Главная / Технологии / Так изобрели в СССР плазменную резку разнообразных металлов

Так изобрели в СССР плазменную резку разнообразных металлов

Так изобрели в СССР плазменную резку разнообразных металлов0

      Существует мировоззрение, что громадные достижения в СССР по Атомной технологии оказались возможными в связи с тем, что товарищ Берия не допускал наличия и даже приближения парткомов к шарашкам фанатов данной техники.

     И вот свидетельствую, как когда-то совсем даже и без участия товарища Берия группа ленинградских фанатов, где не было ни 1-го стахановца или героя, создала воздушную плазму для крупносерийной высокотехнологичной на мировом уровне резки металлов без которой на данный момент не обходится ни один металлургический завод.

     Мне посчастливилось  с некоторыми из них работать позднее, с 1982 года преимущественно по курированию крупносерийного производства в СЗВЧЭО и изобретению  электро устройств для воздушноплазменного оборудования .

 «Разноцветные воспоминания»

www.proza.ru/2010/01/09/225

 

А  о самом начале отечественной плазменной эпопеи мне рассказал и разрешил опубликовать его авторский нижеследующий текст Виктор Кунин

Виктор  Кунин (без моего какого-либо редактирования)

Плазменной резкой во ВНИИЭСО начали заниматься в 1959 году, когда и была сделана Физическая лаборатория во главе с Давидом Григорьевичем Быховским. Не знаю как, но в ней оказался привлеченный или присланный из Металлостроя (был таковой завод и НИИ под городом ) работавший там Миша Фридляд. Вот он то и начал заниматься плазмой. Первые горелки рисовал он и Жора Галечан. Источником или Источники, может употребляться в следующих значениях: Источник (природный), ключ, родник — выход подземных вод на поверхность питания служили два включенные поочередно генератора ПС-500. При таком включении их обмотка возбуждения часто перемагничивалась и Миша вынужден был снова и опять переключать ее. Учитывая, что генераторы стояли в холодном сарайчике, плотно друг к другу, руки у Миши были в русском народном творчестве краткий устный рассказ о происшествии, случае, имевшем место в действительности, без упора на личное свидетельство рассказчика постоянно грязными и обмороженными. Но плазменная резка технологический процесс целенаправленного формоизменения, основанного на образовании новых поверхностей путём отделения силовым воздействием части обрабатываемого материала, подвергнутого пластической деформации или разрушению всего объёма отделяемой части получилась, и в маленьком уголке отгородили кабинку со сварочным трактором и какой то большой начальник должен был приехать посмотреть. Быховский побежал в проходную встречать, прибрались и выстроились все. Прошествовал Начальник и включили резку. Все присели на корточки, так как резать собирались почти на полу. Из кабинки вырвался сноп искр и брызги расплавленного металла, и одна из капель попала в туфлю Быховского еврейская фамилия, происходит от названия белорусского города Быхов. Демонстрация завершилась и Давид Григорьевич не подав виду встал на расплавленную каплю. И не только встал, но проводил гостя до проходной и только лишь вернувшись показал прогоревший носок и обожонную ногу. Плазменная резка по началу была в чистом аргоне и, за исключением возможности резать медь и нержавеющие стали, других положительных качеств у нее не было. Но уже через некоторое время появились спец источники питания с повышенным напряжением холостого хода и началась резка на аргонно-водородных смесях.
Занялись разработкой оборудования и технологии плазменной резки фирмы:
ЦНИИТС (Центральный Институт Технологии Кораблестроения), где в отделе сварки работал В.П.Доброленский с Ю.М.Гусельниковым
ВНИИЭСО, где лабораторию возглавлял Д.Г.Быховский
Институт им. Патона, где вел эту работу Э.М.Эсибян
ВНИИАвтогенмаш с К.В.Васильевым и Кохликян

