Сварка бронированной стали

Сварка бронированной стали – Металлы, оборудование, инструкции

» Сварка бронзы

В нашей мастерской вы можете заказать полный комплекс услуг сварки аргоном.
Огромный опыт в этой сфере, ответственность, компетентность сотрудников и наличие профессионального оборудования позволяют нам гарантировать клиентам максимально высокое качество своей работы. Возможен выезд нашей мобильной бригады.

Цены

Возможен выезд нашей мобильной бригады.

ЗАКАЗАТЬ

Изделия из бронзы варят с подогревом до 350—450° или без него. Высокие температуры понижают ее прочность. Нагревание оловянистой бронзы до 550° и более приводит к выделению шариков олова, которые быстро окисляются и образуют осадок белого цвета.

При выделении олова образуются пустоты, наплавленный металл приобретает пористость, снижающую его прочность. Бронзовые литые детали по завершению сварки проходят отжиг при 450— 500°.

Прокатанная бронза для получения прочного и плотного шва проковывается холодной.

Электроды для сварки бронзовых сплавов

Дуговую сварку бронзы выполняют металлическими или угольными электродами в нижнем положении. Сварка электродами из металла производится при постоянном токе и обратной полярности.

Он может быть и переменным, но для устойчивости горения дуги берется 75— 80 а на 1 мм диаметра электрода.

• Сварка фосфористой бронзы выполняется с применением металлических электродов, состоящих из меди с добавлением олова (9—11%) и фосфора (0,5—1%).

• Алюминиевая бронза сваривается прутками из меди, с добавлением алюминия (8,5—9,5%), марганца (1,5—2,5%) и железа (1%).

• Прутки для сварки оловянистой бронзы состоят преимущественно из меди, на 8% из цинка, на 3% из олова, на 6% из свинца, небольшого количества железа, никеля и фосфора.

Для сварки фосфористой бронзы используется покрытие, состоящее из смеси борного шлака (75—80%) и жидкого стекла (25—20%). Покрытие для сварки алюминиевой бронзы состоит на 42% из хлористого калия, на 20% из хлористого натрия, на 38% из криолита и на 20—30% из жидкого стекла.

Для сварки угольными электродами присадочным прутком служит проволока из тех же составляющих, что и при сваривании электродами из металла. В качестве флюса применяется смесь из сухих веществ покрытия состава, приведенного выше.

Соединения, получаемые при сварке угольными электродами и аргонодуговым способом, более качественные и устойчивые. Термическая обработка бронзовых изделий после газовой сварки производится в том же режиме, что и после дуговой сварки. Газовая сварка бронзы позволяет получить прочность изделий, равную 80—100% от прочности металла.

Технология сварки неплавящимися электродами в аргоновой среде

Аргонно-дуговая, аргонная сварка в среде, образуемой защитным газом – это названия типа сварки в аргоновой среде. Представляет собой гибрид электрической и газовой сварки, когда сварщик использует электрическую дугу и присадочную проволоку. Дуга является источником нагрева.

Сварка аргоном производится при помощи плавящегося или неплавящегося электрода. Неплавящим электродом служит тугоплавкий вольфрам. Диаметр его зависит от свариваемого металла.

При работе с вольфрамовыми электродами в среде аргона используются аппараты TIG. Сварка выполняется при помощи специального пистолета. Электрод выступает на 2-5 мм, вокруг него керамическое сопло, через которое идет газ. Диаметр электрода и присадочной проволоки выбирается по таблице.

Перед началом работы детали тщательно очищаются щеткой и химическими составами. На элементы, подлежащие свариванию, подается электричество. Присадочная проволока к сети не подключается. В одной руке у сварщика горелка, в другой – проволока. На горелке имеется кнопка включения газа. Ее нажимают за 20 секунд д начала процесса.

Расстояние между горелкой, опускаемой к свариваемым заготовкам, в идеале должно быть 2 мм. В результате между электродом и деталями возникает электрическая дуга.

От сноровки сварщика, равномерно двигающего горелку вдоль шва и подающего проволоку, зависит, каким будет шов. Зажигать дугу, прикасаясь к рабочему столу, нельзя.

Подобный вид сварки позволяет достичь высокого качества сварочного шва, но в исполнении достаточно сложен. Применяется опытными сварщиками. Может использоваться для соединения цветных металлов и сплавов, включая бронзу. При сварке тонкостенных изделий, толщиной до 1.6 мм, присадочная проволока может не использоваться.

Услуги:

Ссср против рейха. технологии производств танков, часть 4

Четвертая статья из цикла,

из этой серии.

СССР против Рейха. Технологии производств танков, часть 1 – состав брони

СССР против Рейха. Технологии производств танков, часть 2 – производство и прокат броневой стали.

