Ім'я файлу: ovt_2017_4_5.pdf
Розширення: pdf
Розмір: 1042кб.
Дата: 16.03.2023
скачати

ОЗБРОЄННЯ ТА ВІЙСЬКОВА ТЕХНІКА • 3(15)/2017 29
Від початку збройного конфлікту на сході України необхідність оновлення парку бойових броньованих машин (ББМ), що знаходяться на озброєнні Збройних Сил
України, набула особливої актуальності [1, 2]. Переваж- ну кількість нових зразків ББМ, що надходять у війська, розроблено та виготовлено на державних та приватних підприємствах України.
Старіння виробничої бази, втрата кваліфікованих кадрів за часи відсутності державного фінансування нових розробок у військовій сфері, відсутність необхід- ного досвіду в низки підприємств, переорієнтованих на виробництво військової техніки, обумовлюють числен- ні випадки виявлення дефектів у ході випробувань та експлуатації нових вітчизняних ББМ. Особливо гостро ця проблема стосується ББМ легкої категорії за масою, бронекорпуси яких являють собою зварні просторові тонколистові конструкції, що складаються із зовнішніх панелей, виготовлених з легованих броньових сталей, з’єднаних між собою таз внутрішнім силовим каркасом. Виникнення тріщиноподібних дефектів на зварних бронекорпусах ББМ призводить до різкого зростання
імовірності ураження екіпажу, що, безумовно, недопустимо. Крім того, це підриває довіру військовослужбов- ців до захисних властивостей нових зразків вітчизняних
ББМ.
Слід зазначити, що під час обговорювання зазна- ченої проблеми основна увага військових експертів та посадових осіб, які приймають управлінські рішен- ня, зосереджена на неякісній броньовій сталі та низь- кій підготовці зварювального персоналу [3, 4]. Однак такі уявлення не зовсім відповідають дійсності. Адже невід’ємними факторами, що визначають відповідність виготовленого зразка ББМ заявленим тактико-техніч- ним характеристикам (ТТХ) та впливають на захище- ність її бронекорпуса, виступають як проектні рішення, так і технологія виготовлення, організація технологіч- ної підготовки та виробничого процесу в цілому (рис.
1). З погляду зварювального виробництва, відповідність бронекорпуса ББМ усім тактико-технічним вимогам та вимогам якості визначається сукупним впливом власти- востей та якості основного металу (броньової сталі ви- сокої твердості), конструктивних особливостей броне- корпуса, а також виробничих факторів (рис. 2).
Метою статті є аналіз та систематизація основних причин, що призводять до виникнення дефектів у звар- них корпусах ББМ легкої категорії за масою та визна- чення основних напрямів їх попередження.
Проблеми матеріалу зварних бронекорпусів. На сьогоднішній день підприємствами ОПК України для виробництва корпусів нових ББМ легкої категорії зама- сою застосовуються в основному закуплені за кордоном броньові сталі високої твердості. У країнах НАТО прокат з броньових сталей за рів- нем твердості поділяється натри групи: 1) сталі з твер- дістю близько 400 НВ (реально – 210…470 НВ) – так звані RHA-сталі (Rolled Homogeneous Armor), що нор- муються за військовими ТУ США MIL-DTL-12560;
2) сталі з твердістю близько 500 НВ (реально –
477…534 НВ) – НHA-сталі (High Hard Armor) згідно з
Надані результати аналізу та систематизація ос-
новних причин, що призводять до виникнення дефектів у зварних корпусах бойових броньованих машин легкої
категорії за масою та визначення основних напрямів
їх попередження. Показано, що проблема підвищення
якості та забезпечення відповідного рівня балістичної та протимінної стійкості зварних бронекорпусів
має комплексний характер, повязана зі зварністю за-
стосовуваних на виробництві сталей, організацією та оснащеністю зварювального виробництва та
конструктивними особливостями корпусів ряду
вітчизняних броньованих машин. Аналіз цих факторів дозволив сформувати напрями подолання проблеми,
що крім наукового вирішення в основному потребу-
ють управлінських і організаційних рішень.
