Аккумуляторы, созданные вначале для электрического освещения, а затем для электрической сварки, были выдающимся изобретением.
Бенардос уже в 1882 г. на практике применил способ электросварки — «способ соединения и разъединения металлов непосредственным действием электрического тока», этот способ был назван им «электрогефестом».
В мастерской Кабата Бенардос впервые продемонстрировал свой «электрогефест». (Гефест — древнеримский бог огня, который родился слабым и хилым ребёнком, а окрепнув, стал дивным художником в своём кузнецком ремесле.)
Метод, созданный Бенардосом, был прост, как и всё гениальное. При его разработке Николай Николаевич ставил перед собой две задачи. Одна была чисто технологической: как воспользоваться необычайным жаром вольтовой дуги для плавления металлов? Другая — энергетическая: возможно ли приспособить существовавшее тогда электрооборудование для снабжения энергией сварочных аппаратов? Если не будет решена вторая задача, то о первой говорить бессмысленно.
Специально для этой цели Бенардос конструирует батарею особых аккумуляторов, разделявшихся на группы. В зависимости от силы тока, необходимого для сварки, группы аккумуляторов можно было подключать последовательно или параллельно.
Физические явления, протекающие в дуге, ещё не были изучены, но уже было известно, что дуга при сварке меняет длину. Но выдержат ли аккумуляторы? Бенардос долгое время работал над таким устройством пластин, которые позволяли бы электролиту свободно циркулировать и касаться большой поверхности свинца. Части пластин он устроил таким образом, что они могли легко расширяться и сокращаться при заряде-разряде: всё это делало пластины выносливыми к сильным разрядам тока.
Обе задачи были блестяще разрешены.
Иностранцы, приходившие в мастерскую Кабата посмотреть на «электрогефест», прочили изобретателю миллионы, ведь с помощью нового метода можно было не только соединять, но и разрезать металлы, проделывать отверстия. От желающих посмотреть, как Бенардос разрезает рельсы, не было отбоя.
В описании к привилегии № 194, выданной Бенардосу в Петербурге 31 декабря 1886 г., сущность изобретения излагается так:
«Предмет изобретения составляет способ соединения и разъединения металлов действием электрического тока, названный «электрогефест» и основанный на непосредственном образовании вольтовой дуги между местом обработки металла, составляющим один электрод, и подводимою к этому месту рукояткою, содержащею другой электрод, соединённый с соответственным полюсом электрического тока.
С помощью этого способа могут быть выполнены следующие работы: соединение частей между собой, разъединение или разрезывание металлов на части, сверление и производство отверстий и полостей и наплавление слоями. Вольтова дуга образуется в месте, где должна быть произведена одна из вышеупомянутых работ, приближением угля (или другого проводящего вещества) к обрабатываемой части, причём этот уголь будет положительным или отрицательным полюсом, а другим полюсом будет обрабатываемая часть. Угли или вещества, заменяющие уголь, могут иметь различные формы».
(Под веществом, заменяющим уголь, Бенардос подразумевал не только электроды из различного металла самых разнообразных форм, но, как это видно из его последующих разработок, также самые различные сочетания стержней, как металлических с угольными, так и угольных с металлическими, с флюсом и т. п.)
Привилегия показывает, что он изобрёл способ неразъёмного соединения двух металлов, в котором нагревание и расплавление металла в месте соединения осуществляется электрической дугой, и утверждает его приоритет на изобретение — электрическую дуговую сварку.
Бенардос торопится вернуться в Россию. У него пока нет денег, но он везёт с собой своё изобретение, имеющее мировое значение!
Финансовое положение Бенардоса — хуже некуда. За неуплату долгов пошла с молотка построенная им усадьба. Ещё раньше были проданы доставшиеся ему по наследству от матери леса в Юрьевецком уезде.
Николай Бенардос возвращается в Петербург. Его имя уже широко известно не только в России, но и за границей. Предприятие Яблочкова продолжает финансировать его опыты, но Яблочков пока не рекомендует брать патент — способ кажется ещё сырым, ещё недостаточно разработанным. И о промышленной сварке говорить рано.
