18 июля. Изобретение электросварки или как «электрогефест» изменил мир
18 июля 1885 года русский инженер Николай Николаевич Бенардос подал в России заявку на «привилегию» (патент) на революционный способ соединения металлов - «электрогефест». Это событие стало отправной точкой для современной электротехники и промышленности.
Предыстория
Николай Николаевич Бенардос
Николай Николаевич Бенардос родился 26 июня 1842 года в селе Бенардосовка Херсонской губернии в семье с греческими корнями. Его дед, генерал Пантелеймон Бенардос, был героем Отечественной войны, а его отец полковник Николай Пантелеймонович, участвовал в Крымской войне. Но сам Николай с детства отвергал военную карьеру, ему с детства нравилось осваивать новые ремёсла, но именно кузнечное дело стало его страстью.
В 1862 году, подчиняясь воле отца, Николай поступил на медицинский факультет Киевского университета. Здесь он создал своё первое изобретение - серебряную зубную пломбу. Но медицина не увлекла его. В 1866 году он перевёлся в Петровскую земледельческую академию в Москве, где разработал плуг с вращающимся отвалом, уменьшавший трение при вспашке.
В 1868 году Бенардос женился на дочери лухского трактирщика Анне Лебедевой и поселился в Костромской губернии. На землях, доставшихся от матери, он построил усадьбу «Привольное». Здесь он создал механическую прачечную (прообраз стиральной машины), жатвенные машины и даже пароход-вездеход на колёсах, способный преодолевать мели по рельсам. Практически все средства он тратил на помощь крестьянам: открыл первую в округе школу, библиотеку и аптеку с бесплатными лекарствами. Но в 1873 году случилось роковое происшествие. Бенардоса стали обвинять в домогательствах к учительнице местной школы. Слухи распространял земский врач Алферьев. Возмущённый Николай вместе со своими товарищами решил отомстить своему «обидчику-клеветнику» и выпорол его розгами, чтобы неповадно было. В результате это конфликта его привлекли к судебным тяжбам. Судебный процесс шел около года и закончился приговором к ссылке в Сибирь, заменённой на три месяца тюрьмы и лишение права занимать общественные должности. Судебный процесс разорил его - на суд ушли последние сбережения.
В 1881 году Бенардос окончательно разорившись переехал в Петербург, продав при этом часть земель. Там он познакомился с электротехником и изобретателем Павлом Яблочковым, который его принял в товарищество «Яблочков-изобретатель и К°», где Николай помогал с разработкой электрооборудования для дугового освещения. И именно тогда его посетила мысль о новом изобретении, которое позже он назовет «электрогефестом».
Изобретение «электрогефеста» и про дальнейшую судьбу Николая
Идея зародилась еще при постройке парохода-вездехода в 1877 году. При его строительстве он столкнулся с трудностями кузнечной сварки крупных деталей и уже тогда он начал искать более эффективные способы сварки металла. И именно в 1881 году, разрабатывая электроприборы дугового освещения, Николая посетила гениальная мысль - использовать электродугу не для освещения, а для плавления металла. И тогда он начал проводить эксперименты. Главной проблемой для данного способа сварки являлась нестабильность питания электрической дуги. Для решения данной проблемы он разработал специальные свинцово-кислотные аккумуляторы с гофрированными пластинами. Благодаря увеличенной площади контакта с электролитом они обеспечивали мощный и управляемый ток (до 1000 А) с регулируемым напряжением (4–12 В), что было критически важно для контроля дуги. с С разрешением данной проблемы Бенардос открыл миру новый способ сварки металлов и назвал его «электрогефест»- в честь древнегреческого бога кузнечного дела.
Сам процесс электросварки начинался с подведения угольного электрода (закрепленного в изолированной рукоятке) к металлической заготовке на расстояние 3-5 мм. При замыкании цепи между кончиком электрода (катод) и поверхностью металла (анод) возникала вольтова дуга температурой до 4000°C, достаточной, чтобы мгновенно расплавить сталь. Бенардос использовал прямую полярность (минус на электроде, плюс на заготовке), что стабилизировало дугу.
Во время сварки дуга локально расплавляла кромки соединяемых деталей, образуя общую ванну расплава. Одновременно в зону плавления вручную вводили металлический пруток-присадку, который, растворяясь в жидком металле, заполнял шов. При перемещении электрода вдоль стыка расплав кристаллизовался, создавая монолитное соединение.
Уникальность «электрогефеста» заключалась в его многофункциональности. Увеличивая силу тока, Бенардос превращал инструмент в резак: дуга прожигала металл насквозь. Фокусируя дугу в точке, можно было сверлить отверстия в толстых листах, а при нанесении расплавленного присадочного металла на поверхность - можно было восстанавливать изношенные детали.
Уже в 1882 году на выставке в Париже, Николай продемонстрировал этот метод, разрезая дугой рельсы. Зрители пророчили ему миллионы, но денег на патент не было. Бенардос отдал идею усовершенствованных аккумуляторов знакомому Кабату, который заработал на ней 800 000 франков.
К 1885 году Бенардос, благодаря финансовой помощи купца Ольшевского, подал заявки на патент в 13 странах, включая Россию, США и Германию. В описании к патенту (выдан в России в 1886 году) он детально описал технологии ручной и механизированной сварки, способы соединения швов (внахлёст, встык) и применение в судостроении, артиллерии, мостостроении. В 1886 году он основал товарищество «Электрогефест», но Ольшевский отстранил его от дел и через суд забрал права на патенты. В результате данной махинации Бенардос оказался полностью разорен, но желание творить у него не пропало.
В 1892 году на Электротехнической выставке в Петербурге Бенардос получил золотую медаль Русского технического общества, а в 1899 году - звание почетного инженера-электрика. Он продолжал изобретать: создал точечную сварку (1887), разработал проект ГЭС на Неве, пули со смещенным центром, электромагнитную пушку. Однако жил в нищете, страдая от отравления свинцом после экспериментов с аккумуляторами. Умер 8 сентября 1905 года в Фастове Киевской губернии. Его смерть прошла незамеченной на фоне Первой русской революции.
Последствия
Способ сварки металлов Бенардоса «Электрогефест» оказался прорывом благодаря своей скорости и надёжности: сварка заменяла клёпку и ковку, сокращая время работы и обеспечивая герметичность швов. Уже в 1888 году метод применяли для ремонта паровозов в Рославльских мастерских. Его универсальность проявилась в разрезании рельсов, создании котлов, ремонте судов.
«Электрогефест» изменил мир: сегодня 70% промышленных конструкций создаются с помощью сварки, но сам Бенардос заплатил за прогресс высокую цену - его имя было незаслуженно забыто при жизни.
P.S Подписывайтесь, чтобы всегда быть в курсе интересных событий, произошедших в мировой истории за сегодняшний день. Ваша поддержка очень важна!