Ключові слова бойова броньована машина,
броньові сталі, дефекти зварювання
Представлены результаты анализа и систематизация основных причин, приводящих к возникновению дефектов в сварных корпусах боевых бронированных машин легкой категории по массе и определение основных направлений их предупреждения. Показано, что проблема повышения качества и обеспечения соответствующего уровня баллистической и противоминной стойкости сварных бронекорпусов носит комплексный характер, связана со свариваемостью применяемых на производстве сталей, организацией и оснащенностью сварочного производства и конструктивными особенностями корпусов ряда отечественных бронированных машин. Анализ этих факторов позволил сформировать направления разрешения проблемы, которая кроме научного решения требует, в основном, управленческих и организационных решений.
Ключевые слова боевая бронированная машина, броневые стали, дефекты сварки
Проблеми виготовлення
зварних бронекорпусів
вітчизняних бойових
броньованих машин
О. А. СЛИВІНСЬКИЙ, кандидат технічних наук, доцент

(Національний технічний університет «КПІ»
ім. Ігоря Сікорського, м. Київ),
С. П. БІСИК, кандидат технічних наук, старший
науковий співробітник,
І. Б. ЧЕПКОВ, доктор технічних наук, професор,
М. І. ВАСЬКІВСЬКИЙ, доктор технічних наук,
професор,
О. В. ЧЕРНОЗУБЕНКО
(Центральний науково-дослідний інститут
озброєння та військової техніки Збройних Сил
України, м. Київ)
УДК 623.438
Бронетанкова техніка

4(16)/2017 • WEAPONS AND MILITARY EQUIPMENT
30
Armored vehicles
MIL-DTL-46100 та 3) сталі з твердістю не менше
570 НВ – UНH-сталі (Ultra High Hard Armor) за MIL-
DTL-32332. У зварювальному виробництві корпусів ББМ легкої категорії за масою переважно застосовують сталі ї групи (табл. 1). При цьому для забезпечення необхідних службових властивостей листовий прокат зі сталей цієї групи загартовується з наступним низькотемператур- ним відпуском. У результаті матеріал набуває високих механічних властивостей (границя плинності не менше
1250 МПа, границя міцності більше 1450 МПа, при твердості близько 50 HRC) У табл. 1 наведено заявлений у рекламних проспектах виробників броньових сталей максимальний вміст легувальних елементів та домішок. Разом із цим, жод- ний з виробників не надає інформації стосовно міні- мального гарантованого вмісту таких елементів, як вуг- лець, марганець, хром, нікель, молібден табор, частка яких в складі сталі безпосередньо впливає на комплекс
Ɋɢɫ. 1. ɉɪɨɟɤɬɧɨ-ɬɟɯɧɨɥɨɝɿɱɧɨ-ɜɢɪɨɛɧɢɱɿ ɮɚɤɬɨɪɢ (ɉɌȼɎ) ɡɚɯɢɳɟɧɨɫɬɿ ɛɪɨɧɟɤɨɪɩɭɫɿɜ ȻȻɆ [5]
Ɋɢɫ. 2. Ʉɨɧɰɟɩɰɿɹ ɬɟɯɧɨɥɨɝɿɱɧɨʀ ɡɜɚɪɧɨɫɬɿ

ОЗБРОЄННЯ ТА ВІЙСЬКОВА ТЕХНІКА • 4(16)/2017 31
Бронетанкова техніка
її механічних та технологічних властивостей після тер- мічного зміцнення.