 1-ые наши установки появились на Красном Выборжце, где нужно было обрезать листы меди после прокатки, и на Кировском заводе для резки нержавейки. Основной сложностью первых установок был выбор выпрямителя. Перепробовали все вероятные тогда варианты и остановились на селенах. Селеновые блоки многозначный термин, фамилия и топоним на большой ток с воздушным и масляным охлаждением. Установку с селеновым выпрямителем в масляном баке поставили на Могилевском чугунолитейном заводе для резки труб в процессе непрерывной разливки. Непрерывной разливки еще не было. Трудилася установка полунепрерывной разливки, когда из кристаллизатора заткнутого затравкой постепенно вытягивается чугунная труба длиной 6 метров. Мысль была в том, что если трубу обрезать в том месте где чугун уже застыл и удалить, то следующую трубу можно получить уже без затравки – безпрерывно. Кто и как финансировал эти работы, не знаю, но эксперименты мы с Богородским Юрием Александровичем проводили летом 1960 года в Могилеве.

Перед началом решили прозвонить бак с селеновым выпрямителем перед заливкой масла. Оказалось, что пайку селенных блоков провели с кислотой и после не помыли. За время пути все выводы отвалились. Слава Богу, у селеновых блоков запасных выводов было очень много и мы почти две недели сидели перебирали и перепаивали блоки.
Резать должны были две горелки расположенные по поперечнику напротив друг устойчивые, личные бескорыстные взаимоотношения между людьми, в основе которых лежит симпатия, общность интересов, духовная близость и взаимная привязанность; дружба предполагает общность увлечений, взаимное уважение, взаимопонимание и взаимопомощь друга. Куда упадет отрезанная труба, не задумывались. Мы с Юрой сидели на верхней площадке под кристаллизатором, где проходила красноватая труба. Вот тут то я вылечил на всю жизнь свой радикулит – просто стал голой спиной на расстоянии пары метров от трубы.
Резка шла, но о предстоящей работе и речи не было.
 В пристроенном к зданию лаборатории сарае собрали большой селеновый блок выпрямителя на 1000А, рядом три однофазовых трансформатора и началась работа по резке при непрерывной разливке стали для Красноярского завода Сибэлектросталь через Стальпроект (Москва).
На этом заводе проектировали линию непрерывной разливки село в Руднянском районе Волгоградской области, в составе Руднянского городского поселения нержавеющей стали 82х82мм. После разливки данный квадрат нужно было порезать. . Слиток нержавеющей стали сплав железа с углеродом (и другими элементами), содержащий не менее 45 % железа и в котором содержание углерода находится в диапазоне от 0,02 до 2,14 %, причём содержанию от 0,6 % до 2,14 % соответствует высокоуглеродистая сталь сечением 82х82мм должен был отливаться на вертикальной установке высотой 40м с поворотом теплого слитка на горизонтальный участок, где его должны были резать на мерные длины. Одновременно разливалось два слитка, две плазменные установки обязаны были разрезать их, сцепившись со слитком за 26 секунд. Технологию отрабатывали долго. Получили большие кусочки проката и на стенде резали на пластинки толщиной 15-20мм. Потом водный раствор солей и органических веществ, выделяемый потовыми железами, порядка десяти кусков проката закрепили на тележке параллельно друг другу и проезжая над ними, плазмотрон отрезал от каждого по пластинке. Затем телегу сдвигали и плазмотрон ехал в другую сторону. Нужно было показать надежность отрезания в процессе разливки. Когда приехал клиент резали целый день. Технологию совокупность методов и инструментов для достижения желаемого результата; в широком смысле — применение научного знания для решения практических задач приняли. Для заказа оборудования Оборудование (процесс) — работа по обустройству, дополнению чего-либо в среде обитания человека: вещей (напр к нам в институт приехал главный инженер завода Кудрявцев. Он пришел к нашему гендиректору Николаю Яковлевичу Кочановскому и начал давить на него со сроками и важностью, но Н.Я. был опытный аппаратчик (всю войну просидел в Америке на приемке наших заказов) и очень быстро осадил его. Дальше начался нормальный разговор.
Заказали два комплекта оборудования – оказалось, что отливать должны параллельно два ручья. Оборудование сделали и отправили в Красноярск, мы с Валерой Васиным сидели в Запорожье занимаясь переплавом поверхности слябов (о начале данной работы может означать: Работа — это выполнение действий во времени и пространстве с применением силы надо рассказать отдельно), я после командировки собрался в отпуск в Ялту, благо половину дороги компания уже оплатила. Вдруг звонок из Ленинграда – срочно вызывают в Красноярск. Я сказал Валере, что я уже уехал, отметил командировку и пропал. Бедный Валера отправился в Красноярск один из крупнейших городов России, крупнейший культурный, образовательный, экономический и промышленный центр Восточной Сибири один, успев только переоформить командировку. Но меня этот путь не миновал. Возвратившись из отпуска, я в конце августа вылетел туда. В Питере было где то градусов 10-12, а