СССР против Рейха. Технологии производств танков, часть 3 – литая и штампованная броня

Ссср против рейха. технологии производств танков, часть 4 – сварка танковой брони

СССР против Рейха. Технологии производств танков, часть 5 – закалка брони и общие выводы

В предыдущих материалах мы разобрали особенности состава брони, производство бронелиста и готовых деталей – и везде мело место технологическое отставание Рейха, где-то небольшое, где-то существенное.

Внедрение плавки бронестали в больших мартеновских печах, отливка цельных башен и даже их штамповка – у Рейха не получались в принципе, и это уже само по себе дает огромное преимущество в технологичности и стоимости производства техники для СССР.

Однако далеко не всегда можно отливать и штамповать броню, в конце концов значительную часть работ приходится делать по стандартной технологии – вырезать из бронелиста заготовки, сваривать их и закаливать – так же как в Рейхе… а действительно так же? Вот и разберемся с этими важнейшими технологическими процессами, сваркой и закалкой брони.

Как сваривались бронелисты танков

Для начала вспомним состав немецкой брони, примерно вот такой

Броня танка Pz III – оценка химического состава английскими экспертами, 1943 год

Первое что бросается в глаза – мого, около 0,5% углерода и мало легирующих добавок. А сталь с содержанием углерода более 0,3% сваривается все хуже и хуже.

Мало этого – надо понимать, что сваривается не тоненькое листовое железо, а толстые, несколько сантиметров плиты броневой стали.

Срез носа Королевского Тигра. Просто представьте, что вот эту толстенную плиту нужно приварить к другой такой же – на всю глубину.

Проварить такую плиту одним проходом – вручную – просто невозможно.

Плиту нежно подогревать, а потом в несколько проходов, с обеих сторон проваривать вручную очень толстые швы – и каждый дефект может оказать критическое влияние на стойкость к удару снаряда.

Поэтому, для упрочнения шва, немецкие технологи активно использовали сварку в шип – примерно по тому же принципу соединяют угля выдвижных ящиков мебели.

Да, обычные мебельные ящики – вот это и есть варианты соединения “в шип”

Такая сварка, выполненная высококвалифицированным сварщиком, действительно дает очень высокую прочность соединения.

Сварка Тигров – бронекорпус уже сварен, примерно по такой же технологии

Заметили проблему? Да, сварка соединения в шип, выполненная высококвалифицированным сварщиком, не спеша, очень аккуратно оказывается прочной – но идет война, нужно очень много танков, значит нужно много высококвалифицированных сварщиков – а они даже в Рейхе на деревьях не растут. Зато растут объемы заказов, нагрузка на сварщиков… В итоге работа идет медленно, а качество – дадим слово академику Б.Е. Патону:

победа наших войск на Курской дуге летом 1943 года предоставила большие возможности для изучения качества сварки немецких машин. Собранные данные показали, что все швы сваривались вручную, качество сварки было значительно ниже, чем на наших танках.

Первый слой имел небольшие размеры и выполнялся аустенитными электродами, остальная часть шва создавалась за счет многослойной сварки ферритными электродами.

Все сечение этой части было поражено порами

А чуть позже пошли проблемы и с электродами:

…вскоре в рейхе не стало и аустенитных электродов, так как в их состав входили дефицитные для Германии никель (до 10 %) и хром (до 20 %), и немцы решили «схитрить» – они стали оборачивать обычные электроды узкой тонкой полоской никеля или никелировать стержень гальваническим способом. Разумеется, качество швов от этого не улучшилось.

Как сваривали танки в СССР

Ну, тут вроде бы все ясно – если уж в Рейхе не нашли достаточного количества сварщиков, то куда там СССР… но – мы ведь говорим о технологиях. СССР во-первых, активно использовал литье и штамповку – сводя сварку в техпроцессе к минимуму. А еще – а еще то, о чем знает большинство интересующихся историей второй мировой.

Обратите внимание на дату

Да, СССР опять сделал технологический прорыв. Там, где немцы использовали труд множества высококвалифицированных сварщиков в СССР работал автомат – сваривая со стабильным качество толстые броневые листы.

Сварка борта корпуса Т-34 на установке автоматической сварки под флюсом

Обратите внимание – у сварочного автомата женщины. Не редкие, обученные рабочие высокой квалификации, сварщики с огромным опытом, которые просто на вес золота, а женщины, прошедшие короткий курс управления сварочным автоматом. Сварку первого борта Т-34 проводила… уборщица, Валя Бочарова:

Все мы были атеистами, но кто-то из нас, кажется это был директор, сказал: «С богом!» Девочка, которой до этого доверяли только уборку цеха и которую наш сотрудник обучил работе на автомате, как шутили, без отрыва от метлы, нажала кнопку. Электрод «примерз», но затем быстро установился нормальный процесс. Тележка с размещенной на ней сварочной головкой начала свой путь вдоль борта. Режим, как об этом сообщали приборы, был стабилен. Иногда над поверхностью флюса появлялись веселые синие огоньки. Они быстро исчезали, не нарушая нормального хода сварки. Борт был сварен со скоростью в восемь раз превосходящей скорость, достигнутую лучшими сварщиками цеха