Аналіз фактичного складу найбільш активно засто- совуваних у вітчизняному бронетанковому виробництві сталей ARMSTAL 500, Miilux Protection 500 таза даними сертифікатів на листовий прокат, що над- ходив на підприємства, представлено на рис. 3–5. Символами білого кольору (не зафарбованими) позначено заявлений виробником максимальний вміст елементів. За результатами проведеного аналізу з 10 плавок сталі ARMSTAL 500 (рис. 3) 2 плавки взагалі не містять бор, 1 сертифікат термообробленого прокату не містить значень його механічних властивостей. Крім того, 2 плавки містять хром, нікель та молібден у більшій кіль- кості, ніж зазначено в табл. 1. У всіх 16 досліджених плавках сталі Quardian 500 рис. 4) немає жодного легувального елемента, фактич- ний вміст якого досягав хоча б 1%, 4 сертифікати термоо- бробленого прокату не містять механічних властивостей. За результатами аналізу 20 плавок сталі Miilux
Protection 500 (рис. 5) жодний сертифікат не містить да- них про термообробку та механічні властивості прокату, прокат різної товщини однієї й тієї ж плавки має різний хімічний склад. При цьому в більшості досліджених плавок замість заявленої кількості нікелю та молібдену як легувальних елементів (дота до 0,5 % відповід- но) містяться лише їх сліди (менше 0,1 %).
Характерним для всіх досліджених сталей є суттє- во менший вміст визначальних для їх механічних влас- тивостей елементів порівняно з рекламними даними. З урахуванням середнього фактичного складу сталь
ARMSTAL 500 згідно з ГОСТ 4543–71 могла б одержа- ти позначення 30ХГНМР, сталь Quardian 500 – 26ГНМР. Для порівняння наведемо можливі позначення за ГОСТ
4543–71 протикульових сталей високої твердості, за- стосовуваних у СРСР: 26ГСМ, 22ХГСНМ, 35ХСН2М.
Принциповою відмінністю закордонних бронесталей високої твердості від радянських аналогів, а також су- часних вітчизняних розробок [7] є відсутність легу- вання кремнієм та мікролегування бором. За рахунок останнього закордонним виробникам вдалося суттєво підвищити прогартовуваність сталі та зменшити вміст традиційних високовартісних легувальних елементів, у першу чергу нікелю та молібдену. Завдяки цим рішенням спільно з сучасними технологіями позапічної та термо- механічної обробки листовий прокат зі сталей, наведе- них у табл. 1, у стані поставки після термічного зміцнен- ня може демонструвати механічні властивості не гірші від вітчизняних бронесталей високої твердості. Однак економне легування закордонних сталей, у першу чергу відносно невеликий фактичний вміст молібдену (дота бору (до 0,002%), обумовлює їх низьку відпускну стійкість. Так, виробник не рекомендує перебільшувати температуру нагрівання матеріалу вище С під час проведення технологічних операцій, пов’язаних зі зва- рюванням або термічним різанням. Оскільки при елек- тродуговому зварюванні перегрівання основного мета- лу вище зазначеної температури неминуче, метал зони термічного впливу (ЗТВ) зварних з’єднань з цих сталей характеризується відносно протяжними (до 6…8 мм шириною) послабленими внаслідок термічного відпус- ку ділянками [8–11]. Усвою чергу, це обумовлює часті випадки невідповідності зварних складальних одиниць необхідному рівню протикульової (рис. 6) або проти- мінної стійкості. Крім того, проведення досліджень з використанням апробованих числових моделей [20–22] також з високою імовірністю матиме сумнівний результату зв’язку із складністю прогнозування механічних характеристик таких зварних з’єднань.
