Сварочный аппарат на воде

Вот какой случай произошел в конце Великой Отечественной войны. Отступая на запад, гитлеровцы взорвали громадный железнодорожный мост. Взрыв причинил страшные разрушения. Гигантские стальные балки сплелись в чудовищные узлы, которые не удалось бы распутать и сказочному богатырю.

Но мост необходимо было срочно восстановить: здесь был один из главных путей на запад. Для этого прежде всего надо было убрать сотни тонн исковерканных взрывом балок.

Утром к мосту на двух грузовиках приехали двенадцать девушек. Они выгрузили несколько легких аппаратов, мотки черных резиновых шлангов и десятка два небольших железных бочек. Вытащив из бочек неказистые серые камешки, они положили их в аппараты, налили туда же воды и соединили аппараты шлангами с длинными стальными баллонами. Одна из девушек, потянув за собой два тонких черных шланга, пробралась вперед к скрученной штопором толстой балке. Она поднесла к балке короткую бронзовую трубку с изогнутым носиком и двумя краниками.

Раздался резкий щелчок, и из бронзового носика выметнулся тонкий язычок голубоватого прозрачного пламени. Он лизнул балку, вонзился в ее толщу и вдруг брызнул с другой стороны снопом золотистых искр. Девушка повела свой прибор поперек балки, оставляя в ней сквозной прорез.

Прошло не более минуты. Балка качнулась, обвисла и рухнула в реку. А рядом уже зажгли свои «огненные ножи» другие девушки. Многотонные куски моста, вздымая фонтаны брызг, один за другим рушились в реку. Под крошечными голубоватыми язычками пламени прочная сталь становилась мягче сливочного масла. К вечеру бригада газорезчиц срезала последние остатки поврежденной части моста. Затем на баржах привезли новый пролет моста, изготовленный целиком на заводе. Его подняли на гранитные опоры, и возрожденный стальной красавец мост принял на себя первый поезд.

Как же серый щебень, смоченный водой, родил удивительное голубое пламя?

Серый щебень — карбид кальция. Это не обычный камень, а соединение углерода с кальцием, соединение очень нестойкое. Едва вы положите кусочек карбида кальция в воду, как из него начнут бурно выделяться пузырьки прозрачного газа — ацетилена. Он получился из углерода, содержащегося в карбиде, и водорода воды. А на дно сосуда оседает белый порошок. Это кальций, забрав из воды кислород, превратился в обычную известь.

Так сваривают металлы автогенной горелкой, в которую подают ацетилен и кислород. Наверху, в круге, вид сварного шва

Среди горючих газов ацетилен не имеет себе равных по теплопроизводительности. При сгорании в струе кислорода он дает необычайно горячее пламя. В горелках с повышенным давлением температура его пламени достигает 4500°.

Специальной ацетиленовой горелкой можно резать даже броневые плиты линкоров толщиной в 30-40 см и более.

В такую горелку — резак — по одной трубке подается кислород, а по другой — ацетилен.

Вначале сильным пламенем разогревают металл, а затем на него направляют струю кислорода, уменьшив подачу ацетилена. И раскаленная сталь начинает плавиться и гореть, энергично соединяясь с кислородом.

Резка металла таким способом называется автогенной.

Если приходится вырезать из листовой стали много одинаковых деталей, то применяют автоматы. В них горелка движется с большой точностью по заданному контуру. ‘Нужно изменить форму деталей — в автомат вставляют другой шаблон.

Для резки не очень толстых листов можно вместо ацетилена использовать обычный бензин. Но в этом случае резка идет медленнее, температура недостаточно высока.

На всех больших заводах есть автогенные цехи или участки. Там не только режут, но и сваривают металл. Мы знаем уже, что электрическая дуга плохо сваривает медные детали. Здесь-то и выручает автоген. Он дает возможность сваривать даже тонкие медные трубки, которые применяют во многих сложных аппаратах. Чаще всего стараются сваривать с помощью металла более легкоплавкого, чем соединяемые детали, чтобы их не повредить. Из такого металла делают проволоку или прутки, конец которых во время сварки вводят в пламя ацетиленовой горелки.

Большое значение имеет газовая сварка при ремонте чугунных деталей и при соединении тонких стальных листов. Ацетиленовым пламенем также напаивают на токарные и другие резцы, сделанные из обычной стали, тонкие пластинки твердых сплавов, необходимые для скоростного резания.

Глубоко под водой соединяют электросваркой опоры нефтяных вышек, эстакад, трубы для нефти и газа и другие детали. Так же заваривают и пробоины в днище кораблей

Электрическая и газовая резка применяются на поверхности земли. Но бывает, что необходимо сваривать и резать металлы под водой, например при постройке мостов и других сооружений, имеющих подводные опоры, при ремонте и подъеме судов. Как же поступают в подобных случаях?

Оказывается, для этой работы нужно почти такое же оборудование, как для сварки и резки на воздухе. Электрическая дуга легко загорается под водой даже на большой глубине. Дело в том, что при первой же вспышке дуги вокруг нее под действием высокой температуры мгновенно образуется газовый пузырь, наполненный водородом, выделившимся при разложении воды. При подводной сварке применяют электроды, обмазанные водонепроницаемым составом, чтобы не было лишних потерь электроэнергии. Газовое пламя тоже не гаснет под водой и горит в образующемся из окружающей воды газовом пузыре.

В последнее время все шире применяют два новых необычных вида сварки — с помощью быстрого трения и холодную.

При первом способе в токарном станке укрепляют две детали и сильно их сжимают. Одну деталь быстро вращают, а другая остается неподвижно. Место, которым детали касаются друг друга, от сильного трения так раскаляется, что детали тут же свариваются накрепко. Станок при этом автоматически останавливается. При втором способе вначале происходит небольшое трение поверхностей, а потом следует очень сильное давление. В результате атомы обеих поверхностей так сильно сближаются между собой, как и в сплошном металле. Поверхности соединяются, словно их сплавили вместе. Этим способом можно сваривать медь, никель, олово, свинец и алюминий. Можно также сваривать один с другим и разные металлы, причем в промежуточном тонком слое получается как бы сплав этих металлов. Молекулы меди, например, «протискиваются» между молекулами алюминия, и наоборот. Холодным способом можно сваривать и сталь, но это труднее.

Эти способы все же не могут соперничать повсюду с электрическим и газовым способами. Электрическая и газовая сварка и резка применяются все шире. И, возможно, в недалеком будущем даже крупные межпланетные станции-спутники будут собираться на огромной высоте из доставленных с Земли частей с помощью электрической или газовой сварки.