Guerres technologiques : Soudage de l'armure soviétique

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Guerres technologiques : Soudage de l'armure soviétique
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Tout à la guerre avec un crack

L'acier de blindage 8C homogène très solide, qui est devenu le principal pour le char moyen T-34, a introduit de nombreuses difficultés dans le processus de production. Il convient de noter qu'une telle armure solide n'a été utilisée sur des chars qu'en Union soviétique pendant toute la Seconde Guerre mondiale. Et en cela, bien sûr, il y avait à la fois des aspects positifs et négatifs. Dans les parties précédentes du cycle, nous avons déjà évoqué les nombreuses fissures accompagnant la soudure des coques et des tourelles des chars moyens soviétiques. Dans le même temps, les KV lourds puis les IS en furent privés: les armures plus ductiles de dureté moyenne toléraient des contraintes excessives lors du soudage des pièces beaucoup plus facilement. Depuis le début de 1942, les ingénieurs de l'Armored Institute ont proposé un ensemble de mesures pour simplifier la production des coques blindées et moderniser la technologie de soudage. Il a été décidé de ne pas souder du tout certains nœuds: par exemple, la fixation des cadres arrière et avant a été transférée au rivetage. À bien des égards, il s'agissait d'un emprunt après une étude approfondie des véhicules blindés allemands.

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Les parties frontales et latérales du réservoir étaient désormais soudées à la demande de TsNII-48 uniquement avec des électrodes d'austénite, mieux adaptées aux nuances de métaux ferreux difficiles à souder. Au total, jusqu'à 10 % (ou plus) de toutes les électrodes consommées pour un véhicule blindé étaient désormais de l'austénite. Si vous vous concentrez sur les données fournies dans le livre de Nikita Melnikov "Tank Industry of the USSR during the Great Patriotic War", environ 400 électrodes ont été consommées pour un T-34-76, et 55 d'entre elles étaient de l'austénite. Parmi les exigences relatives à l'utilisation de telles électrodes figurait l'interdiction de leur fonctionnement dans les modes à courant élevé - jusqu'à 320A. Le dépassement de cet indicateur menaçait d'un échauffement élevé de la zone de soudure avec une déformation ultérieure lors du refroidissement et la formation de fissures. Veuillez noter que des fonctions similaires à celles de l'« Institut blindé » national en Allemagne étaient exercées par le 6e département de la Direction de l'armement des forces terrestres. C'est à lui que les usines de chars devaient soumettre les méthodes de soudage des coques et des tourelles pour approbation par écrit. Les spécialistes du 6e département ont, à leur tour, vérifié la conformité des matériaux soumis aux spécifications temporaires des armures de soudage T. L.4014, T. L.4028 et T. L.4032. Ces exigences ont été calculées pour le soudage d'armures allemandes d'une épaisseur de 16 à 80 mm. Comme déjà mentionné dans l'article "Soudage de blindage de char: expérience allemande", le soudage automatique n'était pas utilisé en Allemagne. Cela, bien sûr, ralentissait sérieusement la vitesse de l'industrie allemande des chars, mais il y avait quelques problèmes avec les machines à souder en Union soviétique. Outre la haute qualité incontestable de la soudure, l'automatisation du soudage nécessitait des matériaux d'apport de haute qualité et le strict respect de la technologie de travail. Cependant, c'était un prix inévitable à payer pour l'introduction d'une méthode de production révolutionnaire, qui a eu un impact si significatif sur la qualité et la vitesse d'assemblage des réservoirs.

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Si l'électrode principale et le fil d'apport s'avéraient trop contaminés en soufre, carbone et phosphore (ou, au contraire, manquaient de manganèse ou d'oxyde de manganèse), cela entraînait la formation de fissures directement dans la soudure. Il était important de préparer soigneusement les produits à souder sous flux. Les exigences étaient strictes: les pièces devaient être aux dimensions correctes, sans dépassement des tolérances. Sinon, pour le soudage, il fallait "tirer" la pièce sur la cale, créant ainsi de sérieuses contraintes internes. Et un simple non-respect de la force et de la tension du courant de soudage a conduit à la défectuosité des coutures: porosité, narines et manque de pénétration. Compte tenu du faible niveau de qualification des travailleurs autorisés à accéder aux machines à souder, il est facile de croire à la possibilité de tels défauts. Tous les soudeurs hautement qualifiés étaient engagés dans le soudage manuel et ne pouvaient pas influencer la qualité de soudage des "machines de Paton". Bien qu'ils aient été impliqués dans la correction des défauts des machines à souder.