Брак офіційно викладених у нормативній або тех- нічній документації вимог до хімічного складу броньо- вих сталей з чітко встановленими верхньої та нижньою межами вмісту всіх легувальних елементів та домішок, відсутність належним чином організованого вхідно- го контролю на деяких підприємствах ОПК негативно впливають на якість та спеціальні робочі властивості зварних складальних одиниць з цих матеріалів і, таким чином, експлуатаційну надійність виготовлених зразків
ББМ. Звичайно, фактичний, контроль балістичного та протимінного захисту ББМ здійснюється шляхом на- турних випробувань. Однак високий рівень структур- ної та механічної неоднорідності одержуваних зварних з’єднань [12], обумовлений суттєвим розкидом хіміч- ного складу та, відповідно, фізико-механічних власти- востей листового прокату з броньової сталі закордон- ного виробництва вносить в такі випробування досить
Ɍɚɛɥɢɰɹ 1. ɍɦɨɜɧɢɣ ɯɿɦɿɱɧɢɣ ɫɤɥɚɞ (ɦɚɤɫɢɦɚɥɶɧɢɣ ɜɦɿɫɬ ɟɥɟɦɟɧɬɿɜ) ɞɟɹɤɢɯ ɇɇȺ-ɫɬɚɥɟɣ ɡɚɤɨɪɞɨɧɧɨɝɨ
ɜɢɪɨɛɧɢɰɬɜɚ
Ɇɚɪɤɚ ɫɬɚɥɿ
ɋ,% Mn,%
Si,% Cr,% Ni,% Mo,% P,% S,% B,%
ARMSTAL 500
(ɉɨɥɶɳɚ)
0,32 1,20 0,50 0,90 1,10 0,30
≤0,015 ≤0,010 0,003
Armox 500T
(ɒɜɟɰɿɹ)
0,32 1,20 0,40 1,0 1,80 0,70
≤0,015 ≤0,010 0,005
SWEBOR ARMOR 560
(ɒɜɟɰɿɹ)
0,36 1,60 0,60 +


≤0,020 ≤0,010
+
Miilux Protection 500
(Ɏɿɧɥɹɧɞɿɹ)
0,30 1,70 0,70 1,50 0,80 0,50
≤0,030 ≤0,015 0,004
Quardian 500/HB 500 MOD
(Ȼɟɥɶɝɿɹ)
0,30 1,20 0,40 0,80 1,20 0,60
≤0,015 ≤0,010 0,005
+/– ɦɿɫɬɢɬɶɫɹ/ɜɿɞɫɭɬɧɿɣ ɭ ɫɤɥɚɞɿ ɫɬɚɥɿ ɹɤ ɥɟɝɭɜɚɥɶɧɢɣ ɟɥɟɦɟɧɬ.

4(16)/2017 • WEAPONS AND MILITARY EQUIPMENT
32
Armored vehicles
Ɋɢɫ. 3. Ɏɚɤɬɢɱɧɢɣ ɯɿɦɿɱɧɢɣ ɫɤɥɚɞ ɞɨɫɥɿɞɠɟɧɢɯ ɩɥɚɜɨɤ ɫɬɚɥɿ ARMSTAL 500
Ɋɢɫ. 4. Ɏɚɤɬɢɱɧɢɣ ɯɿɦɿɱɧɢɣ ɫɤɥɚɞ ɞɨɫɥɿɞɠɟɧɢɯ ɩɥɚɜɨɤ ɫɬɚɥɿ Quardian 500
Ɋɢɫ. 5. Ɏɚɤɬɢɱɧɢɣ ɯɿɦɿɱɧɢɣ ɫɤɥɚɞ ɞɨɫɥɿɞɠɟɧɢɯ ɩɥɚɜɨɤ ɫɬɚɥɿ Miilux Protection 500

ОЗБРОЄННЯ ТА ВІЙСЬКОВА ТЕХНІКА • 4(16)/2017 33
Бронетанкова техніка велику імовірнісну складову. У цьому випадку для за- безпечення гарантованого захисту особового складу
ББМ вимушеним конструкторським рішенням може бути тільки збільшення запасу за товщиною броньової сталі та, як наслідок, зростання маси ББМ у цілому, що вплива- тиме на характеристики прохідності й рухомості зразка.
Прикладом нормативного документа, який регла- ментує вимоги до листового прокату з броньової сталі високої твердості, що надходить від виробника, є роз- роблені МО США технічні умови військового призна- чення MIL-DTL-46100E [13], які знаходяться у відкри- тому доступі. Вимоги до хімічного складу бронесталей згідно з цим документом надані в табл. 2.
Проблеми зварювального виробництва корпусів
ББМ. Конструктивними особливостями зварних корпу- сів ББМ легкої категорії за масою є наявність великої кількості різнотовщинних зварних з’єднань таз єднань під тупими й гострими кутами з товщиною з’єднуваних елементів близько 5…25 мм, а також різнонаправлених зварних швів, що потребують зварювання в складних просторових положеннях або використання спеціалізо- ваного устаткування для переміщення зварюваних ви- робів. Це обумовлює переважне застосування у вироб- ництві зварних бронекорпусів механізованого електро- дугового зварювання плавким електродом у захисному газі.