утром в Красноярске около +40. Вышел из самолета как на сковородку теплая рубаха сразу мокрая, а пока добрался до завода промышленное предприятие, основанное на применении машин, характеризующееся крупномасштабным производством, высох внутри настолько, что потом мог ходить только от 1-го автомата с газированной водой до другого. Валера рассказал о жуткой истерике главного инженера специалист, осуществляющий инженерную деятельность за задержку прилета представителя института в Красноярск. Хотя делать нам еще нечего – оборудование в цех не привезли, спец монтаж еще не начали и вообще завод странный. Завод действительно не обычный – не руды, не угля близко нет, как тут оказался металлургический завод? Выяснилось, что в ГУЛАГЕ кто-то предложил метод прямого получения железа из руды, Берия решил проверить и приказал построить в лагере завод, позже лагерь закрыли, а завод отдали Минчермету. Порядки на заводе остались лагерные. Полдня оформляли пропуск, а рядом с проходной забора нет. Перед ноябрем стукнул мороз под -20°С, а в цехе ветилянционная труба 6х4 метра единица измерения длины в Международной системе единиц (СИ), одна из семи основных единиц СИ. Также является единицей длины и относится к числу основных единиц в системах МКС, МКСА, МКСК, МКСГ, МСК, МКСЛ, МСС, МКГСС и МТС на крышу открытая, начали замерзать и лопаться трубы остывания и отопления. Прибежал механик цеха, попросил помочь огромный стенд с лозунгами и портретами вождей перенести и закрыть эту дыру. А на последующее утро ему устроили головомойку за разрушение наглядной агитации.
 Закончили первый этап в ноябре. Как положено при социализме перед ноябрьскими праздничками решили запустить все оборудование. Пригласили обком и горком, мы приготовились резать, но на верхней площадке показался кто-то и показал рога — в кристаллизаторе козел. По проекту у оператора полагалась телевизионная камера, показывающая выход из кристаллизатора сляба. Вторую камеру востребовал к себе в кабинет директор, а главный инженер обиделся, и камеру от оператора перенесли к главному в кабинет.
Уходя начальство произнесло, что пригласили не на рождение а на зачатие.
Потом мы долго сидели в Красноярске втроем с Богородским и Валерой – на улице -40, в цехе делать нечего и Богородский учил нас преферансу. 12 декабря в Юрин день рождения собрались в ресторан – пропивать наш проигрыш. Отыскали такси и поехали в центр города. Вышли из ресторана поздно – на улице по прежнему -40, а мы на другой стороне Енисея.
Подняли руку и приостановили скорую помощь и она нас и еще каких-то девиц развезла по домам.
Жутко намучились с газами. Баллоны разместили в реципиентной подальше от разливки – фактически у нас водород. Привезли десять баллонов, подключили к магистрали, а они ее не заполнили.
Работа потом завершилась ничем. Вроде они позже поставили авиационные пушки и стреляли, перерубая эти слитки или чушка — брусок металла.
Быховский уехал в командировку в Запорожье, он туда ездить обожал – там жила его мама. Оттуда позвонил и приказал отправить меня на Днепроспецсталь. Я приезжаю на завод, с большим трудом нахожу тот спецотдел, с которым мы должны работать, но Быховского там нет, и где он неизвестно. Источник вроде на заводе, но где то на складах. Пока нашли и привезли в цех, нашелся Быховский – он ездил в Днепропетровск – и только лишь тогда объяснил задачу. После дипломатический представитель высшего ранга своего государства в иностранном государстве (или в нескольких государствах по совместительству) или в международной организации; официальный представитель интересов и руководства своей страны прокатки слитка в сляб на поверхности образуются дефекты, которые при раскатке портят лист. Проявили участок, где шикарные украинские тетки с хорошими задницами таскают тележки с 5 киловаттными двигателями, на которых закреплены большие круги абразива (диаметром больше двигателя) по поверхности сляба вырезая помеченные ОТК участки. Искры летят, адский шум, вонь и практически нулевой эффект. А рядом 10 огромных строгальных станков обрабатывают такие же слябы, но с более глубокими недостатками, удаляя всю поверхность на 5-10 мм.
Быховский предложил переплавить поверхность в геометрии и топологии — двумерное топологическое многообразие сляба (англ. slab — плита, пластина, большой кусок) аргонно-водородной плазмой. Для этой цели выделили один из огромных строгальных станков с шириной стола больше 2-ух метров и с длиной около 6 метров. Спасибо заводским электрикам, которые уменьшили скорость перемещения станка. Вызвал в Запорожье Валеру Васина, подключили установку, повесили за место резца плазмотрон и, передвигая плазмотрон на ширину образованной полосы, переплавили за несколько дней всю поверхность. Позже сляб прокатали, и количество дефектов оказалось существенно ниже. Но потом появилась идея переплавлять поверхность не сляба, а слитка из которого он получен. С данной задачей в Запорожье поехал на следующий год А.Я.Медведев. У него по идее получилось, но слиток при поверхностном переплаве повело. Продолжения эта работа не имела.