Т-34: путь к Победе : Воспоминания танкостроителей и танкистов / Сост. К. М. Слободин, В. Д. Листровой; Предисл. А. А. Епишева. — X.: Прапор, 1985. — 235 с., http://armor.kiev.ua/Tanks/WWII/T34/tovictory/?page=13

Автоматическую сварку по флюсом быстро стали применять для сварки и других элементов корпуса, а уже через несколько месяцев сварка корпусов Т-34 была организована на конвейере – конечно, это совсем не те автоматы,что на современных конвейерах, где работают сверхумные роботы, но идеологически он был точно таким же.

Пуск первой линии на заводе имени Коминтерна освободил для других работ 280 высококвалифицированных сварщиков – их заменили 57 рабочих, в основном – девушки. При этом обеспечивалось стабильное и высокое качество сварки.

Сварка бортов корпуса танка Т-34 автоматической сварочной установкой на Уральском танковом заводе в Нижнем Тагиле

Скажите, кого-то удивляет то, что Рейх, имея промышленность всей Европы, сумел в 1942 году выпустить около 5 тысяч танков и САУ – а СССР произвел 24,5 тысячи танков?

Т-34-76 в сборочном цеху

Произошло это не потому, что танки СССР были сделаны тяп-ляп, а немецкие – суперпрочны и сделаны идеально.

Разницу обеспечило огромное технологическое превосходство советского танкостроения.

Особо удивляет вот какой момент – испытывая большие проблемы с технологическим процессом, с электродами, с количеством рабочих немцы так и не смогли принципиально изменить технологию. Не смогли освоить литье и штамповку деталей, автоматизированную сварку…

Если тебе нужен гвоздь – его может выковать кузнец. Тысяча гвоздей – кузнец сделает их за неделю. Но если тебе нужен миллион гвоздей – то очевидно, что нужно либо сажать за работу тысячу кузнецов, либо налаживать автоматизированное серийное производство.

Подписывайтесь – продолжение следует.

из этого цикла

СССР против Рейха. Технологии производств танков, часть 1 – состав брони

СССР против Рейха. Технологии производств танков, часть 2 – производство и прокат броневой стали.

СССР против Рейха. Технологии производств танков, часть 3 – литая и штампованная броня

Ссср против рейха. технологии производств танков, часть 4 – сварка танковой брони

СССР против Рейха. Технологии производств танков, часть 5 – закалка брони и общие выводы

Технология сварки титана: от подготовки материала до проверки качества шва

Вопросы, рассмотренные в материале:

• Как подготовить титан к сварке
• Как защитить титан при сварке
• Какие технологии сварки титана существуют
• В чем особенности технологии сварки титана плазмой

В наши дни никого уже не удивишь изготовлением изделий из титана с помощью сварки. Металл получил широкое распространение, и технология сварки титана достаточно хорошо отработана. В своей основе она опирается на удивительные свойства этого материала. Об особенностях этого процесса мы расскажем в нашей статье.

Подготовка титана к сварке

Подготовительные работы с титаном состоят из обработки кромки деталей, очистки присадочного прутка и обеспечения защиты другой стороны детали. Чтобы предотвратить появление холодных трещин и снизить хрупкость металла во время сварки, желательно снять верхний слой металла, так как в нем содержится большое количество кислорода и азота, а частицы этого слоя могут попасть в сварной шов.

Технология сварки титана подразумевает выполнение разделки кромок с углом раскрытия 60°. Хотя если толщина детали меньше 4 мм, то можно этого не делать.

В том случае, когда деталь была изготовлена путем газовой или плазменной резки, желательно удалить не менее 5 мм кромки. Также производится тщательная очистка кромки и присадочной проволоки непосредственно перед началом сварочных работ.

Очистка выполняется механически напильником, абразивным кругом, а также с помощью химических средств (ацетона или растворителя).

Согласно технологии сварки титана, следует большое внимание уделить защите обратной стороны деталей и корня шва. Даже если сварочный шов не будет выходить на другую сторону, титан может вступить в реакцию с газами из окружающего воздуха, что возникает даже при температуре +300…+400 °С.

Поддерживайте рабочее место в чистоте. На крупных производствах в сварочном цехе оборудуют специальное место, где выполняются сварочные работы по титану.

Все остальные процессы обработки металла (резка, зачистка, краска) должны выполняться в другом месте. Помимо этого, важно контролировать влажность воздуха.

Технология сваривания толстостенных конструкций несколько отличается. Здесь допускается отсутствие защиты детали с другой стороны, если сварочный шов не выходит наружу и деталь сильно не нагревается. Такой результат достигается путем производства коротких швов (по 15–20 мм), между выполнением которых обязательно делается перерыв для охлаждения.