Ɋɢɫ. 6. Ⱦɟɝɪɚɞɚɰɿɹ ɛɚɥɿɫɬɢɱɧɨʀ ɫɬɿɤɨɫɬɿ ɡɜɚɪɧɢɯ ɦɚɤɟɬɿɜ ɡ ɛɪɨɧɶɨɜɨʀ ɫɬɚɥɿ ɜɢɫɨɤɨʀ ɬɜɟɪɞɨɫɬɿ ɩɿɞ ɜɩɥɢɜɨɦ
ɨɛɭɦɨɜɥɟɧɢɯ ɡɜɚɪɸɜɚɥɶɧɨɝɨ ɬɟɩɥɚ ɫɬɪɭɤɭɬɪɧɢɯ ɩɟɪɟɬɜɨɪɟɧɶ (ɈɆ – ɨɫɧɨɜɧɢɣ ɦɟɬɚɥ, ɳɨ ɧɟ ɡɚɡɧɚɜ ɜɩɥɢɜɭ
ɡɜɚɪɸɜɚɥɶɧɢɦ ɬɟɩɥɨɦ, ɁɌȼ – ɡɨɧɚ ɬɟɪɦɿɱɧɨɝɨ ɜɩɥɢɜɭ)
Ɍɚɛɥɢɰɹ 2. ȼɢɦɨɝɢ ɞɨ ɯɿɦɿɱɧɨɝɨ ɫɤɥɚɞɭ ɛɪɨɧɟɫɬɚɥɟɣ ɜɢɫɨɤɨʀ ɬɜɟɪɞɨɫɬɿ ɡɚ MIL-DTL-46100E [13]
ɏɿɦɿɱɧɢɣ
ɟɥɟɦɟɧɬ
Ƚɪɚɧɢɱɧɢɣ ɜɦɿɫɬ ɞɥɹ ɩɟɪɲɨʀ ɩɚɪɬɿʀ,
% ɦɚɫ.
Ⱦɨɩɭɫɬɢɦɿ ɜɿɞɯɢɥɟɧɧɹ ɞɥɹ ɜɫɿɯ ɧɚɫɬɭɩɧɢɯ ɩɚɪɬɿɣ,
% ɦɚɫ.
C 0,32 3)
Mn
Ȼɟɡ ɨɛɦɟɠɟɧɶ, ɚɥɟ ɹɤɳɨ:
< 1,00
> 1,00
± 0,15
± 0,20
P 0,020 1)
3)
S 0,010 1)
3)
Si
Ȼɟɡ ɨɛɦɟɠɟɧɶ, ɚɥɟ ɹɤɳɨ:
< 0,60
> 0,60 to < 1,00
> 1,00
± 0,10
± 0,15
± 0,20
Ni
Ȼɟɡ ɨɛɦɟɠɟɧɶ
2)
± 0,25
Cr
Ȼɟɡ ɨɛɦɟɠɟɧɶ, ɚɥɟ ɹɤɳɨ:
< 1,25 2)
> 1,25
± 0,15
± 0,25
Mo
Ȼɟɡ ɨɛɦɟɠɟɧɶ, ɚɥɟ ɹɤɳɨ:
< 0,20 2)
> 0,20
± 0,035
± 0,075
V
Ȼɟɡ ɨɛɦɟɠɟɧɶ
2)
± 0,075
B 0,003 3)
Cu 0,25 2)
3)
Ti 0,10 2)
3)
Al 0,10 2)
3)
1)
ȼɦɿɫɬ P ɬɚ S ɩɨɜɢɧɧɢɣ ɭɬɪɢɦɭɜɚɬɢɫɶ ɧɚ ɧɚɣɧɢɠɱɨɦɭ ɪɿɜɧɿ, ɫɩɿɥɶɧɢɣ ɜɦɿɫɬ P + S ɦɚɽ ɧɟ ɩɟɪɟɛɿɥɶɲɭɜɚɬɢ
0,025%.
