Пожалуй каждый из читателей хотя бы раз, да сталкивался с какими-либо экспонатами военной бронетехники при посещении мемориалов или музеев Великой Отечественной войны.
Ну а многие из нас ещё в детстве успели вдоволь полазить по советским "тридцатьчётвёркам", "СУшкам" или "ИСам", которые можно встретить в качестве памятников практически в любом небольшом или крупном городе, затронутого давно ушедшей войной.
По большей части именно дети годами и десятилетиями неумышленно затирают ногами выступающие участки корпусов танков и самоходок от защитной краски, обнажая отдельные участки брони боевых машин.
Взрослые же люди (по крайней мере те, которые напрямую или косвенно имели дело со сваркой) с интересом рассматривают оголившиеся, совершенно чистенькие и блестящие сварные швы, которые удивительным образом не покрываются ржавчиной:
"-Наверняка танки сваривались нержавейкой" - один из частых комментариев, которые я периодически фиксирую от уважаемых читателей канала или от случайных собеседников.
Чтобы досконально понять суть вопроса, сперва необходимо разобраться с тем, что из себя представляет броневая танковая сталь в принципе. Начнём:
Броневая сталь: "рецепты" изготовления
Первый занимательный факт состоит в том, что химический состав броневой стали практически ничем не отличается от стандартной высоколегированной, которую мы используем повседневно (столовые приборы, элементы мебели и прочее).
Подавляющее большинство её сплава составляет обычное железо (около 86%), а остальной процент занимают классические легирующие элементы, процентный состав каждого из которых устанавливается исходя из необходимости получения того или иного типа брони. Вот основные из них:
- Углерод [C] (низк.содержание: придаёт пластичность, ударостойкость);
- Кремний [Si] (придаёт твёрдость);
- Никель [Ni] (повышает пластичность);
- Молибден [Mo] (повышает вязкость, уменьшает коррозию);
- Медь [Cu] (повышает пластичность, уменьшает коррозию);
- Ванадий [V] (измельчает структурное зерно);
- Вольфрам [W] (увеличивает красностойкость);
- Хром [Cr] и марганец [Mn] (повышают прокаливаемость и прочность);
- и другие металлические и неметаллические элементы;
После "скрещивания" в плавильной печи этих элементов в нужной пропорции, полученный сплав может:
- заливаться в форму будущей детали танка (башня, литая балка носовой части корпуса и др.), либо отливаться в листы и называться литой бронёй;
- прокатываться на огромных вальцах (прокатный стан) и получить свойства горячекатаной или холоднокатаной брони; стать гомогенной (однородной), либо гетерогенной (двусоставной);
- подвергаться закаливанию и отпуску (нагрев и охлаждение) для придания сначала твёрдости (низкой, средней, высшей) с побочной хрупкостью, затем снятию этой хрупкости с приданием пластичности и вязкости. Таким образом, после попадания снарядов броня будет получать вмятины, вместо трещин;
Именно эти "танцы с бубном" и превращали обычную легированную сталь в броню, ну а каждая из враждующих сторон имела свою фирменную рецептуру, которая содержалась под грифом "секретно".
Вышеописанные легирующие элементы и методы обработки обеспечивали металлу хорошую противоснарядную стойкость и живучесть, однако делали его чуствительным к нагреву и ухудшали свариваемость.
Сварка брони фронтовых танков
Сварка танковой брони, учитывая её высоколегированный состав, очевидно требовала использования специальных сварочных электродов и проволоки под автоматическую сварку.
Для сварки брони в танкостроении СССР, также как и в танкостроении Германии, Англии и США в период Второй Мировой войны чаще остальных применялись два вида типовых электродов: аустенитные (всеми сторонами) и ферритные (чаще немцами ближе к концу войны).
Американская фирма «Линкольн», английская «Мурекс» и германские заводы Круппа использовали для электродных стержней аустенитных электродов высококлассную дорогостоящую проволоку, содержащую 24 – 27% хрома, 19 – 22% никеля и до 3% молибдена.
Некоторая часть таких электродов попадала и в СССР по международной программе долговой помощи «ленд-лиз».
Стоить заметить, что СССР на то время обладал более широким выбором используемых вариантов сварки брони, так как в добавок повсеместно использовались инновационные универсальные электроды "УОНИИ" (13/85 ,13/55 и др.) с основным покрытием, которые также отлично подходили для сварки брони, а что ещё более важно - стоили намного дешевле.
Кроме того, широко использовалась инновационная скоростная автоматическая сварка с применением флюса и кремний-марганцевой проволоки легендарного академика Патона. Германские же сварщики почти до конца войны сваривали танки исключительно вручную и поэтому значительно уступали в скорости и экономии.
Так почему же сварные швы на танках не ржавеют?
Да! Именно потому, что аустенитные и ферритные стали, из которых была выполнена проволока используемых типовых электродов, относятся к классу нержавеющих и по своему легирующему наполнению (высокое содержание хрома, никеля и пр.) отлично сочетаются с составом броневой стали различных марок.
Стоит отметить, что ферритные электроды обладали хорошей жаростойкостью, но являлись более хрупкими, плохо поддавались сварке, часто получали холодную трещину по сварному шву, а также высокую пористость.
Аустенитные электроды обладали хорошей жаропрочностью, прекрасно поддавались сварке, благодаря более качественному составу стали и высокому содержанию никеля:
Как раз из-за большого содержания дорогостоящего никеля, данный совершенный тип электродов не мог использоваться на всех швах корпуса как немецких, так и советских танков в целях экономии.
К примеру, при сварке большинства советских танков применение аустенитных "стержней" составляло не более 10-13% от общего количества выделяемых электродов для одного корпуса танка.
Для сведения, на один произведённый средний советский танк "Т-34-76" расходовали порядка 400 электродов, и лишь 55 из них были аустенитные.
Ценными аустенитными электродами сваривали, как правило, самые уязвимые части корпуса - стыки лобовых и кормовых деталей и плит. Остальные узлы и детали приваривались упомянутой выше "автоматной" проволокой и электродами с основным покрытием.
Интересный факт: именно высокое содержание дорогостоящего никеля в составе легированных стержней электродов придаёт сварным швам красивый серебристо-белый цвет, а высокое содержание хрома не подвергает их коррозии:
Ещё один любопытным факт в завершение: отличить сваренные аустенитными электродами швы от сваренных ферритными можно с помощью магнита: к первым, в отличии от вторых, он примагничиваться не станет. К благородным сплавам - лишнее не липнет! С Уважением E.W