Воздушно-плазменная резка началась после статьи в Welding Gurnal о резке на воздухе с циркониевым электродом. Быховский достал кусок циркония, и Саша Медведев попытался по принятой тогда для вольфрама методике впаять его в медный цилиндр.
Цирконий пропал. Только потом поняли что он полностью растворился в меди.
Пытались зажать его в цангу – тоже плохо. Стали запрессовывать в медный стаканчик, оказалось работает, но тут же начали пробовать остальные металлы из той же группы таблицы Менделеева. Гафний удалось запатентовать и даже жить с патента много лет.

В это время потребовались трубы для газопроводов поперечником больше 600мм – у нас таких не делали. Начали строить новую линию 1200 на Челябинском трубопрокатном заводе. Выяснилось, что маловата мощность кислородной станции завода для резки. Где и как об этом вызнал Д.Г. не знаю, но после визита Бродского на завод, стало ясно, что заменить кислородную резку на плазму можно, и Быховский предложил оснастить цех воздушно-плазменной резкой. У нас не было еще никакого оборудования, ни источников питания поддержание жизни и здоровья живого организма с помощью пищи — процесс поглощения пищи живыми организмами для поддержания нормального течения физиологических процессов жизнедеятельности, в частности, для восполнения запаса энергии и реализации процессов роста и развития; составная часть обмена веществ, ни плазмотронов, ни катодов. Но все завертелось. В Челябинске сидели все. Быховский, Медведев, Володя Фирсов, Валя Румен, Толя Добродеев, Гена Громов Слава Соболев и остальные. Даже я отсидел несколько недель. Из Тбилиси присылали ИПГ-500, которые начал выпускать Тбилисский завод Электросварочного оборудования. Из Ленинграда присылали катоды и плазмотроны, на заводе развели воздух и электричество и резка пошла. По рольгангу подъезжала труба, ее загоняли в станок, подводились два плазмотрона техническое устройство, в котором при протекании электрического тока через разрядный промежуток образуется плазма, используемая для обработки материалов или как источник света и тепла, врубались две дуги и плазмотроны начинали вращаться вокруг трубы. Обрезался один конец трубы, и она перегонялась на другой станок, где обрезался другой конец. Трудились две линии, количество необходимых запчастей постоянно возрастало. Главный инженер завода Медников принял решение организовать про-во катодов у себя. Уже в 2000 годах я видел на заводе участок где делали катоды, сопла и плазмотроны типа ПВР-1, но чуть-чуть другие.
После ЧПТЗ воздушно-плазменная резка пошла на многие заводы, но источники питания ИПГ-500 изготавливались только лишь на Тбилисском заводе электросварочного оборудования, и в институте Ю.А. Богородским был разработан специальный источник питания АПР-401 с дросселем насыщения и кремниевым выпрямителем. Установка состояла из источника питания, шкафа управления и отдельного покупного блока, где на платформе были смонтированы автоматический выключатель на 200А и контактор. Этот контактор нельзя было установить в первоисточник или шкаф управления – боялись, что он при включении разобьет любой ящик. Еще в комплект установки входил плазмотрон ПВР-1.
   Практически в начале Начало — условная точка отсчёта января Быховский выпустил приказ и ответственным по этой теме был назначен я. А в феврале была назначена МВК по данной машине. Причем источник питания разрабатывает Тбилисское Отделение ВНИИЭСО, а шкаф управления наше ВНИИЭСО. Я даже документов по данной установке еще не видел. Быховский поехал на МВК в Тбилиси, даже не прочитав, что такое МВК и что нужно предъявлять комиссии. Позже был звонок из Тбилиси — это было в конце дня в пятницу – срочно подготовить все бумаги и в воскресенье Кунину привезти их