2)
əɤɳɨ ɮɚɤɬɢɱɧɢɣ ɜɦɿɫɬ ɟɥɟɦɟɧɬɚ ɧɟ ɩɟɪɟɛɿɥɶɲɭɽ 0,02 %, ɬɨ ɜ ɫɟɪɬɢɮɿɤɚɬɿ ɩɪɨɫɬɚɜɥɹɽɬɶɫɹ < 0,02 %.
3)
ȼɦɿɫɬ ɟɥɟɦɟɧɬɚ ɦɚɽ ɧɟ ɩɟɪɟɛɿɥɶɲɭɜɚɬɢ ɧɚɜɟɞɟɧɟ ɝɪɚɧɢɱɧɟ ɡɧɚɱɟɧɧɹ.

4(16)/2017 • WEAPONS AND MILITARY EQUIPMENT
34
Armored vehicles
Від початку х рр. минулого століття у вітчизня- ному танкобудуванні для зварювання в захисному газі протикульових сталей високої твердості почали засто- совувати високолегований зварювальний дріт аустеніт- ного класу Св-08Х20Н9Г7Т [14], аналогічний тради- ційно застосовуваному для з’єднання товстолистової протиснарядної броні. Наразі ця марка зварювального дроту поступово замінюється у виробництві вітчизня- ними та закордонним аналогами (табл. 3). Як видно з табл. 3, у шві намагаються одержати ви- соколеговану хром-нікель-марганцеву сталь, що не за- знає поліморфного перетворення та зберігає аустенітну структуру до повного остигання зварного з’єднання. За умови призначення раціональних параметрів режиму зварювання та правильної техніки виконання зварних швів це дозволяє уникнути утворення тріщин у зварних з’єднаннях завдяки високому рівню пластичності мета- лу аустенітного зварного шва та високій розчинності водню в ньому.
Аустенітний метал зварного шва характеризуєть- ся високою живучістю під обстрілом, тобто здатністю не руйнуватись при завданні уражень поза межами шва. Однак при застосуванні подібних зварювальних матеріалів рівноміцність металу зварного з’єднання не забезпечується, а необхідний рівень кулестійкості зварних вузлів досягається їх конструктивним вико- нанням: застосуванням зварних з’єднань, в яких одна з деталей повністю закриває шов, або спеціальних вузь- козазорних, шипових, пазових і т. п. зварних з’єднань.
Неопрацьованість у виробництві технології виконання подібних з’єднань зі спеціальних сталей при застосу- ванні високолегованих аустенітних дротів та сучасних захисних газових сумішей спричиняє масові дефекти форми швів: несплавлення крайок та непровари (рис. 7). З урахуванням зазначеної раніше надмірної тепло- вої чутливості закордонних бронесталей забезпечення при їх зварюванні якісного формування металу шва од- ночасно з попередженням гартівних тріщин та запобі- ганням знеміцнення окремих ділянок ЗТВ являє собою складну науково-технічну задачу. З показаної на рис. 8 діаграми температурного режиму зварювання термо- зміцнених сталей видно, що за відсутності попередньо- го підігріву діапазон допустимих режимів зварювання для цих матеріалів є доволі вузьким. Якщо погонна енергія зварювання виходитиме за межі цього діапазо- ну, підвищуватиметься небезпека утворення гартівних тріщин, або, навпаки, через надмірне тепловкладення в зварюваний метал відбуватиметься знеміцнення ЗТВ
Ɍɚɛɥɢɰɹ 3. ɏɿɦɿɱɧɢɣ ɫɤɥɚɞ ɧɚɩɥɚɜɥɟɧɨɝɨ ɦɟɬɚɥɭ ɞɥɹ ɞɟɹɤɢɯ ɞɪɨɬɿɜ, ɡɚɫɬɨɫɨɜɭɜɚɧɢɯ ɩɪɢ ɡɜɚɪɸɜɚɧɧɿ
ɛɪɨɧɟɫɬɚɥɟɣ
Ɂɜɚɪɸɜɚɥɶɧɢɣ
ɞɪɿɬ
Ɇɚɫɨɜɚ ɱɚɫɬɤɚ ɟɥɟɦɟɧɬɿɜ, %
ɋ Si Mn Cr Ni Mo Ɍɿ Cu S P
ɋɜ-08ɏ20ɇ9Ƚ7Ɍ
(ȽɈɋɌ 2246-70)
0,09 0,6 6,8 19,8 9,1 - 0,64 - 0,004 0,008
ESAB OK Autrod 16.95 – G 18 8 Mn
(ȾɋɌɍ EN ISO 14343)
0,07 0,9 6,9 17,9 7,7 0,2 - 0,2 0,01 0,02
ɏɈɊȾȺ 307Ɍɿ – G 18 8 Mn Ti
