Abordagem alemã
Na primeira parte do material sobre tecnologias de soldagem durante a Grande Guerra Patriótica, foi mencionado que uma das principais conquistas dos tecnólogos e cientistas soviéticos foi a introdução da automação da soldagem de cascos e torres de tanques. Na Alemanha nazista, a soldagem automática não era usada em fábricas de tanques. Havia uma explicação muito importante para isso - durante o período principal da guerra, a indústria de tanques do Terceiro Reich não experimentou uma escassez de mão de obra altamente qualificada, incluindo soldadores. E na União Soviética, durante a evacuação de grandes empresas para o leste, perdeu-se pessoal valioso para a indústria, o que comprometeu não só a qualidade da montagem dos tanques, mas até a própria possibilidade de produção. Na Alemanha, chegou ao ponto que, ao soldar os cascos dos "Panthers" e "Tigers", os soldadores individuais foram designados para costuras separadas! O engenheiro V. V. Ardentov escreve sobre isso no material "Experiência alemã no corte de blindagem e soldagem de cascos de tanques" no "Boletim da indústria de tanques" no ano vitorioso de 1945. Seu trabalho foi baseado no estudo de duas fábricas de cascos blindados em Kirchmeser e Brandenburg. Obviamente, essas fábricas podiam se dar ao luxo de tecnologia na forma de soldadores separados para costuras separadas até os últimos meses da guerra.
Antes de soldar os cascos, as placas de blindagem eram cortadas, o que até 1942 era feito mecanicamente. Para cortar placas de blindagem para conexões espinhosas, era muito mais conveniente usar o corte de acetileno-oxigênio, que também era usado em situações semelhantes na indústria de tanques soviética. Aqui, os alemães estavam à frente de nossos fabricantes de tanques, tanto em eficiência quanto na qualidade do corte. Isso é em grande parte o resultado do uso de ferramentas de alta qualidade (máquinas de corte a gás Messer e Grisheim) com a capacidade de ajustar a espessura da placa de blindagem. Além disso, os alemães usavam oxigênio com alto grau de purificação - mais de 99%. Finalmente, durante o corte da armadura, os alemães usaram várias tochas, inclusive para chanfrar. O próprio processo de corte com chama foi automatizado - isso tornou possível acelerar o processo e torná-lo muito mais preciso.
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Como você sabe, uma das características distintivas dos cascos dos tanques alemães de 1942 era a conexão de ponta de placas de blindagem com uma ponta retangular ou oblíqua. Ao mesmo tempo, os alemães não se limitaram a uma simples articulação - além disso, para maior resistência, chaves cilíndricas ou plugues foram introduzidos nas articulações. Em particular, isso era comum em tanques médios "Panther", canhões autopropelidos "Ferdinand", torres de "Tigres" pesados e alguns corpos de "Maus". Esses plugues eram rolos de aço de até 80 mm de diâmetro inseridos nas juntas das folhas a serem unidas após serem montadas para soldagem. Os plugues foram colocados no plano das bordas da ponta das placas de blindagem - um par deles era necessário para cada junta. Na verdade, após a instalação das chavetas, a conexão de ponta tornou-se uma peça única antes mesmo da soldagem. Nesse caso, os tarugos foram montados rente à superfície da armadura e soldados ao longo do perímetro da base. A conexão de ponta das placas de blindagem dos cascos dos tanques melhorou notavelmente a proteção balística tanto das costuras de soldagem quanto da blindagem. Em primeiro lugar, isso foi garantido aumentando o comprimento total da solda, consistindo em segmentos separados, o que reduziu um pouco a propagação de trincas.
Um dos problemas na fabricação dos cascos dos tanques alemães era a fabricação de recortes e orifícios (por exemplo, para as juntas de blindagem mencionadas acima). Era impossível cortá-los com gás, então a perfuração foi usada. Inicialmente, para aços dos graus E-18 e E-19, que passaram pelo procedimento de endurecimento superficial, geralmente era impossível encontrar uma broca adequada, a camada externa da armadura revelou-se muito dura. No caso da perfuração de um furo antes da têmpera, uma têmpera irregular foi formada na área do furo, seguida de deformação e fissura radial. Sim, e havia rachaduras nos tanques alemães, e consideráveis, e os esforços alemães para evitá-las serão discutidos mais tarde. Em parte, o problema de endurecimento desigual da armadura na área dos furos foi resolvido por uma pasta refratária especial, que foi usada para cobrir os furos antes de serem enviados ao forno. Mas, novamente, isso resolveu o problema apenas parcialmente. Foi apenas no final de 1944 no Instituto Eletrotérmico de Essen que esse problema foi resolvido por um procedimento de têmpera local na área endurecida da armadura. A unidade, desenvolvida pelos alemães, é descrita em seu artigo pelo vencedor do Prêmio Stalin, Candidato de Ciências Técnicas A. A. Shmykov. O material foi publicado na edição especializada “Boletim da Indústria de Tanques”, secreta para a época e familiar para nós, no final de 1945. Nos anos do pós-guerra, as páginas do Vestnik eram ricas em análises detalhadas dos truques de engenharia dos engenheiros alemães, uma vez que havia equipamentos capturados suficientes.
