Страница 6 из 93
В общем, помывочная техника была в депо очень развита, и мы применяли ее для ремонта танков. Ведь перед ремонтом танк надо помыть, иначе та же грязь и следы масла, оказавшись в районе свариваемого шва, испортят его нафиг, напитав лишним углеродом, водородом и прочими лишними элементами. И тут паровозные мойки пришлись как нельзя кстати. Тем более что паровозы промывали щелочными растворами и горячей водой - самое то и для танка. По сравнению с ручной мойкой, что была у нас до "приобретения" депо, ускорение помывочных работ составило чуть ли не двадцать раз, при несомненно лучшем качестве. А для снятия краски мы применяли пескоструйные агрегаты - пескоструйную обработку запатентовал один американец еще в 1870м году. А еще нагар, накипь, коррозия, обезжиривание - для всего этого также применялись установки, что были в депо. Одно это значительно снизило трудоемкость ремонта. А сварочное оборудование депо и специалисты - с ними получил ускорение не только наш ремонт, но и производство самоходок на базе танков.
ГЛАВА 5.
Ведь паровоз состоит не просто из металла, а из довольно толстого металла, который постоянно трескается, ломается и рвется. Как правило этот металл - сталь, пусть и малоуглеродистая, типа Ст.2, а на старых паровозах - медь. Толщина стенок топки - 13-21 миллиметр - в зависимости от паровоза. Стенки барабанов котлов - 15-28 миллиметров. Да даже трубы - сравнительно толстостенные металлические конструкции - диаметр жаровых труб - 13-15 сантиметров с толщиной стенки в 4 миллиметра, дымогарных - 5 с толщиной стенки 2,5-3 миллиметра.
И все это надо было заваривать. Так что опыт сварки толстостенных конструкций тут имелся. Правда, сталь на танках была другой - высокоуглеродистой, легированной. Из-за большего количества углерода такая сталь плавилась при более низкой температуре, поэтому, чуть задержишь сварку на одном месте дольше положенного - и пойдет перегрев, который приводит к образованию крупных кристаллов, а это - пониженные прочностные характеристики, и прежде всего - ударная вязкость - такие швы могут разойтись от удара не то чтобы камнем, но снарядом довольно мелкого калибра. Поэтому сварку ведут постоянным током обратной полярности, так как на аноде более горячее место - на нем выделяется более сорока процентов тепла, тогда как на катоде - на семь процентов меньше. Да еще и на пониженном по сравнению с расчетным токе - все для того, чтобы уменьшить вероятность перегрева. И сварку проводят быстро, поэтому поначалу у нас ее делали только высококвалифицированные сварщики, которые могут четко провести электродом по шву - не задерживаясь, чтобы не возникало перегрева, но и без пропусков, чтобы избежать недовара.
Причем применяли обратно-ступенчатый метод сварки, когда заваривали короткими швами в обратном общему направлению заварки - положат валик сантиметров десять на ближнем к себе участке, ведя электродом по направлению на себя, затем, отступив столько же от дальнего конца свежего валика, снова варят по направлению к себе очередной участок - и когда дойдут до первого наваренного участка - тот тоже начинает нагреваться и отпускается - снимается закалка первого участка. Затем концом третьего участка снимается закалка второго - и так далее. Ну а если углубление было большим и для его заварки в шве накладывалось несколько валиков, то эти валики перекрывали валики предыдущих участков как минимум на треть. Да и кратер - углубление, остающееся в конце каждого шва - выводили на подкладки из простого железа - то есть подкладку приваливали тем же швом и убирали ее после остывания, а то и оставляли на броне - кратер теперь был в шве этой подкладки, а не в шве, расположенном на броне. А то еще поверх шва наварят накладку, чтобы дополнительно усилить шов и защитить его. В общем - повышенный углерод создавал дополнительные проблемы.
Создавали их и легирующие примеси. Так, их повышенной содержание снижало теплопроводность бронестали - как результат, прилегающая к шву зона такой стали хуже выводит тепло дальше в глубину, из-за чего она получает закалку, которая потом приведет к трещинам или повышенной хрупкости. С этим боролись, накладывая еще один дополнительный - отжигающий - валик шва - каждый последующий валик отпускал закалку, возникшую из-за предыдущего, и если не класть отжигающий - уже как бы и лишний - то останется закалка от последнего валика. Причем положить этот валик надо аккуратно - в двух-трех миллиметрах от края шва - так, чтобы он отжег нижележащий валик, но вместе с тем не закалил новую порцию основного металла.