(ȾɋɌɍ EN ISO 14343)
0,08 0,70 5,9 17,9 8,0 - 0,47 - 0,011 0,024
Ɋɢɫ. 7. ɇɟɩɪɨɜɚɪɢ ɡɜɚɪɧɢɯ ɡ’ɽɞɧɚɧɶ ɛɪɨɧɶɨɜɢɯ ɫɬɚɥɟɣ ɜɢɫɨɤɨʀ ɬɜɟɪɞɨɫɬɿ: ARMSTAL 500, Quardian 500,
HB 500 MOD, ɫɬɚɥɶ «71»

ОЗБРОЄННЯ ТА ВІЙСЬКОВА ТЕХНІКА • 4(16)/2017 35
Бронетанкова техніка зварних з’єднань й, відповідно, зростатиме імовірності
її пробиття засобами ураження.
Проведені дослідження з впливу зварювального тепла на структуру, фазовий склад та механічні власти- вості металу ЗТВ закордонних броньових сталей висо- кої твердості [8, 9] вказують на необхідність обмеження погонної енергії зварювання так, щоб швидкість охоло- дження металу ЗТВ в міжкритичному інтервалі температур була не меншою за приблизно с. На практиці виконання цієї умови не завжди може забезпечуватись підбором параметрів режиму зварювання, який на- лаштовується по зварювальному дроту, а не по основному металу. Адже аустенітний дріт має значно нижчу теплопровідність та меншу температуру плавлення, ніж основний метал.
Перспективними шляхами вирішення проблеми оптимізації температурного режиму зварювання бро- ньових сталей високої твердості аустенітними мате- ріалами можуть бути впровадження зварювання пуль- суючим струмом, застосування спеціалізованої тепло- відвідної оснастки, зварювання на прямій полярності, застосування спеціалізованих газових сумішей для підвищення ККД дуги, впровадження гібридних лазер- но-дугового та плазмово-дугового процесів. Реалізація цих заходів потребує на сьогоднішній день проведення широкого кола пошукових, параметричних та експери- ментальних досліджень.
Крім проблем технологічного характеру зварю- вальне виробництво корпусів ББМ на багатьох вітчиз- няних підприємствах потерпає від недооснащеності
Ɋɢɫ. 8. Ⱦɿɚɝɪɚɦɚ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɧɨɝɨ ɪɟɠɢɦɭ ɡɜɚɪɸɜɚɧɧɹ ɡɚɝɚɪɬɨɜɚɧɢɯ ɧɢɡɶɤɨɜɿɞɩɭɳɟɧɢɯ ɫɬɚɥɟɣ [15]
Ɋɢɫ. 9. ɉɪɢɤɥɚɞɢ ɧɢɡɶɤɨɝɨ ɪɿɜɧɹ ɨɪɝɚɧɿɡɚɰɿʀ ɫɤɥɚɞɚɥɶɧɨ-ɡɜɚɪɸɜɚɥɶɧɢɯ ɪɨɛɿɬ ɤɨɪɩɭɫɿɜ ȻȻɆ ɱɟɪɟɡ ɛɪɚɤ
ɫɩɟɰɿɚɥɿɡɨɜɚɧɨɝɨ ɭɫɬɚɬɤɭɜɚɧɧɹ ɞɥɹ ɫɤɥɚɞɚɧɧɹ ɬɚ ɩɟɪɟɦɿɳɟɧɧɹ ɡɜɚɪɸɜɚɧɢɯ ɤɨɧɫɬɪɭɤɰɿɣ

4(16)/2017 • WEAPONS AND MILITARY EQUIPMENT
36
Armored vehicles спеціалізованим устаткуванням для складання тапере- міщення зварюваних конструкцій. У першу чергу це стосується заводів, які до 2014 року виконували лише дрібносерійний ремонт військової техніки, що пере- бувала на озброєнні ЗСУ, а також деяких комерційних підприємств, що в останні три роки розпочали модер- нізацію ще «радянських» зразків ББМ або розробку та виготовлення власних зразків. На рис. 9 наведено приклади вимушено архаїчної ор- ганізації складально-зварювальних робіт через зазначе- ні причини. Можна бачити, що складання корпусів ББМ здійснюється за допомогою примітивних пристосувань, які приварюються до поверхні з’єднуваних деталей. Це ускладнює одержання необхідної геометричної фор- ми зварних вузлів та виробів та дотримання розмірної точності конструктивних елементів зварних швів. Та- кож знижається продуктивність складально-зварюваль- них робіт через необхідність видалення приварених до корпуса пристосувань після завершення зварювання.