Защита титана при сварке

Титановые сварные соединения выполняются под защитой, которая нужна вплоть до их остывания до температуры +427 °С. Кроме этого, расплавленная сварочная ванна также должна быть под защитой, что не позволит начаться реакции взаимодействия с воздухом. Наиболее распространенными защитными газами являются аргон и гелий. Именно они предусмотрены технологиями сварки титана TIG и MIG.

Защитный газ используется сразу в нескольких направлениях:

• Первичная защита расплавленной сварочной ванны.
• Вторичная защита охлаждающегося расплавленного металла и околошовной зоны.
• Защита обратной стороны сварочного шва.

1. Первичная защита расплавленной сварочной ванны. Грамотный выбор сварочной горелки позволяет обеспечить качественную первичную защиту. Так, чтобы не нарушать технологию сварки титана аргоном TIG, понадобится горелка, оборудованная газовой линзой и большим керамическим соплом. С помощью газовой линзы инертный газ будет подаваться равномерным потоком, а сопло позволит защитить расплавленную сварочную ванну по всей площади. Аргон дает очень стабильную дугу, поэтому чаще используют именно этот газ. Если необходимо глубже проникнуть в металл или работать при более высоком напряжении, то можно использовать смесь аргона и гелия.

   Чтобы определить эффективность защитного газа и узнать его расход, можно выполнить предварительные испытания на отдельном образце из титана. Чистые защищенные сварные швы имеют яркий серебристый цвет.

2. Вторичная защита охлаждающегося расплавленного металла и околошовной зоны. Для осуществления вторичной защиты используют специальную насадку на сварочную горелку.

   По-другому ее называют «сапожок». Для каждой операции сварки и для разных моделей горелки насадки могут быть разные, поэтому чаще всего их делают на заказ. Общими принципами изготовления насадки являются их компактность и наличие функции равномерного распределения газа в горелке. Кроме этого, для больших насадок может понадобиться водяное охлаждение.

   Если насадка оборудована бронзовым или медным диффузором, то это позволяет получать ровный поток защитного инертного газа.

3. Защита обратной стороны сварочного шва. Для защиты корневой части шва и околошовной зоны используют специальное устройство. Обычно оно представляет собой медную подкладку с водяным охлаждением.

   Кроме этого, для охлаждения сварных швов могут быть использованы крупные металлические заготовки. В них сделана специальная канавка, которая должна совпадать со сварным швом. Защита с обратной стороны обычно обеспечивается потоком газа, который в два раза меньше, чем поток для первичной защиты.

   Желательно для каждого вида защиты (первичной, вторичной и с обратной стороны) использовать отдельный газовый редуктор. Продувка перед сваркой и после нее осуществляется с помощью электромагнитных клапанов и таймеров.

Разновидности технологии сварки титана

1. Ручная дуговая сварка.

Выше мы уже говорили о том, что технология сварки титана в первую очередь опирается на качественный шов, что обеспечивается грамотно созданной защитой, причем и остывающих участков свариваемых деталей.

Технология соединения элементов с тонкими стенками допускает сварочную процедуру без обработки кромок или использования присадочной проволоки. В таком случае зазор между кромками составляет 0,5–1,5 мм. Состав присадки должен быть аналогичен основному материалу изделия.

Сварочная технология подразумевает несколько режимов сварочных работ.

Работа выполняется током силой 90–100 ампер в том случае, если используется электрод 1,5-2 мм из вольфрама и присадочная проволока 2 мм. При этом толщина деталей не должна быть более 2 мм.

Ток силой 120–140 ампер применяют для соединения деталей большей толщины (до 4 мм). При этом он должен быть переменным постоянной полярности.

Также сварочная технология требует соблюдения целого ряда дополнительных условий:

• Ручная процедура предполагает использование короткой дуги, электрод и присадка не должны колебаться. Движение осуществляется точно по шву.
• Сваривание производится углом вперед. В этом случае электрод ориентирован в противоположную от направления движения сторону.
• Сваривание титана с применением присадочного материала осуществляется под углом 90° (электрод относительно материала).
• Важно наладить беспрерывную подачу присадки в сварочную ванну.
• Защитный газ в зону сварки должен подаваться даже после гашения дуги, поскольку он обеспечивает процесс охлаждения. В течение одной минуты материал охладится до температуры ниже +400 °С.
• Качество сварного шва во многом зависит от охлаждения материала. Определить его можно по цвету. Светлый желтый или соломенный цвет шва указывает на хорошее качество, а черный, серый и синеватый оттенок указывает на окислительные процессы, что свидетельствует о сниженном качестве.

Технология полуавтоматической и автоматической сварки аналогична ручной. Большое значение имеет размер отверстия в сопле горелки. ГОСТом установлен диаметр 12–15 мм. Желательно использовать специальные планки и подкладки, чтобы зажечь или погасить горелку.

