Когда традиция на стыке с современностью

История способа термитной сварки. Изобретение века.

История термитной сварки насчитывает уже более 125 лет. В основе этого способа получения неразъемного соединения деталей из металлов и сплавов лежит термитная (алюминотермическая) реакция. Это - химическая реакция восстановления алюминием оксидов металлов с большим выделением тепла, которого с избытком хватает для поддержания продуктов реакции в жидком расплавленном состоянии достаточно длительное время.

Принципы получения чистых металлов путем восстановления из их оксидов впервые были выдвинуты  русским ученым-химиком Н.Н.Бекетовым – основоположником современной физической химии. Открытая им в 1859 году алюминотермия, спустя 6 лет, была представлена в виде научной теории в его докторской диссертации «Исследования над явлениями вытеснения одних элементов другими». Н.Н.Бекетовым было установлено, что алюминий обладает большой химической активностью и, при определенных условиях, он способен «отбирать» кислород у оксидов других металлов, которые в таблице электрохимических напряжений стоят правее его.

Несколько позже (в 1898 году) в Германии химиком Гансом Гольдшмидтом алюминотермия была применена для сварки двух железных брусков, промежуток между которыми был заполнен термитной смесью. В процессе проведения термитной реакции торцы брусков подплавились и после остывания превратились в сварной шов, а шлак при этом всплыл и легко отделился от него.  Впоследствии Г.Гольдшмидт отработал этот процесс в промышленных масштабах и приспособил его для сварки рельсов (патент Германии №1085 от 1901 года). Основанная им компания «Гольдшмидт термит компани» использовала запатентованный процесс для соединения и ремонта крупногабаритных отливок и деталей большого сечения, а в 1908 г. после доработки была усовершенствована технология сварки рельсов, на которую был получен патент Германии №281591.

Таким образом, обладая для своего времени неоспоримыми и уникальными возможностями, термитная сварка уже с начала ХХ века начала свое быстрое распространение по миру, прежде всего – в промышленно развитых странах. В 1904 году в США она применялась для сварки рельсов, массивных валов паровых машин и корабельных двигателей, стальных перекрытий мостов, а также эффективно использовалась при строительстве железнодорожных путей Парижского метрополитена в 1905 г. и при работах по сварке труб. В Европе и США появилось достаточно много компаний, специализирующихся в этой области, часть из которых стали впоследствии разрабатывать свои процессы термитной сварки и развивать производство сварочных материалов.

В России термитная сварка впервые была применена в 1915 г. при соединении рельсов в трамвайных путях Москвы, и с тех пор в столице, а позднее – и в других городах, где имелся трамвай, начали регулярно сваривать рельсовые стыки термитом. В то время на протяжении почти 10 лет сварщики использовали импортные термитные смеси, но в 1925 г. инженером М.А.Карасевым на Московском термитно-стрелочном заводе было налажено промышленное производство отечественного термита. Своими работами М.А.Карасев внес крупный вклад в развитие термитной сварки рельсов в нашей стране: он не только организовал промышленный выпуск термита, но и предложил целый ряд усовершенствований технологических процессов получения его компонентов, существенно повысив качество термитных сварных соединений.

С тех пор термитная сварка находит свое применение в различных отраслях и сферах: в электротехнике - для получения надежных неразъемных соединений электрических проводов, силовых кабелей, в промышленности - при сварке толстостенных металлических изделий и арматуры, однако наибольшее распространение она получила при сварке рельсов всех типов и профилей: железнодорожных, трамвайных, крановых, а также рельсовых направляющих специальных профилей. Широкая гамма различных процессов термитной сварки и рецептур термитных смесей помогает решать большой спектр технических задач в различных условиях.