в Тбилиси. Все сели писать паспорт, технические условия, описание на установку, которой в глаза не лицезрели. Вечером в проходной подписали у директора пустые титульные листы, поставили на них печать, всю субботу писали и печатали, а утром в воскресенье я вылетел. МВК не прошло, но все-же мы выглядели лучше. После этого был составлен список всех необходимых бумаг, и меня вызывали к зам гендиректора Смирнову каждый день с отчетом о готовности документов. Второе МВК проводил уже зам начальника главка. Началась передача заводу чертежей – нудная процедура поверки каждого листа, записи всех замечаний и споров по оформлению. Вдруг ко мне подходит кто-то из наших (а приехала немалая делегация) и шепотом просит собрать все чертежи и унести их к себе. Оказалось, что начальство договорилось начать про-во этих установок не в Тбилиси а Степанаване.
Мы с Турулевым должны были привезти на завод комплект чертежей наших питерских и из Тбилиси. Это было перед приездом в Тбилиси Брежнева и весь завод раз в день ходил на репетиции демонстрации. Долго не могли отпечатать синьки чертежей это графический конструкторский документ, содержащий изображение инженерного объекта (например, детали, сборочной единицы, изделия, здания, сооружения и т. п.), а также данные, необходимые для его изготовления, сборки, монтажа, упаковывания, строительства, контроля и др.В России чертежи выполняются по правилам, определяемым комплексом государственных стандартов (ГОСТ) — «Единой системе конструкторской документации» (ЕСКД) – то один , то другой сотрудник отсутствовал. Ночным поездом доехали до Кировокана, дозвонились до завода, оттуда прислали автомашину и мы привезли чертежи — от ВНИИЭСО на маленький пульт и от Тбилиси название — Тифлис) — столица и крупнейший город Грузии, расположенный на берегу реки Куры с населением около 1,1 миллиона человек на источник. Потом, уже в другой раз мы с Галей Крыжановской посиживали в конструкторском отделе завода и пытались согнать во что-то общее эти чертежи. Так в схемах все номера проводов начинались с 1 как в пульте, так и в источнике. Пришлось отрисовывать общую новую схему и менять все монтажные схемы. Обшивка на пульте крепилась винтами М6, а на источнике М5 и т.д..
В 1971г. я провел в Степановане несколько месяцев – мы с Валерой Васиным придумывали испытательный стенд, собирали и испытывали первые АПРы и долго подбирали обмотки дросселя. обучали местных работе. Весьма подружились с главным инженером Э.Е.Реймерсом, , нач. тех. отдела Аидой Пагосян и ее замом Самвеликом Шахвердяном, супругой Реймерса Инной.
 Когда собрали первый выпрямитель преобразователь электрической энергии; механическое, электровакуумное, полупроводниковое или другое устройство, предназначенное для преобразования входного электрического тока переменного направления в ток постоянного направления (то есть однонаправленный ток), в частном случае — в постоянный выходной электрический ток, спохватились, что нет нагрузки для испытаний. Притащили бочку с водой, насыпали в нее соли и, пока не закипела, грели. Но свойства получились пологие, приехавший Марк Неймарк обвинил в этом неправильный реостат. Тогда на помойке отыскали нихромовую спираль от сгоревшей печки и, бегая вдоль нее, снова сняли и получили точно такую же характеристику. Пришлось осваивать расчет дросселей по Справочнику электрика, и обосновывать ошибки Тбилисского филиала ВНИИЭСО Быховскому. Потом, наматывая новые катушки и ставя их в дроссель подбирать нужные характеристики. Первая партия выпрямителей ушла к заказчикам с плохими характеристиками, но потом источники пошли нормальные.
Года буквально через три эту установку собрали в один шкаф и она под названием АПР-403 выпускалась еще много лет.