2. Электрошлаковая сварка.

Технология сварки титана и его сплавов зависит от состава материала. Для соединения легированных титановых сплавов чаще всего применяют электрошлаковый метод. Так, для создания сплава ВТ5-1, где в составе есть 5 % алюминия и 3 % олова, больше всего подходит метод прессования и прокатки, в результате чего получаются тонкие листы. Толстостенные изделия создаются путем ковки.

Сваривать толстостенные детали гораздо сложнее. Для этого нужна среда защитного газа аргона и флюс марки АН-Т2. С помощью трехфазного трансформатора в зону обработки подается переменный ток.

Качество соединения деталей при данной технологии обуславливается диаметром электрода. 12-миллиметровый электрод позволяет добиться идеальных результатов, а электрод 8 мм может стать причиной снижения прочности на 20 %.

Желательно отказаться от использования электродов из легированных сплавов, если вы хотите обеспечить достаточную пластичность металла сварного шва.

3. Контактная сварка.

Контактный способ также подходит для соединения деталей из этого металла. Технология сварки титана, предусмотренная ГОСТом, предполагает оптимальную скорость сваривания материала в размере 2-2,5 мм/сек.

Нежелательно превышать данный показатель, дабы не понизить прочностные характеристики металла в зазоре. При технологии контактного соединения этот показатель имеет определяющее значение, ведь скорость процесса довольно высокая.

В данном случае кромки деталей не зачищают и не фрезеруют.

Разработаны разные способы контактного соединения заготовок: линейный, точечный и конденсаторный. Для изделий из титана подходит любой из них.

Технология каждого способа опирается на определенную толщину заготовок, диаметр электродов и их давление, размеры сварочной пластины, длительность сжатия и скорость прохождения тока через металл.

Сочетания данных параметров помогают установить оптимальный режим для достижения наилучшего результата. Это совсем несложный процесс, если все параметры учтены в соответствии с выбранной технологией.

Особенности технологии сварки титана плазмой

Авиационная и космическая промышленность очень часто используют титан и его сплавы. Для создания несущих конструкций обычно применяют металл толщиной не менее 12 мм.

В таком случае может возникнуть много проблем в процессе сваривания деталей, поскольку этот металл имеет очень специфичные свойства. Технология сварки титана такой толщины максимально эффективна, если опирается на электронно-лучевой метод соединения в вакууме.

В то же время сварочное оборудование для этого метода и сама работа стоят довольно дорого.

Альтернативным вариантом соединения деталей из титана с высоким качеством сварных швов, большой производительностью и более низкой стоимостью является плазменная сварка титана проникающей дугой.

В данном случае происходит сквозное проплавление. При использовании этой технологии ванна жидкого металла во время создания сварного шва удерживается на весу.

Технология сварки титана толщиной 10–12 мм рассчитана на довольно узкий диапазон сварочных параметров, поскольку очень сложно поддерживать баланс силовых факторов на передней стенке жидкой ванны.

В данном случае очень высоки шансы допустить прожог, если гравитационные силы возьмут верх над силами поверхностного напряжения.

Только при низких скоростях сварки можно сформировать сварной шов. Стоит лишь увеличить скорость соединения, как начинается разрушение сварочной ванны и сброс расплавленного металла. Попытки сварки титана большой толщины до сих пор не увенчались успехом.

Если удастся удерживать в стабильном состоянии на весу ванну жидкого металла при сварке титана проникающей дугой, поддерживая соотношение гравитационных и капиллярных сил, то теоретически предельными толщинами для титана могут быть δ=20÷25 мм.

С ростом δ увеличивается вероятность прожога, поскольку нужно снижать поперечные размеры самой жидкой ванны. А это требует повышения концентрации энергии до значений, не достигаемых сжатой дугой.

Если газодинамическое воздействие на переднюю стенку жидкой ванны повышается вследствие увеличения мощности сжатой дуги, то это может привести к неустойчивости силового баланса на передней стенке жидкой ванны, в результате чего появляется прожог.

В ходе практической деятельности доказано, что невозможно увеличить диапазон свариваемых толщин плазмой только через варьирование характеристик сжатой дуги. Важно снизить влияние сжатой дуги на переднюю стенку жидкой ванны, при этом не снижая мощности сжатой дуги. Такое возможно только через подбор оптимального соотношения сжатой дуги и полости кратера.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

• цветные металлы;
• чугун;
• нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Как используется броневая сталь

Броневая сталь используется для изготовления военной техники и специальных транспортных средств, предназначенных для перевозки VIP-пассажиров.

Она должна обладать всеми необходимыми свойствами по твердости, пластичности и вязкости, чтобы выдерживать прямые попадания пуль, выпущенных из мелкокалиберного огнестрельного оружия. Также броня должна эффективно противостоять оборонительным и наступательным осколочным гранатам.

