Производство бронетехники является одним из приоритетных направлений наукоемкого машиностроения, с продукцией которого Украина может успешно конкурировать с передовыми странами на мировом рынке вооружений.
Мариупольские металлургические комбинаты ОАО «МК им. Ильича» и ОАО «МК «Азовсталь» еще со времен СССР более шести десятилетий специализировались на производстве толстолистовой броневой стали, а ОАО «Азовмаш» являлся головным предприятием по изготовлению бронедеталей корпусов и башен нескольких поколений средних танков, начиная с легендарного Т-34.
С момента обретения Украиной статуса независимого государства особую актуальность приобрел вопрос разработки и внедрения отечественных броневых сталей взамен разработанных еще в СССР и применяющихся до настоящего времени в танкостроении России толстолистовой броневой электрошлаковой стали марок 69Ш, 22Ш, 24Ш, а также тонколистовой броневой стали марок 1, 3, 7 для легкой бронетехники, традиционно изготавливавшихся только на территории Российской Федерации и предприятиями Украины ранее не выпускавшихся.
Служебные характеристики новых отечественных броневых сталей на 6...40 %, в зависимости от толщины листа, выше, чем у серийных марок стали, кроме того, их сварка производится без изменения существующих технологий.
Поэтому, Министерством Промышленной ПОЛИТИКИ и Министерством обороны Украины принято решение о внедрении новых броневых марок стали «92» и «71» для изготовления установочной партии новейших отечественных танков БМ «Оплот» и бронетранспортеров БТР-4, что запланировано в 2010 году.
УкрГосНИИКМ совместно с заинтересованными предприятиями разработаны технические условия, технологические указания по производству новых марок стали на Алчевском МК (выплавка, разливка, прокатка в толщинах до 30 мм), на ОАО «МК «Азовсталь» (прокатка в толщинах 30-140 мм и термообработка листов), а также рекомендации по сварке.
Выплавка стали в современных конвертерах с применением десульфурированного чугуна, внепечной обработки на установке печьковш и вакууматоре позволили получить сталь, не уступающую по качеству электрошлаковой, а по отдельным показателям - даже превосходящую сталь ЭШП при снижении затрат на производство не менее, чем на 30 %/
Толстолистовой цех ОАО «МК «Азовсталь» в своем составе имеет толстолистовой стан 3600 проектной мощностью 1950 тыс. тонн в год. Сортамент толстолистового цеха - толстолистовой прокат толщиной 6-200 мм и шириной 1500-3300 мм.
Как видно, при дуговой сварке соединений в ЗТВ формируются два характерных участка – зона закалки и зона отпуска. Глубина этих участков достигает соответственно 2,5 и 3,5 мм. В зависимости от типа стали изменяется величина твердости металла в этих зонах. В зоне закалки твердость металла повышается (стали марки 71 и PROTECTION 500), остается примерно на том же уровне, что и основной металл (сталь марки ARMSTAL 500), или снижается до 15%, как в соединениях стали марки НВ 500 MOD. В зоне отпуска, как правило, твердость металла падает. В соединениях стали марки 71 снижение твердости в зоне отпуска составляет до 8% по сравнению с основным металлом, ARMSTAL 500 – до 19%, PROTECTION 500 – до 18%, НВ 500 MOD – до 25%. Очевидно, что изменение твердости в зоне отпуска ЗТВ связано с уровнем легирования броневой стали и особенностями протекания термического цикла сварки. С этой точки зрения броневая сталь марки 71 является наиболее технологичной для применения ЛБТ.
Следует также отметить, что эти данные получены, когда сварку выполняли без предварительного подогрева. С применением предварительного подогрева ширина зоны отпуска резко увеличивается. Так, например, при температуре ТО = 100°С, глубина зоны отпуска увеличивается в 2 раза, что приведет к снижению служебных свойства бронезащиты на данном участке сварного соединения при изготовлении ЛБТ из зарубежных сталей.
Выводы.
1. При дуговой сварке проволокой Св-10ГСМТ сварные соединения броневых сталей высокой прочности и твердости обладают повышенной склонность к образованию холодных трещин. Избежать образования холодных трещин возможно лишь при применении предварительного подогрева до температур 280-300°С для стали марки 71, 200°С – стали ARMSTAL 500, 150°С – стали PROTECTION 500, 100°С – стали НВ 500 MOD. При этом следует учесть, что применение предварительного подогрева при сварке может привести к снижению твердости и служебных свойств бронезащиты изделий не только в ЗТВ, но прилегающего металла.
2. В сварных соединениях соединения броневых сталей высокой прочности и твердости, выполненных дуговой сваркой проволокой Св-08Х20Н9Г7Т, холодные трещины не образуются. При данном варианте сварки нет необходимости в применении предварительного подогрева, изменения твердости бронезащиты в ЗТВ минимально, поэтому он является наиболее технологичным для применения в производстве ЛБТ.
Journal information