        Первую партию плазмотронов ПВР-1 сделанных на заводе, я сам отвез с завода в Москву в Энергомашэкспорт для отправки в Японию.
Получили отзыв японцев – трудно собирать плазмотрон. Володя Фирсов нарисовал 1-ый вариант быстросменного ПВР-402. Эта конструкция, естественно с доработкой выпускается и сейчас. Вообще большинство конструкций рос плазмотронов выросли из этой модели.
Последующие командировки невозможно разместить по времени – нужен какой-то архивный документ, а их нет.
     Быховский организовал приказ по Министерству Электротехнической индустрии, и все заводы должны были внедрить установки Установка (психология) — психологический термин АПР-401 в своих цехах. Вот по этому приказу мы ездили на фабрики «нашего» министерства. По Уралу ездил я. Лысьвенский завод тяжелого электрического машиностроения (Лысьва), Карпинский машиностроительный завод (Карпинск), Уралэлектромаш (Свердловск), а позже еще и «Тяжмаш» (Сызрань) и Харьковэлектромаш.                               =Виктор  Кунин  

 А вот лично моим (Петр Новыш) творческим вкладом (вместе с талантливыми коллегами) в разработку установок было изобретение источников и устройств электропитания плазмы по нашим же авторским показаниям СССР

№№ 1249789; 1259853; 1290627; 1292279; 1485524; 1504029; 1607580; 1626932; 1660301; 1731526; 1743071; 1773635; а также трем авторским еще и с руководством завода-изготовителя плазменных устеновок №№1176516; 1280779; 1646151 и даже двух патентов Рос Федерации №2022736 и №2047438.

         

Убедительно прошу специалистов, знакомых с историей внедрения технологий отечественной плазменной резки, прислать нам свидетельства по этому вопросу.

 В особенности интересна эпопея с изобретением ребятами гафниевых катодов плазмотрона.

В другой стране авторы, вероятно, на базе этого решения стали бы миллиардерами.

=Петр Новыш

Понравилась статья, совет - лайкни и оцени поставив звездочку ниже:

Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показан