При этом защитный материал не должен быть слишком тяжелым, чтобы не снижать скоростные и маневренные параметры транспортных средств.

Важной задачей при изготовлении брони является придание металлу таких свойств, чтобы он имел возможность равномерно распределять кинетическую энергию, с которой он сталкивается при попадании снаряда.

Это позволяет в значительной мере снизить точечный урон, что в конечном итоге и спасает сталь от проникающих повреждений. Принцип изготовления бронированных листов для военных целей держится в строгом секрете.

Частные компании, занимающиеся сборкой специальных автомобилей для высокопоставленных персон, имеют собственную технологию производства. Также под заказ эти фирмы изготавливают сейфы, двери, шкафы и другую продукцию.

Процесс закалки специальной стали очень сложен и требует тщательного соблюдения установленных технологий на всех этапах.

Только так можно получить материал действительно высокого качества, который, возможно когда-нибудь спасет чью-то жизнь.

Состав броневой стали

Состав броневой стали мало чем отличается от стандартного сплава. В него входят: около 0,5% углерода, 2% кремния, 1,5% марганца, 2% хрома, 1,8% никеля, 0,3% молибдена, 0,15% алюминия, 0,35% меди, 0,15% титана, до 5% кобальта. Остальная доля приходится на железо. Сталь становится броней не при помощи введения в сплав дополнительных материалов, а с помощью специальной закалки.

Обработка подразумевает соблюдение особых термических режимов в течение установленных промежутков времени, которые изменяют структуру материала на молекулярном уровне. Углерод внедряется непосредственно в кристаллическую решетку железа, образу сверхпрочные связи. Это придает стали повышенную твердость. Но этого мало.

Слишком твердый материал будет и слишком хрупким и не сможет противостоять огнестрельному оружию. Поэтому необходимо обеспечить стали достаточную пластичность, которая будет приводить к деформации металла, но не его разрыву или расколу.

Это и является самой сложной задачей во всем процессе обработки. Поэтому военные так тщательно берегут свои секреты, чтобы злоумышленники и потенциальные враги не смогли заполучить в свое распоряжение сверхпрочный материал для вооружения.

Виды и особенности броневой стали

Марка броневой стали зависит от спектра ее применения. Существует три основных вида. Первый – танковая броня. Она имеет толщину от 80 до 380 миллиметров.

Существуют отдельные танки с толщиной брони до 9,5 сантиметров, но широко они не применяются, так как такая махина весит более 200 тонн и затраты топлива на приведение ее в движения неоправданно высоки.

Правда, такая массивная броня способна выдерживать лобовое попадание артиллерийских снарядов, но массовое ее применение все равно остается нецелесообразным.

Зато она имеет небольшой вес, и ее использование не лишает транспорт высокой маневренности и скорости. Одним из лучших представителей данной категории является броневая сталь А-3 российского производства. Она имеет 5-й класс прочности и используется в частности для производства правительственных автомобилей.

Кроме этого, данный вид брони применяется для защиты инкассаторских автомобилей, изготовления дверей для личного жилья и банковских хранилищ.

Третий вид – броневая сталь широкого применения. Сюда относится материал, толщина которого не превышает 50 миллиметров. Из него изготавливаются индивидуальные бронежилеты, сейфы, металлические шкафы.

Этот материал пробивается даже из мелкокалиберного оружия при использовании бронебойных пуль. Возникает резонный вопрос, а почему не использовать для защиты личного состава более толстую броню. Ответ лежит на поверхности.

Во-первых, чем толще броня, тем она тяжелее, а солдат в бою не должен ощущать дискомфорта, мешающего ему быстро перемещаться.

Во-вторых, толстая броня может и остановит пулю, но избыток нерастраченной кинетической энергии полета все равно нанесет серьезные повреждения внутренним органам, возможно даже в больше степени, чем это могла бы сделать пуля при попадании в тело.

Поэтому и используется броня такой толщины, которая при блокировке пули не превратит внутренности бойца в сплошное месиво. Маркируются все перечисленные виды брони следующим образом: вначале идет название фирмы-изготовителя, например, Mars или Armox, затем указывается толщина листа в миллиметрах.

Основной принцип, который используется при проектировании боевых машин, состоит не в том, чтобы выдержать лобовое попадание, а в том, чтобы принять снаряд вскользь при помощи обтекаемого корпуса. Для этого установка бронированных листов производится под определенным углом к предполагаемому месту обстрела. Такой способ виртуально увеличивает прочность металла.

Сварка материала

Сварка броневой стали происходит по особой методике. Для начала в сварной шов укладывают низкоуглеродистую проволоку, использование которой значительно снижает образование трещин.

Далее используется метод флюсовой сварки, который позволяет очень быстро и качественно скреплять броневые листы между собой.

Шов должен также обладать высокой прочностью, поэтому содержание углерода в нем должно сводиться к минимуму.

