ГЛАВНАЯ НА ВООРУЖЕНИИ ПЕРСПЕКТИВНЫЕ
РАЗРАБОТКИ
ОГНЕВАЯ МОЩЬ
ЗАЩИТА ПОДВИЖНОСТЬ 

ЭКСКЛЮЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ  БИБЛИОТЕКА ФОТООБЗОРЫ
 
 

ПОВЫШЕНИЕ ЖИВУЧЕСТИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ КОРПУСА ТАНКА*

В. Я. БРИГИДИН, канд. техн. наук Г. М. КОЗЛОВ, канд. техн. наук И. С ЛЫЧАГИН

М. И. МАРЕСЕВ

  * В работе принимали участие канд. техн. наук В. Г. Гордонный, К. К- Евдокимов, В. Я. Портной.

 

Стойкость сварных соединений корпуса во многом определяет живучесть танка в бою. Критерием стойкости при снарядном обстреле является суммарная протяженность разрушенных швов.

В связи с недостаточной изученностью влияния технологии сварки на живучесть броневого корпуса последняя повышалась в основном за счет конструктивных решений. На одном из заводов отрасли накоплен опыт ее повышения не только за счет кон­структивных, но и технологических мероприятий.

Процесс совершенствования сварочного производства (рис. 1) можно разделить на несколько этапов. До середины 50-х гг. сварные соединения выполнялись в основном вручную, автоматически производилась лишь сварка днища, нижнего и среднего листов кормы, что составляло не более 8 % от общего объема соединений [1]. В конце 50-х гг. была разработана и внедрена в серийное производство аустенитная проволока марки Св-08Х20Н9Г7Т [2]. Сварку выполняли 5-мм проволокой под флюсом АН-14 переменным током. Исследования и опыт показали, что склонность сварных соединений к холодным трещинам тем меньше, чем меньше водорода в металле швов. Поэтому был осуществ­лен переход на сварку постоянным током обратной полярности. Однако сварка на обратной полярности характерна глубоким проплавлением основного металла, вследствие чего повышается склонность к образованию в швах горячих трещин. В связи с этим, а также с целью повышения производительности работ, автоматическую сварку под флюсом стали выполнять постоянным током прямой поляр­ности на режимах: I = 500 ÷ 550А, U = 32 ÷ 34В.

Выполненные позже [2] исследования показа­ли, что глубина проплавления и доля участия ос­новного металла в металле швов при сварке на прямой полярности в два раза меньше, чем при сварке на обратной полярности, поэтому без ущер­ба качеству сварных соединений был отменен предварительный подогрев, а режимы сварки форсированы до I = 650 ÷ 750 A , U = 32÷34 В. Это позволило увеличить производительность труда в бронекорпусном производстве. Вместе с тем, ос­новная часть работ еще выполнялась ручной дуго­вой сваркой 6- или 8-мм электродами ЭА-1Г, а ме­нее ответственные соединения, например приварка кронштейнов балансиров к бортам корпуса, — элек­тродами Э-50. В период 1957—1964 гг. была усовершенствована технология автоматической сварки корпусов: разработаны позиционеры и кантователи, обеспечивающие возможность сварки  большинства швов в нижнем положении, а также технологическая последовательность выполнения швов, их «рас­кладки» и т. д. с целью уменьшения деформаций в сварных соединениях. В это же время была внедре­на технология сварки под флюсом 2-мм проволокой Св-08Х20Н9Г7Т некоторых швов сечением до 200 мм2. Этим и завершилось создание технологии механизированной сварки основных соединений броневого корпуса танка Т-55. Поэтому результаты испытаний последней его модификации в 1964 г . могут быть приняты для сопоставления с результатами испытаний танков Т-64. Снарядные испытания проводились в два этапа. Разрушения сварных соединений наблюдались, начиная с третьего, после каждого удара. Длина разрушений после первого этапа составила 3 705 мм , а после второго — 12 415 мм . Уже на первом этапе обстрела были разрушены сварные соединения, определяющие ра­ботоспособность как отдельных узлов и агрегатов танка, так и жизнеобеспечение экипажа. Значительную протяженность составили разрушения швов, выполненных электродами Э-50.