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L'augmentation spectaculaire de la productivité des usines de chars a conduit à un problème inattendu en 1943. Il s'est avéré que le reste de la production n'a pas toujours suivi la construction de réservoirs. Les machines fonctionnaient pour l'usure, parfois il n'y avait pas d'ampèremètres pour contrôler la force du courant sur les machines, il y avait un manque d'électrodes de soudage de haute qualité. Tout cela a provoqué des « éclats » périodiques de fissures parmi les T-34 en série. Pour éteindre ces vagues de mariage, il a fallu que les forces opérationnelles des technologues et ingénieurs d'usine de TsNII-48 s'en occupent.

Révision de la conception

L'armure dure et les fissures qu'il contient ont forcé les ingénieurs à modifier non seulement la technologie de soudage automatique, mais également l'approche manuelle. De fortes contraintes de soudure et thermiques, en particulier, ont été subies par la partie frontale supérieure, lorsque la protection de la mitrailleuse DT, des œillets, une boucle de la trappe du conducteur, une barre de protection et d'autres bagatelles y ont été soudées lors de la chaîne de montage. Autour de la protection de la mitrailleuse, qui était très soigneusement ébouillantée, il y avait souvent des fissures jusqu'à 600 mm de long ! Le soudage était volumineux dans la zone de l'arc des côtés, où ils étaient fixés avec de puissantes coutures double face avec les plaques frontales supérieure et inférieure, ainsi qu'avec des supports paresseux. Souvent, l'écart entre les pièces dans ces pièces ne correspondait pas aux normes, et il était donc nécessaire de mettre en place un cordon de soudure particulièrement massif, laissant derrière lui de graves contraintes internes. Il était nécessaire de réduire la rigidité de certains nœuds et de réduire la part totale de soudage dans les joints, ce qui a été fait par les spécialistes de TsNII-48 dans les plus brefs délais. En particulier, le mode de liaison des garnitures de passage de roue à la partie avant du toit de coque a été modifié. À l'aide d'une bande spéciale "tampon" en acier doux, préalablement soudée à la doublure de l'aile, il a été possible de réduire le niveau de contrainte finale à l'intérieur de la couture et autour de l'armure. Ensuite, nous avons déterminé "l'infrastructure" susmentionnée sur la plaque frontale du réservoir. Désormais, selon les nouvelles conditions techniques, il n'était possible de souder les anneaux de levage, la protection de la mitrailleuse et les charnières des trappes qu'avec des électrodes de 5-6 mm en plusieurs couches: au moins quatre ! De la même manière, les ailes étaient reliées au toit, la plaque frontale aux côtés, les ailes et le toit. Tout le reste a été cuit en 2-3 passes avec des électrodes de 7-10 mm.

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La technologie de jonction des parties de la coque du char T-34 a également été modifiée. Initialement, toutes les connexions, à l'exception de l'interface du VLD et du NLD, ont été faites dans un quart comme selon les dessins. Mais peu de temps après le début de la guerre, ils ont été changés en pointe, mais cela ne s'est pas justifié non plus - trop de fissures sont apparues aux endroits où les coutures ont été coupées. La connexion de pointe pour une armure de haute dureté n'était pas tout à fait appropriée également en raison des fortes contraintes de retrait locales après le soudage. Ce qui était bon pour le blindage allemand en plastique ne convenait pas aux T-34 domestiques. Ce n'est qu'en 1943 sur le "char de la victoire" que les options d'articulation finales sont apparues, ce qui a satisfait les spécialistes du TsNII-48 - chevauchement et dos à dos.

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Les coques des chars lourds soviétiques ont subi le processus le plus simple d'optimisation des opérations de soudage. La connexion des plaques de blindage dans un quartier sur le KV est restée inchangée, mais les coudes de renforcement internes ont été remplacés par des soudures d'angle internes. Déjà en pleine guerre, pour les chars lourds, les configurations les plus optimales de plaques de blindage d'accouplement ont été choisies (en bombardant tout d'abord). Si l'angle de connexion était proche de 90 degrés, il était préférable d'utiliser la méthode "dans une épine" ou dans un quartier, et dans toutes les autres variantes - dans une colonne vertébrale ou dans une dent. À la suite de ces études, une forme particulière de la partie supérieure de la proue du char IS-2 est née dans TsNII-48, lorsque, avec une épaisseur de 100-110 mm, le blindage offrait une protection complète contre Projectiles de 88-105 mm. Assembler les pièces dans cette construction solide était une simple surprise.

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