Цена

Найти установленную цену на броневую сталь практически нереально. Стоимость всегда формируется в индивидуальном порядке и зависит от толщины материала, площади его поверхности и необходимой формы.

Есть небольшое количество компаний, которые предлагают купить уже готовые листы с фиксированными параметрами по рыночной цене.

Например, на текущий момент лист броневой стали 1,2х6 метров толщиной 6,5 миллиметров обойдется в 139 тысяч рублей.

Как выполняется сварка бронзы, какие существуют методики

Бронза среди материалов получила большую популярность. Но существенно портят всю картину сложности, возникающие во время проведения сварочных работ. Многие понимают, что бронза – это не химический элемент, а сплав, однако не каждый знает о том, что состав материала может быть различным.

В общем смысле под бронзами подразумевают сплавы меди, в которые добавлены такие легирующие элементы, как алюминий, олово, кремний или марганец.

Сразу отметим, что по ряду физических свойств бронза схожа с латунью. В частности, для этих материалов определены идентичные способы сварки. В металлургии же существует четкое разделение сплавов. Если в качестве основного элемента используется медь с цинком, то образованный сплав называется латунью.

Виды бронзы определяются, в зависимости от того, какой элемент используется для легирования. В простейшей классификации бронзы можно разделить на оловянные и безоловянные. Оловянная бронза в своем составе, помимо меди и олова, может иметь никель, фосфор, цинк. Считается, что именно добавление в сплав олова делает его более качественным.

Особенности

Нередко при варке оловянной бронзы наблюдается такое явление, как образование застывших капель. Происходит это по той причине, что легкоплавкие фракции всплывают на поверхность. Такие компоненты, как свинец и цинк, подлежат угару. Их температура кипения ниже, чем у меди, поэтому происходит процесс естественного испарения.

Следует контролировать тип пламени. Оно должно быть строго нормальным. В окислительном пламени выгорает олово, а науглероживающее пламя приводит к появлению пор.

Расход ацетилена при газовой сварке должен составлять 70-120 литров в час на 1 мм толщины листа металла. Поверхность должна находиться в зоне восстановительного пламени, что составляет 7-10 мм.

Только так можно снизить степень выгорания олова.

Детали из литой бронзы рекомендуется предварительно разогреть до температуры 450°C градусов. Присадочным материалом служит проволока БрОЦ4-3 или БрОФ6,5-0,15. Сложности сварки алюминиевой бронзы связаны с образованием оксидной пленки, которая имеет высокую температуру плавления.

С ней можно бороться только при наличии специального флюса. В качестве последнего выступает вещество, содержащее фтористый натрий, хлористый натрий, хлористый барий и хлористый калий.

Кремнистая бронза, в отличие от остальных видов сплавов, неплохо сваривается за счет присутствия таких элементов, как кремний и марганец.

Существуют особенности, характерные для любого сплава, содержащего медь. Об этих особенностях сварщик обязан знать, ведь он в обязательном порядке столкнется с определенными сложностями. Наличие в сплаве меди определяет его физические свойства.

Теплопроводность бронзы, как и латуни, достаточно высокая, вследствие этого приходится учитывать интенсивную отдачу тепла. Быстрая кристаллизация сопровождается образованием трещин. Здесь оказывает влияние еще один фактор – высокий коэффициент теплового расширения.

Бронза широко применяется художниками и скульпторами при изготовлении бюстов или памятников. Из нее делают фурнитуру и элементы декора. Сварочные работы должны обеспечивать не только надежное соединение, но и эстетичный вид. Наличие в сплавах таких элементов, как цинк, олово или свинец во многом определяет особенности сварочных работ.

Выгорание перечисленных элементов обусловлено существенной разницей в температурах кипения. После плавления металла в сварной ванне происходит поглощение атмосферного кислорода. С ним вступают в реакцию легирующие элементы. На поверхности ванны образуется пленка. Параллельно с этим в металл попадает водород, и при кристаллизации остаются поры. Они существенно снижают качество сварного шва.

Необходимо строго соблюдать технологию сварки. Несоблюдение параметров приводит к появлению трещин и прочих дефектов.

Часть проблем удается решить, обеспечив защиту ванны инертным газом. Чаще всего используется аргон. Все вышеописанное указывает на то, что сварка бронзы является достаточно сложным процессом, поэтому сварщик обязан обладать определенными знаниями и опытом.

Подготовка к работе

На сегодняшний день сварка бронзы, как и прочих сплавов, содержащих медь, осуществляется тремя способами: ручная дуговая сварка, аргонодуговая сварка и газовая сварка. Подготовительные работы определены для каждого вида работ и не зависят от выбора способа сварки. Необходимость подготовки металлических поверхностей продиктована требованиями к сварочному шву.

Первым делом путем механической обработки необходимо сформировать кромки, которые будут прилегать друг к другу максимальной площадью.

