Vše do války s prasklinou
Vysoce pevná homogenní pancéřová ocel 8C, která se stala hlavní pro střední tank T-34, přinesla ve výrobním procesu mnoho obtíží. Je třeba poznamenat, že takové pevné brnění bylo na tancích používáno pouze v Sovětském svazu během celé druhé světové války. A v tom samozřejmě byly pozitivní i negativní aspekty. V předchozích částech cyklu jsme již probrali četné praskliny doprovázející svařování trupů a věží sovětských středních tanků. Těžké KV a poté IS o to byly připraveny: tvárnější pancíř střední tvrdosti snášel nadměrné napětí při svařování dílů mnohem snáze. Od začátku roku 1942 inženýři Armoured Institute navrhli soubor opatření ke zjednodušení výroby obrněného trupu a modernizaci svařovací technologie. Bylo rozhodnuto nesvařovat některé uzly vůbec: například upevnění zadního a předního rámu bylo přeneseno na nýtování. V mnoha ohledech to byla půjčka po důkladné studii německých obrněných vozidel.
Čelní a boční části nádrže byly nyní svařeny na žádost TsNII-48 pouze s austenitovými elektrodami, vhodnějšími pro obtížně svařitelné druhy železných kovů. Celkem bylo nyní až 10% (nebo více) všech elektrod spotřebovaných pro obrněné vozidlo austenit. Pokud se zaměříte na údaje uvedené v knize Nikity Melnikova „Tankový průmysl SSSR během Velké vlastenecké války“, pak na jeden T-34-76 bylo spotřebováno asi 400 elektrod a 55 z nich byl austenit. Mezi požadavky na použití takových elektrod byl zákaz jejich provozu v režimech vysokého proudu - až 320A. Překročení tohoto ukazatele hrozilo vysokým zahřátím svarové oblasti s následnou deformací při chlazení a tvorbou trhlin. Upozorňujeme, že funkce podobné domácímu „obrněnému institutu“v Německu plnilo 6. oddělení ředitelství pro vyzbrojování pozemních sil. Právě jemu měly továrny na tanky písemně předložit metody svařování trupů a věží. Specialisté 6. oddělení zase zkontrolovali, zda předložené materiály splňují dočasné specifikace pro svařovací pancíř T. L.4014, T. L.4028 a T. L.4032. Tyto požadavky byly vypočítány pro svařování německého pancíře o tloušťce 16 až 80 mm. Jak již bylo uvedeno v článku „Svařování tankové zbroje: Německé zkušenosti“, automatické svařování nebylo v Německu používáno. To samozřejmě vážně zpomalilo rychlost německého tankového průmyslu, ale v Sovětském svazu byly problémy se svařovacími stroji. Spolu s nepochybně vysokou kvalitou svaru vyžadovala automatizace svařování vysoce kvalitní výplňové materiály a přísné dodržování technologie práce. To však byla nevyhnutelná cena za zavedení revoluční výrobní metody, která měla tak významný dopad na kvalitu a rychlost montáže tanků.
Pokud se ukázalo, že hlavní elektroda a plnicí drát jsou nadměrně kontaminovány sírou, uhlíkem a fosforem (nebo naopak postrádal mangan nebo oxid manganičitý), vedlo to ke vzniku trhlin přímo ve svaru. Bylo důležité pečlivě připravit výrobky, které se mají svařovat pod tavivem. Požadavky byly náročné: díly musí mít správné rozměry, bez porušení tolerancí. Jinak pro svařování bylo nutné část na skluzu „zatáhnout“, čímž vzniklo vážné vnitřní napětí. A jednoduché nedodržení síly a napětí svařovacího proudu vedlo k vadám švů: pórovitosti, nosních dír a nedostatku průniku. Vzhledem k nízké úrovni kvalifikace pracovníků, kteří mají přístup ke svařovacím strojům, je snadné uvěřit v možnost takových závad. Všichni vysoce kvalifikovaní svářeči se zabývali ručním svařováním a nemohli ovlivnit kvalitu svařování „Patonových strojů“. Přestože se podíleli na nápravě závad na svářečkách.
