В технических справочниках для термина «сварка» дается следующее определение: «Сварка – это технологический процесс получения неразъемного соединения частей изделия». В условиях широкого применения в сварных конструкциях на современном этапе развития машиностроения высокопрочных сталей как никогда становится актуальным вопрос создания новых сварочных материалов и технологических процессов, обеспечивающих получение качественных сварных соединений.
Уралвагонзавод в этом плане является уникальным предприятием, обладающим мощнейшим потенциалом в области сборочно-сварочного производства. Технологический процесс сварки является основным при производстве сборочных единиц изделий. Например, норма расхода сварочной проволоки на одно изделие бронетанковой техники составляет более тонны.
Для решения назревших в сварочном производстве спецтехники таких проблем, как резкое сокращение доли автоматической сварки, пониженный уровень свариваемости сталей повышенной прочности электрошлакового переплава, необходимость внедрения процессов сварки в смеси защитных газов на основе аргона, низкий уровень стойкости против образования горячих трещин в корневых швах и повышенная токсичность сварочного аэрозоля по содержанию марганца серийной сварочной проволоки, остро встал вопрос о создании и применении сварочной проволоки с принципиально новыми технологическими и потребительскими характеристиками.
Вопросы свариваемости броневых сталей и повышения технологической прочности сварных соединений при использовании высоколегированных сварочных материалов аустенитного класса до настоящего времени являются одними из самых сложных. Для их решения необходим комплексный подход, в том числе обеспечение оптимальной системы легирования сварочного материала, разработка металлургической технологии производства проволоки, выбор состава защитного газа, применение режимов сварки с необходимым уровнем погонной энергии, использование соответствующего лабораторного способа оценки стойкости сварных соединений против образования трещин и т.д.
Для решения такой сложной научно-технической задачи очень важны прочные связи между наукой и производством. Поэтому отдел главного сварщика при поддержке руководства Уралвагонзавода инициировал выполнение научно-исследовательской работы по созданию новой сварочной проволоки аустенитно-ферритного класса, обеспечивающей повышение качества и служебных свойств сварных соединений, рост производительности сварки, улучшение условий труда сварщиков.
Начиная с 2014 года специалистами нашего предприятия был проведен ряд консультативных встреч со специалистами следующих научно-исследовательских организаций: ФГУП «ЦНИИ КМ «Прометей» (Санкт-Петербург), АО «НПО «ЦНИИТМАШ», ФГУП «ЦНИИчермет им. И.П. Бардина», МГТУ им. Баумана, АО «НИИСтали» (Москва). Вопрос о необходимости создания нового материала для сварки броневых сталей обсуждался и получил поддержку на заседании Правительственной комиссии под руководством заместителя председателя коллегии ВПК Олега Бочкарева и академика РАН Николая Алешина с участием главного сварщика АО «Научно-производственная корпорация «Уралвагонзавод» Андрея Масалкова.
По результатам преддоговорных работ ФГУП «ЦНИИчермет им. И.П. Бардина» и АО «НПК «Уралвагонзавод» подготовили необходимый комплект документов в Минпромторг РФ для инициализации НИР, которые получили положительное заключение в экспертном совете ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов» (ВИАМ) под руководством генерального директора Евгения Каблова, являющегося модератором программы «Стратегические материалы».
Оценив важность и необходимость предлагаемых работ, Минпромторг РФ в 2020 году заключил с головным исполнителем ФГУП «ЦНИИчермет им. И.П. Бардина» государственный контракт на выполнение НИР «Разработка новой сварочной проволоки, технологии механизированной и роботизированной сварки среднелегированных закаливающихся сталей в среде защитных газов. Шифр "Сварка-Б"». Основным соисполнителем указанной НИР является Уралвагонзавод.
В 2021-2022 гг. специалистами отдела главного сварщика были разработаны технические задания составной части НИР, которыми предусмотрен большой объем работ в практической и исследовательской части. Для проведения работ изготовлено более 600 пластин весом порядка 14 тонн, заварено 130 сварных образцов весом порядка 11 тонн, из сварных образцов вырезаны темплеты, проведены их металлографические исследования, а также изготовлены и испытаны образцы для определения механических свойств сварных швов.
Наряду со специалистами отдела главного сварщика в выполнении по-ставленных задач участвовали 18 подразделений Уралвагонзавода. В решение сложных организационных вопросов и координацию работ исполнителей большой вклад внесли главный инженер Павел Слободяник и первый заместитель главного инженера Олег Андронов. Слаженная работа коллективов цехов, управлений и отделов позволила в установленные сроки и в полном объеме выполнить работы составной части НИР по заключенным с ФГУП «ЦНИИчермет им. И.П. Бардина» договорам.
Реализованная инициатива по выполнению НИР как составной части Государственного контракта способствует укреплению имиджа предприятия и является примером того, что научно-технический потенциал Уралвагонзавода находится на уровне, позволяющем нашему предприятию быть партнером ведущих отраслевых НИИ в развитии наукоемких технологий для оборонно-промышленного комплекса.
Разработка и применение новых передовых сварочных материалов открывает возможности для автоматизации и роботизации сварочных процессов в производстве изделий спецтехники, позволит в полном объеме использовать функции современного сварочного оборудования по управлению дугой, связанных с регулированием процесса переноса металла и величины проплавления основного металла. В итоге весь планируемый к выполнению комплекс научно-технических и конструкторских работ будет способствовать производству высокотехнологичной продукции для оборонного комплекса нашей страны.
Текст: Андрей Масалков, главный сварщик, Татьяна Зяблова, ведущий инженер-технолог отдела главного сварщика.
Фото: Алексей Гилев.