Затем наждачной бумагой или любым инструментом с абразивом придется отполировать торцы до появления характерного золотистого блеска.

Данную процедуру нужно выполнять в любом случае, так как бронза быстро покрывается слоем окисла, который может препятствовать формированию качественного шва.

Если нет возможности провести механическую обработку, а кромки находятся в нормальном состоянии, то избавиться от окисла можно с помощью раствора азотной или соляной кислоты.

Ручная дуговая сварка

Сварка бронзы чаще всего необходима при проведении ремонтных работ, исправлении брака или при наплавке. Можно применять предварительный подогрев детали до 350-450°C градусов, однако следует помнить, что при высокой температуре прочность бронзы снижается. Ручная дуговая сварка ведется в нижнем положении. В качестве расходного материала применяются металлические или угольные электроды.

• При использовании металлического электрода выставляется постоянный сварочный ток обратной полярности.
• Угольные электроды требуют прямой полярности.

Возможна сварка и переменным током, однако для стабильной дуги сила тока должна быть существенно выше. Если при постоянном токе она выбирается исходя из расчета 40 А на 1 мм (диаметр электрода), то для переменного тока показатель возрастает до 80 А. Шов накладывается непрерывно, без поперечных движений электрода.

Литые детали из бронзы после сварки следует отжигать при температуре 500°C градусов. Прокат проковывается без разогрева. Фосфористая бронза подлежит дуговой сварке, но использовать рекомендуется электроды, в состав которых входит олово, фосфор и медь.

Электроды для оловянной бронзы содержат цинк, олово, свинец, фосфор, никель, железо и медь. Алюминиевая бронза сваривается медными прутками, в которых присутствует алюминий, марганец и железо.

Наплавка бронзы осуществляется бронзовыми электродами ОСЦ-5-3-20 или АЖ-9-4.

Аргонодуговая

Данный тип сварки принципиально схож с ручной дуговой сваркой. Отличие заключается лишь в том, что процесс происходит в среде защитного газа.

Аргон тяжелее воздуха, поэтому он образует защитную зону, через которую к сварочной ванне не поступает атмосферный кислород.

Аргонодуговая сварка может осуществляться неплавящимися вольфрамовыми электродами или плавящимися электродами, роль которых выполняют прутки.

Производительность сварки достаточно высокая, однако сам процесс требует от сварщика наличия определенной квалификации.

Электрическая дуга, образованная между поверхностью металла и электродом, частично расплавляет кромки, после чего происходит соединение с образованием шва. Как было уже сказано выше, требуется предварительная подготовка кромок.

Существует ряд рекомендаций, позволяющий получить высококачественное соединение деталей из сплавов меди.

• Шов желательно формировать небольшими участками.
• При финализации процесса постепенно понижается напряжение, а затем дуга уводится в сторону.
• Для предотвращения испарения легирующих элементов применяют специальные присадки, содержащие кремний, алюминий или бор.

Сварка бронзы и латуни сопровождается выделением токсичный веществ, поэтому осуществляется с соблюдением всевозможных мер безопасности. Аргоновая сварка имеет ряд преимуществ перед остальными типами соединения.

• Получение эстетичного шва.
• Экономичность процесса.
• Не нужно очищать деталь от шлака.
• Для бронзы аргоновая сварка является наиболее предпочтительной.
• Аргоновой сваркой можно наплавлять детали, восстанавливая их прежнюю форму (например, при износе).
• Имеется возможность работать с тонколистовым металлом.

Газовая

Газовая сварка медных сплавов используется преимущественна для того, чтобы максимально снизить угар легирующих элементов. Сварочное пламя настраивается так, чтобы отчетливо выделялись три зоны. Поверхность металла должна находиться на границе второй и третьей зоны.

Работа с кремнистой бронзой требует наличия окислительного пламени. Оно получается при горении смеси кислорода и ацетилена, если соотношение первого газа ко второму составляет 1,2.

Бронза, содержащая алюминий, при сварке доставляет немало проблем, так как образуется пленка из оксида алюминия, сгущающая содержимое сварочной ванны.

При отсутствии предварительной и последующей термообработки шва качество и прочность соединения, полученного при помощи газовой сварки составляет 85% от прочности основного метала.

Хороший результат можно получить только после проковки шва. Газовая сварка требует от мастера большого опыта. При низкой скорости ведения горелки в металле могут образовываться поры.

Необходимо правильно подобрать мощность горелки, состав газа, исходя из типа бронзы и толщины заготовки.

Сварка бронированной стали – Станки, сварка, металлообработка

» Сварка бронзы

В нашей мастерской вы можете заказать полный комплекс услуг сварки аргоном.
Огромный опыт в этой сфере, ответственность, компетентность сотрудников и наличие профессионального оборудования позволяют нам гарантировать клиентам максимально высокое качество своей работы. Возможен выезд нашей мобильной бригады.