Dramatický nárůst produktivity tankových továren vedl v roce 1943 k neočekávanému problému. Ukázalo se, že zbytek výroby ne vždy držel krok s budováním tanků. Stroje pracovaly na opotřebení, někdy nebyly k dispozici ampérmetry pro ovládání aktuální síly na strojích, chyběly kvalitní svařovací elektrody. To vše způsobilo pravidelné „výbuchy“praskání mezi sériovými T-34. K uhašení těchto vln manželství musely být použity operační síly technologů a inženýrů závodu z TsNII-48.
Revize designu
Tvrdé brnění a praskliny v něm přinutily inženýry změnit nejen technologii automatického svařování, ale také ruční přístup. Velké přední svařovací a tepelné napětí zažívala zejména horní čelní část, kdy na ni byla během montážní linky navařena ochrana kulometu DT, očka, smyčka poklopu řidiče, ochranná lišta a další drobnosti. Kolem ochrany kulometu, která byla velmi pečlivě opařena, byly často praskliny až 600 mm dlouhé! Svařování bylo objemné v oblasti přídě boků, kde byly upevněny silnými oboustrannými švy s čelními horními a dolními deskami, stejně jako s lenochodými držáky. Mezera mezi částmi v těchto částech často neodpovídala normativním, a proto bylo nutné vložit obzvláště masivní svarový šev, zanechávající za sebou vážná vnitřní napětí. Bylo požadováno snížení tuhosti některých uzlů a snížení celkového podílu svařování ve spojích, což bylo provedeno specialisty TsNII-48 v co nejkratším čase. Změněn byl zejména způsob spojování podběhů kol s přední částí střechy trupu. Pomocí speciálního „nárazníkového“pásu z měkké oceli, který byl předtím přivařen k vložce blatníku, bylo možné snížit úroveň konečného napětí uvnitř švu a kolem pancíře. Dále jsme přišli na zmíněnou „infrastrukturu“na čelní desce tanku. Nyní bylo podle nových technických podmínek možné svařit oční šrouby, ochranu kulometu a závěsy poklopů pouze s elektrodami 5-6 mm v několika vrstvách: nejméně čtyři! Podobným způsobem byly blatníky spojeny se střechou, čelní deskou s boky, blatníky a střechou. Všechno ostatní se vařilo ve 2–3 průchodech elektrodami 7–10 mm.
Změněna byla také technologie spojování částí trupu tanku T-34. Zpočátku byla všechna připojení, kromě rozhraní VLD a NLD, provedena ve čtvrtině podle výkresů. Ale brzy po začátku války byli změněni na bodec, ale ani to se neospravedlňovalo - v místech, kde byly proříznuty švy, se objevilo příliš mnoho prasklin. Spojení hrotů pro pancíř s vysokou tvrdostí nebylo úplně vhodné také kvůli silnému lokálnímu smršťovacímu napětí po svařování. To, co bylo dobré pro plastové německé brnění, nebylo vhodné pro domácí T-34. Teprve v roce 1943 se na „vítězném tanku“objevily konečné možnosti artikulace, které uspokojily specialisty TsNII -48 - překrývající se a zády k sobě.
Trupy těžkých sovětských tanků prošly nejjednodušším procesem optimalizace svařovacích operací. Spojení pancéřových desek ve čtvrtině na KV zůstalo nezměněno, ale vnitřní výztužné kolena byly nahrazeny vnitřními koutovými svary. Již uprostřed války byly pro těžké tanky vybrány nejoptimálnější konfigurace protilehlých pancéřových desek (především ostřelováním). Pokud byl úhel spojení blízko 90 stupňů, pak bylo lepší použít metodu „v trnu“nebo ve čtvrtině a ve všech ostatních variantách - v páteři nebo v zubu. V důsledku těchto studií se v TsNII-48 zrodil zvláštní tvar horní části příďové sestavy tanku IS-2, kdy s tloušťkou 100-110 mm zajišťovalo brnění všestrannou ochranu proti Střely 88-105 mm. Spojení kusů dohromady v této pevné konstrukci bylo jednoduchým překvapením.