 

Рис. 1. Изменение числа внедренных установок (штриховая линия), трудоемкости T (штрих-пунктир) и уровня механизации η сварочных работ (сплошная линия) за 1964—1979 гг.: 1— в производстве танков; 2 — в производстве танковых корпусов

Рис. 1. Изменение числа внедренных установок (штриховая линия), трудоемкости T (штрих-пунк­тир) и уровня механизации η сварочных работ (сплошная линия) за 1964—1979 гг.: 1— в производстве танков; 2 — в производстве танковых корпусов

 

Кроме того, были обнаружены недостатки конструкции отдель­ных сварных соединений. При некоторых ударах произошли разрушения швов не только в непосредственной близости от попаданий, но и на зна­чительном от них удалении.

Повышение качества сварки позволило отказаться от ряда конструктивных решений, снижав­ших технологичность изделий. Так, если удовлетво­рительная живучесть корпусов танков Т-54 и Т-55 была достигнута только за счет «шипового» соединения деталей носового узла, а также бортов с кор­мовым листом, то на Т-64А и его модификациях сварные соединения были максимально упрощены (рис. 2). При этом необходимость механической обработки разделок под сварку была исключена. Но­вая форма соединения кормового листа с бортами (см. рис. 2, в) исключила случаи разрушений его при снарядном обстреле. Часть сварных соединений для повышения живучести выполнена со сквозным проплавлением. Принятая конструкция сварных соединений в реданной части (см. рис. 2, б) обеспечила заданную стойкость корпусов при пулевом обстреле. Хотя изменение конструкции носового узла увеличило протяженность сварных швов, живучесть корпусов повысилась.

 

Рис. 2. Схемы сварных соединений:
1—на корпусах танков Т-54, Т-55, Т-62; 2 — на корпусах тан¬ков Т-64А, а — верхнего и нижнего листов носа; б — бортов с днищем; в — кормового листа с бортами

Рис. 2. Схемы сварных соединений:

I—на корпусах танков Т-54, Т-55, Т-62; II — на корпусах танков Т-64А, а — верхнего и нижнего листов носа; б — бортов с днищем; в — кормового листа с бортами

 

Переход на производство танков Т-64А происходил без остановки выпуска танков Т-55. В связи с этим первые корпуса танков Т-64А изготавливались без необходимого оснащения. На первом серийном корпусе, представленном на снарядные ис­пытания, автоматической сваркой под флюсом были выполнены лишь соединения деталей днища, верхней лобовой детали с бортами и нижней ло­бовой деталью, скуловых листов с верхней лобовой деталью и бортами, бортов с кормовым листом и днищем, днища с нижней лобовой деталью и кор­мой. Остальные сварные соединения выполнялись вручную, электродами ЭА-1Г.

 

Таблица 1

 Распределение объема работ по видам сварки

 

Доля, %

Сварка

по наплавлен­ному металлу

по

трудоем­кости

Автоматическая под флюсом

26,6

6,8

Полуавтоматическая в CO2

66,8

76,0

Ручная, дуговая

6,6

16,2

 

Несмотря на применение новых средств пора­жения и увеличение количества ударов при испы­таниях, протяженность разрушенных соединений составила 6,7 против 14—22 мм на корпусах Т-55. Повышенная живучесть корпуса Т-64А объясняется прежде всего новыми конструктивными решениями сварных соединений.

Дальнейшие усовершенствования относились в основном к технологии производства бронекорпусов. Повышение производительности сварки малого сечения сдерживалось недостатками способа полуавтоматической сварки проволокой Св-08Х20Н9Г7Т ход флюсом АН-22. При разработке нового способа было целесообразно сохранить эту проволоку, поскольку швы, выполненные ею, характеризуются высокой живучестью, особенно при низких температурах. Исследование особенно­стей плавления аустенитного металла позволило разработать и внедрить в производство технологию полуавтоматической сварки в CO2 проволокой Св-08Х20Н9Г7Т при постоянном токе обратной полярности [3]. Высокая машинная производительность сварки в CO2 вместе с малыми затратами времени на обслуживание и наладку сварочного оборудования позволила на большинстве операций более чем в 2 раза повысить производительность труда, улучшить экономические показатели производства [4], достигнуть высокого уровня механи­зации сварочных работ (94 %).