Mas voltando ao lançamento local da armadura onde os buracos foram feitos. A base da unidade era um eletrodo de grafite conectado ao local de perfuração, por onde passava uma corrente elétrica de 220 amperes e uma tensão de 380 volts. Como resultado, a armadura foi aquecida até a temperatura de têmpera. Dependendo da espessura da armadura e do diâmetro do buraco, isso levava de 7 a 15 minutos. Após o procedimento de revenimento, a dureza da armadura diminuiu 2-2,5 vezes. Vale ressaltar que a indústria nacional (incluindo a indústria de tanques) também utilizava o revenido do aço por aquecimento por corrente - o "know-how" dos alemães era apenas no uso de eletrodo de grafite.
Alemães e eletrodos
Os alemães também usaram as férias para soldar chapas de suas armaduras de alta dureza com um teor de carbono na faixa de 0,40-0,48%. Isso se tornou conhecido dos especialistas do TsNII-48 (Instituto Blindado) durante a guerra, quando engenheiros metalúrgicos procuravam receitas para reduzir as rachaduras na blindagem do T-34. No final das contas, os alemães liberaram as placas de blindagem em temperaturas de 500-600 graus (férias altas) e, em seguida, soldaram a blindagem pré-aquecida a 150-200 graus em várias passagens. Os soldadores não usavam eletrodos com diâmetro superior a 5 mm - difícil de acreditar, dada a espessura da blindagem dos tanques alemães. Eletrodos com diâmetro de 4 mm trabalharam em uma corrente de 120-140 amperes, com diâmetro de 5-6 mm - 140-160 amperes. Essa tecnologia tornou possível não superaquecer a área de solda. Isso significa que uma zona de têmpera e revenido menor foi obtida. Além disso, após a soldagem, a costura esfriou muito lentamente - tudo isso acabou permitindo aos alemães lidar com mais ou menos sucesso com fissuras nos locais das juntas soldadas. Além disso, eletrodos austeníticos foram predominantemente usados, o que levou a uma alta ductilidade da solda e sua transição prolongada para um estado martensítico frágil. Os engenheiros do TsNII-48 estudaram com muito cuidado as características do ciclo tecnológico da soldagem de blindagem de tanques, o que tornou possível transferir com sucesso essas técnicas para o ciclo de produção do T-34. Naturalmente, ninguém na indústria de tanques podia se permitir uma aplicação tão meticulosa de costuras de soldagem em todo o casco do tanque, o "know-how" alemão foi usado apenas nas costuras mais críticas, sujeitas a rachaduras.
Os alemães realizaram a soldagem dos cascos dos tanques em condições bastante confortáveis em enormes tombadores sem tachas preliminares (embora em alguns casos eles ainda passassem por um eletrodo de 5 mm ao longo de todo o comprimento da junta). O tilter era uma estrutura na qual, como em um espeto, a carcaça de um tanque alemão girava em torno do eixo longitudinal. O acionamento era manual ou elétrico. Devido à alta precisão de corte, as folgas entre as partes do corpo montadas no rotador não ultrapassavam (pelo menos no período principal da guerra) 3-4 mm. Caso contrário, foram utilizadas juntas de processo de aço. Longas costuras foram quebradas por soldadores em várias pequenas e soldadas simultaneamente em uma direção. As costuras de fechamento também foram soldadas por dois soldadores em sincronia. Isso garantiu a tensão de endurecimento mínima do aço e a distribuição mais uniforme. De acordo com uma das lendas, dublado por Alexander Volgin no material "Frame for the German Menagerie", o salário dos soldadores em algumas empresas do Terceiro Reich era trabalho por conta própria - para a massa de metal depositada no tanque.
Não há necessidade de falar sobre quaisquer regras especiais para o controle de costuras de soldagem na indústria de tanques alemã - não havia raio-X, nenhuma detecção de falha magnética, nenhuma perfuração primitiva. E havia rachaduras nas costuras! Se tivessem até 100 mm de comprimento, eram retificados e soldados, e se mais, eram fundidos com um arco elétrico e também soldados. Eles também fizeram o mesmo com rachaduras detectadas visualmente na armadura principal. Aliás, com o tempo, os alemães conseguiram reduzir a proporção de fissuras nas costuras soldadas de 30-40% para 10-20% devido às novas composições dos eletrodos. Também foi utilizada a alternância de passes em soldas multicamadas com eletrodos austeníticos e de ferrita.
