Изучение и оптимизация новых методов соединений позволяет институту создавать и реализовывать технологии сварки новых материалов и на земле, и в космосе, и под водой.
Борис Евгеньевич Патон одним из первых оценил перспективность сварки взрывом. Им были разработаны оригинальные технологии сварки взрывом, нашедшие практическое применение при изготовлении различных изделий, ремонте трубопроводов, находящихся под давлением, на монтаже силовых линий электропередач, кабелей связи.
Использование мощных электронных пучков для нагрева металла при сварке заинтересовало Бориса Евгеньевича еще в 1950-е годы. А в 1987 году под его редакцией вышла монография «Электронно-лучевая сварка».
Уже в первые десятилетия работы Патона на посту президента АН Украины Институт электросварки имени Е. О. Патона добился максимальных успехов и мирового признания.
Бывший министр тяжелого машиностроения СССР С. А. Афанасьев писал: «Ракетные комплексы стратегического назначения созданы в нашей стране с применением большого объема электросварочных работ. Головной организацией, которая их разрабатывала и внедряла, был украинский Институт электросварки им. Е. О. Патона. Его директор, Б. Е. Патон, лично руководил разработкой и внедрением новейших технологических процессов электросварки на днепропетровском Южном машиностроительном заводе (Южмаш). Разрабатывался и четко выполнялся план совместных работ. Эта система себя полностью оправдала и была применена в работе с другими организациями. При контактной сварке шпангоутов прочность сварного шва и основного металла была практически близка (ракета «Протон»). Американцы, будучи на этом заводе, когда подошли к цеху сварки, стали вдруг делать зарисовки и записи в своих книжках. И говорили: «Это грандиозно, у нас такого нет!»
Колоссальная заслуга Б. Е. Патона в том, что ни одна ракета, стоящая на боевом дежурстве, не потекла, в том числе и «Сатана» Р-36. Так был создан ракетно-ядерный щит нашей родины».
Идея применения сварки при монтаже металлических конструкций в космическом пространстве привлекла Бориса Евгеньевича и была горячо поддержана Генеральным конструктором академиком Сергеем Павловичем Королевым еще в первой половине 1960-х годов. Подготовительные работы включали в себя создание и проверку аппаратуры и способов сварки на самолете-лаборатории в условиях кратковременной динамической невесомости. На выполнение первого этапа работы ушло пять лет.
16 октября 1969 года в ходе полета космического корабля «Союз-6» летчики-космонавты Г. Шонин и В. Кубасов впервые в мировой практике осуществили сварку и резку металла в космосе. Проводился он с помощью созданной в Институте электросварки установки «Вулкан», позволявшей вести сварку различными способами: электронным лучом, плазменной дугой и плавящимся электродом. И все эти опыты проводились в космосе в автоматическом режиме. Благодаря этому эксперименту открылась возможность применения сварки при монтаже металлоконструкций в космическом пространстве и проведении необходимых ремонтных работ.
Вскоре был сделан следующий шаг в развитии космической технологии. Институт разработал новую установку – «Испаритель». С ее помощью в условиях невесомости и забортного вакуума в автоматическом режиме методом термического испарения и конденсации веществ наносились тонкопленочные металлические покрытия на образцы из конструкционных материалов.
Космонавты В. Рюмин и В. Ляхов в 1979 году, затем А. Попов и В. Рюмин в 1980-м и, наконец, в следующем, 1981 году В. Коваленок и В. Савиных на борту станции «Салют-6» провели эксперименты, подтвердившие высокую эффективность использования установки «Испаритель», что позволило создать так называемый универсальный ручной инструмент (УРИ). Разработанный и изготовленный в Институте электросварки, он позволил впервые в мире производить сварку, резку, пайку и напыление металла в открытом космосе.
Сложнейший эксперимент удался. Так было положено начало эре космических технологий в области сварки материалов.
В 1984 году космонавты С. Е. Савицкая и В. А. Джанибеков провели испытания УРИ в открытом космосе. Этим экспериментом начался цикл систематических многоцелевых исследований и экспериментов по отработке конструкционных элементов и технологии сооружения крупногабаритных орбитальных конструкций и объектов.
Светлана Савицкая позже писала: «Я благодарна судьбе за счастье работать с Патоном! Наше государство хотя и распалось, но сердцами мы люди одной страны. Борис Евгеньевич Патон – наша общая гордость. Он символ всего наилучшего, что было в нашей науке и нашей жизни».