 

Таблица 2

Улучшение механических свойств сварных швов корпусов танков

Корпус танка

Сварка

Механические

характеристики

металла

наплавленного

σ, МПа

δ, %

αк, Н/см2

Т-55

Автоматическая под флюсом

Ручная, дуговая, электродами ЭА-1Г диаметром, мм:

60,3

34,0

131

6

57,0

38,3

172

8

57,0

45,0

171

Электродами Э-50

52,7

15,8

158

Т-64

Автоматическая под флюсом

Ручная, дуговая, электродами ЭА-1Г6 диаметром, мм:

56,3

46,0

150

6

57,0

40,0

159

8

58,0

42,0

154

Т-64А

Автоматическая под флюсом

58,3

47,8

221

Полуавтоматическая в CO2

63,3

38,1

149

Ручная, дуговая, электродами ЭА-1Г6 диаметром 6 мм

60,0

42,0

177

 

В настоящее время на механизированные способы сварки приходится более 93 % наплавленного металла (табл. 1).

Переход на механизированные процессы сварки позволил по мере их освоения непрерывно повышать производительность и уменьшать трудоемкость сварочных работ (см. рис. 1).

За рассматриваемый период удалось повысить механические свойства металла швов, выполненных автоматической сваркой под флюсом и штучными электродами (табл. 2). Этому способствовало внедрение на заводе метода введения шлаковой корки во флюс АН-22, усовершенствованной обмазки электродов и других технологических новшеств. Массовое внедрение полуавтоматической сварки в CO2 позволило повысить качество сварки и уменьшить теплоотдачу в металл, понизив этим уровень остаточных напряжений в сварных конструкциях. Благодаря этому возросла работоспособность сварных соединений [5] и живучесть корпуса танка Т-64А.

 

Вывод

Совершенствование технологии сварки бро­невых корпусов улучшает живучесть сварных соединений, часто позволяя избежать сложных конструктивных решений. Комплекс конструктивных и технологических мероприятий существенно повысил броневую стойкость сварных соединений танков.

 

ЛИТЕРАТУPА

  1. Макара А. М. Технология сварки броневых сталей. В сб.: Вопросы технологии автоматической сварки броне­вых сталей. — Киев, Б. и., 1957.
  2. Макара А. М., Гуревич С. М., Слуцкая Т. М. и др. Автоматическая и полуавтоматическая сварка бронекорпусов танков Т-54. — В сб.: Вопросы технологии автоматической сварки броневых сталей. — Киев, Б. и., 1957.
  3. Лычагин Н. С., Ерошкин Н. А., Веретник Л. Д. и др. Полуавтоматическая сварка в углекислом газе бронекорпусов средних танков. — Вестник бронетанковой техники, 1968, № 5—6.
  4. Бригидин В. Я., Гордонный В. Г., Евдокимов К. К. и др. Об экономических показателях сварки бронекорпусов танков. Вестник бронетанковой техники, 1976, № 1.
  5. Андреев В. П., Бригидин В. Я., Евдокимов К. К. и др. Способы повышения усталостной прочности сварных конструкций танков. — Вестник бронетанковой техники, 1973, № 6.

 

Поступила в редакцию 15.10.80.

 

 

В дополнение к материалу видео производства танков Т-64А:

Документальный фильм (ВНИИТМ) - Производство среднего танка Т-64А



 
 
ГЛАВНАЯ НА ВООРУЖЕНИИ ПЕРСПЕКТИВНЫЕ
РАЗРАБОТКИ
ОГНЕВАЯ МОЩЬ
ЗАЩИТА ПОДВИЖНОСТЬ 

ЭКСКЛЮЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ  БИБЛИОТЕКА ФОТООБЗОРЫ