С легирующими примесями есть еще одна беда - они выгорают, то есть соединяются с кислородом, как результат - в металле шва образуются тугоплавкие оксиды, снижающие прочность. То есть при сварке легированных сталей возникала задача допустить к месту сварки как можно меньше кислорода. С этим мы боролись несколькими способами. Края будущего шва тщательно зачищались, чтобы в них было как можно меньше ржавчины - этим занимались "подмастерья". Также применяли электроды с толстой обмазкой, чтобы максимально затруднить доступ воздуха - при разложении обмазки под действием высокой температуры такие электроды дадут больше газов, да и сами электроды выделывали из бронестали, чтобы они хоть как-то компенсировали расход легирующих добавок. Сварка в среде углекислого газа не подойдет - он сам содержит кислород и под высокой температурой разлагается, а образующийся при этом углерод науглероживает сталь шва и ее свойства меняются не в лучшую сторону - сталь становится тверже, но и более хрупкой, что для танка плохо. Не подойдет и водород - он насыщает металл шва и также делает его хрупким из-за газовых пузырей. А инертные газы типа аргона нам недоступны, так что только защита обмазками и легирование электродов.
И проблемы из-за примесей на этом не заканчиваются. Примеси повышают устойчивость аустенита, в результате чего он начинает распадаться не при высоких, а уже при небольших - градусов двести - температурах, когда окружающий металл уже застыл и малоподвижен. И если скорость охлаждения невелика, он будет превращаться в перлит или сорбит, которые имеют ту же плотность, поэтому напряжений не возникнет. А вот если скорость остывания будет большой, он превратится в мартенсит, плотность которого больше - то есть в теле металла появятся как бы полости - мартенсит вожмется в себя и вокруг появятся пустоты, а следовательно - напряжения, которые уже практически не будут компенсированы пластичностью металла - при таких температурах она уже довольно низкая. Тут уж поможет только предварительный прогрев свариваемого участка, подбор флюса, чтобы он обеспечивал защиту от быстрого остывания, да и помещения, где выполняется сварка, должны быть без сквозняков.
К счастью, ремонт паровозов требовал и сварочных работ по чугуну - а это ведь тоже сплав с повышенным содержанием углерода - тут и повышенная жидкотекучесть, когда металл слишком быстро растекается по поверхности металла и мешает отходу газов - шов получается пористый; и отбеливание при слишком большой скорости охлаждения, когда углерод не успевает выделиться в виде графита и образуется карбид железа. Так что тут были специалисты, знакомые с особенностями сварки высокоуглеродистых сталей, поэтому мы сложили знания механиков из танковых частей с оборудованием и знаниями железнодорожников.
Так-то, поначалу у нас было всего трое сварщиков, которые могли работать с бронесталями по полной программе - заделывать большие пробоины, переваривать борта, хотя людей, работавших с бронесталями вообще - было больше - человек двадцать, как правило - из ремонтных подразделений танковых частей. Но там они в основном либо подваривали обвес, либо заделывали небольшие пробоины - вырежут бензорезом заготовку, обточат ее на токарном станке, вставят в отверстие в броне - и обваривают - даже если шов получится не слишком качественным, то для таких небольших участков это несущественно - второе попадание в это же место маловероятно, в крайнем случае - пробка просто отвалится из-за близкого попадания. К тому же они больше работали с высокотвердыми сталями, которые использовались в качестве брони на легких танках и должны были противостоять сравнительно легким пулям. На средних же и тяжелых танках сталь была помягче и, соответственно, более упругая, чтобы могла выдержать удар снарядами и не расколоться. Так что мы сразу же начали набор людей на обучение - прежде всего тех, кто уже ранее работал сварщиками в танковых частях, но не брезговали и теми, кто с бронесталями еще не работал. Для тренировки им даже придумали тренажер - держалку электродов, закрепленную в нитях - ее надо было вести вдоль поверхности, шкив, на который были намотаны нити, создавал нужное сопротивление движению, заодно измеряя скорость прохода, а электромагнитный щуп на держалке замерял расстояние до поверхности - так сварщики и учились вести агрегат с нужной скоростью и на нужном уровне - набивали руку, приобретали вколоченную в мышцы моторику движений - это ведь один из главных навыков хорошего сварщика.