлов. Тогда сваркой было восстановлено более 180 котлов.

Благословите светлый час!

Отгрохотали эти годы,

Что на земле застигли нас.

Еще теплы стволы орудий

И кровь не всю впитал песок,

но мир настал. Вздохните, люди,

Переступив войны порог.