Тут Бенардос случайно знакомится с богатым купцом Ольшевским, владельцем доходных домов в Варшаве и Петербурге. Так как у Бенардоса нет денег заплатить пошлину, Ольшевский предлагает своё финансирование, но при условии, что совладельцем патентов будет и Ольшевский. Бенардос соглашается. И во всех патентах, кроме российского, совладельцем изобретения Бенардоса указан Ольшевский.
Патентные заявки на свой способ Бенардос подал в 1885 г. и получил патенты на изобретение в России (1886 г.), Франции (1885 г.), Бельгии, Великобритании, Италии (1886 г.), Германии (1885 г.), Швеции, Норвегии, Дании, Испании, Швейцарии, США и Австро-Венгрии.
Ольшевский надоумил изобретателя порвать с Товариществом Яблочкова, в котором от Бенардоса требовали продолжить эксперименты. И вскоре, в 1885 г., было основано товарищество «Электрогефест».
К тому времени электросварка заинтересовала крупнейших зарубежных учёных, и некоторые из них приехали в Петербург знакомиться с выдающимся изобретением.
Вот как об этом рассказывает современник Бенардоса, русский физик и электротехник Д. А. Лачинов, присутствовавший в 1887 г. на опытах Бенардоса вместе с другими представителями науки и техники, в том числе с приехавшим из Берлина немецким учёным доктором Рюльманом:
«На днях мы присутствовали на опытах электрического паяния в мастерской Бенардоса, в сообществе нескольких техников и учёных, которые были чрезвычайно заинтересованы новым изобретением и по окончании опытов долго продолжали обсуждать всё виденное...
Самый опыт производит необычайное впечатление на неподготовленного зрителя. Допустим, что спаиваются два железных листа встык: сложив их краями, мастер берёт паяльник в руку и прикасается им ко шву. В то же мгновение из угля со взрывом вырывается голубоватая вольтова дуга более сантиметра толщиною, окруженная широким жёлтым пламенем и по временам достигающая 5—6 см длины (2,5 дюйма). Управляемая рукою мастера, дуга начинает лизать линию спайки; то место, к которому она прикоснулась, мгновенно плавится, испуская ослепительный свет и разбрасывая снопы искр, причём жидкое железо протекает в скважину между листами и соединяет их. Таким образом мастер проводит дугою вдоль всего шва, который предварительно посыпает мелким песком, служащим для растворения окалины...
Мы привели выше, — пишет далее Д. А. Лачинов, — только один пример пайки, но само собою понятно, что «электрогефест» приложим и к другим родам скреплений, употребляемых в слесарном и машинном деле: можно паять листы внахлест и под углом, спаивать трубки вдоль и поперёк и т. д. Всё что сказано о железе, применимо к стали и чугуну».
Из этого описания видно, что ещё на заре развития электрической дуговой сварки Бенардос применял флюс в виде песка, которым шов предварительно посыпался, а также присадочный металл в виде стержня, который закладывался в шов, и, наконец, что им были ещё тогда разработаны основные способы соединения сварных швов встык с разделкой кромок, внахлёстку, под углом и т. п., а это основные способы соединения, которые применяются и в наши дни, в современной технике сварки.
В заключение своей статьи Д. А. Лачинов пишет:
«Вообще, что касается применений «электрогефеста», то они так разнообразны, что трудно высказать о них даже догадки. На первый раз, по-видимому, напрашивается применение этого способа к изготовлению паровых котлов не клёпаных, а паяных, к починке котлов и частей машин на месте, далее к соединению между собою, судовых частей, наконец, быть может, к устройству орудийных станков, если не самих орудий... В настоящее время идёт речь о том, нельзя ли изготовить кавказский нефтепровод при помощи «электрогефеста»...»
Мастерская, в которой Бенардос производил свои работы и демонстрировал перед посетителями своё изобретение, помещалась в небольшом фабричного типа здании. Оборудование состояло из паровой
