Фундатор теплофізичних основ обробки і зварювання металів та плазмових процесів у металургії – академік М. М. Рикалін

У статті досліджуються основні етапи життєвого шляху, науково – дослідної та організаційної діяльності видатного вченого та інженера – винахідника Миколи Миколайовича Рикаліна. Вивчається його вклад в розвиток електричного дугового зварювання. Розкриваються окремі заслуги у розробленні теорії теплових процесів, що стали основою для розробки технологічних процесів зварювання, в яких на речовину впливають висококонцентровані джерела енергії – термічна плазма, електронний промінь, іонні потоки, лазерне випромінювання. Описані роботи М. М. Рикаліна, які спрямовані на вивчення енергофізичних, фізико -хімічних і технологічних характеристик зварювальної дуги.

Висвітлено роботи фахівців «Института металлургии и материаловедения имени А. А. Байкова» під керівництвом М. М. Рикаліна, їх вклад в розробку технологічного процесу максимального підвищення теплової концентрації і кінетичної енергії стислої дуги.

Ключові слова: винахідник М. М. Рикалін, зварювання, теорія теплових процесів.

THE FOUNDER OF THERMOPHYSICAL BASES OF PROCESSING AND WELDING OF METALS AND PLASMA ROCESSES IN METALLURGY – ACADEMICIAN M. RYKALIN

The article examines the main stages, research and organizational work of the famous scientist and engineer-inventor Nicholas Rykalina. His contribution to the development of electric arc welding is being studied. Revealed some merit in the theory of thermal processes developed, which became the basis for the development of welding processes, which affect the substance highly concentrated energy – thermal plasma, electron beam, ion fluxes, the laser radiation. Described of M. Rykalina aimed at studying energy-physical, physico-chemical and technological characteristics of the arc.

Deals with the work of specialists “Institute of Metallurgy and material science behalf AA Baikov ” under the direction of M. Rykalina, their contribution to the development process to maximize the concentration of thermal and kinetic energy condensed arc.

Keywords: inventor M. Rykalin, welding, thermal processes theory.

 

Вступ. Зварювання є найбільш ефективним способом створення нероз'ємних з'єднань конструкційних матеріалів і отримання ресурсозберігаючих заготовок, максимально наближених по геометрії до оптимальної форми готової деталі або конструкції. Безперервне зростання наукоємності зварювального виробництва сприяє підвищенню якості продукції, її ефективності і конкурентоспроможності.

Дослідження історії відновлення деталей методом електродугового зварювання неможливе без вивчення життя та діяльності найбільш видатної людини М. М. Рикаліна. Основним завданням даної роботи стала спроба розглянути надбання науковця і винахідника М. М. Рикаліна в історії науки електродугового зварювання.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. У своїй науковій діяльності М. М. Рикалін виступав продовжувачем традицій великого вченого, академіка В. В. Петрова, який досліджував нове, на той час, фізичне явище – електричну дугу і показав людству можливість використання теплової енергії для розплавлення металів. Питаннями електродугового зварювання займались: М. М. Бенардос, В. П. Нікітін, В. П. Вологдін, О. О. Алексєєв, Є. О. Патон, Б. Є. Патон та ін. [1, 2, 3, 4, 5, 6, 11]. Однак питання історії розвитку цієї проблеми в даній літературі не висвітлено.

Метою даного дослідження є висвітлення діяльності М. М. Рикаліна в сфері відновлення деталей зварюванням. Методологічною основою дослідження є загальні принципи об’єктивності, історизму, які передбачають об’єктивний опис і аналіз подій на основі науково-критичного використання різноманітних джерел.

Результати. Сьогодні зварювання застосовується для нероз'ємного з'єднання найширшої гами металевих, неметалевих і композиційних конструкційних матеріалів в умовах земної атмосфери, Світового океану і космосу.

Дугове і контактне зварювання залишаться як і раніше домінуючими способами з'єднання металів. Передбачається, що частка ручного дугового зварювання покритими електродами до 2020 року складе 20 – 25% від загального обсягу зварювання. Частка механізованих і автоматичних способів зварювання в захисних газах, які вигідно відрізняються ручне дугове, складе в майбутньому 50 – 55% загального її обсягу [7].

Розвиток зварювання під флюсом, частка якої до 2020 року складе ~ 17% в загальному її обсязі, пов'язане зі створенням більш досконалого обладнання. З огляду на світові тенденції розширення сфери застосування прогресивних ресурсозберігаючих технологій можна припустити, що частка лазерної технології в зварювальному виробництві у майбутньому десятилітті істотно збільшиться і досягне 6 – 8% загального обсягу зварювальних робіт [7].

Такі способи зварювання, як електронно-променева, дифузійна та високочастотна, займають важливе місце в загальних технологічних процесах обробки металів і будуть розвиватися в залежності від потреб промисловості.

Ім'я академіка Миколи Миколайовича Рикаліна тісно пов'язане зі становленням і розвитком найбільш перспективного способу відновлення деталей – електродуговим зварюванням. Розроблена ним теорія теплових процесів при зварюванні стала основою для розробки технологічних процесів, в яких на речовину впливають висококонцентровані джерела енергії – термічна плазма, електронний промінь, іонні потоки, лазерне випромінювання [8].

Микола Миколайович Рикалін народився 27 вересня (за новим стилем) 1903 році в Одесі у родині моряка торгового флоту – шкіпера далекого плавання. За материнською лінією – серб. Після ранньої смерті батька в 1907 р сім'я опинилася на берегах Тихого океану у місті Владивосток. У 1912 р М. Рикалін вступив у Владивостоцьку гімназію, яку закінчив в 1921 році. Вищу освіту він здобув у Далекосхідному державному університеті, який закінчив в 1929 р з дипломом інженера-механіка. Такий тривалий термін навчання пояснюється тим, що для власного існування та допомоги матері М. Рикалін змушений був працювати на Уссурійській залізниці збирачем, мотористом, техніком, інженером з механізації [8, 9].

Після закінчення