Відбувається небажане перегрівання чутливих до зва- рювального тепла сталей у місцях, не передбачених конструкторською документацією. Через розміщення складених корпусів на нерухомих опорах зварювальник вимушений виконувати шви не тільки в нижньому та горизонтальному положеннях, а і на вертикальній пло- щині, у важкодоступних місцях.
Приклади сучасних рішень з оснащеності скла- дально-зварювальних ділянок необхідним споряджен- ням для виробництва корпусів ББМ зображено на рис.
10. При цьому слід відзначити, що ще наприкінці х років, під час виконання контракту для інозамовника, українським підприємством «Азовмаш» застосовували- ся спеціалізовані складально-зварювальні стапелі при поточному виготовленні корпусів БТР (рис. 10, г.
Забезпечення складальних та зварювальних ділянок необхідним спорядженням та технологічною оснасткою не тільки підвищує продуктивність виготовлення звар- них бронекорпусів, але і покращує умови праці та змен- шує навантаження на виробничий персонал. Усвою чергу, це знижує імовірність виникнення дефектів звар- них з’єднань та підвищує експлуатаційну надійність го- тових виробів. Адже кожний геометричний дефект або дефект суцільності в металі зварного шва виступає по- тужним концентратором напружень та здатний, в умо- вах дії експлуатаційних навантажень (погодні фактори, вібрація, вибухові та ударні впливи), виступати осеред- ком крихкого руйнування корпуса ББМ.
Конструктивні особливості корпусів вітчизняних легких ББМ. До конструктивних особливостей корпу- сів вітчизняних ББМ легкої категорії за масою, у першу чергу різноманітних зразків, запропонованих комерцій- ними виробниками, слід віднести надмірну кількість
Ɋɢɫ. 10. ɉɪɢɤɥɚɞɢ ɜɢɪɨɛɧɢɰɬɜ, ɨɫɧɚɳɟɧɢɯ ɧɟɨɛɯɿɞɧɢɦ ɭɫɬɚɬɤɭɜɚɧɧɹɦ ɞɥɹ ɫɤɥɚɞɚɧɧɹ ɬɚ ɩɟɪɟɦɿɳɟɧɧɹ
ɡɜɚɪɸɜɚɧɢɯ ɤɨɪɩɭɫɿɜ ȻȻɆ:
ɚ – ɩɥɚɜɚɸɱɢɯ ɛɪɨɧɟɬɪɚɧɫɩɨɪɬɟɪɿɜ ACV 1.1 ɞɥɹ ɤɨɪɩɭɫɭ ɦɨɪɫɶɤɨʀ ɩɿɯɨɬɢ ɋɒȺ (BAE Systems) [16]; ɛ, ɜ
ɛɪɨɧɟɬɪɚɧɫɩɨɪɬɟɪɿɜ Patria AMV ɬɚ Patria Pasi APC (Patria Plc) [17]; ɝ – ɛɪɨɧɟɬɪɚɧɫɩɨɪɬɟɪɿɜ ȻɌɊ-3
(«Ⱥɡɨɜɦɚɲ», 2000 ɪ.) [18]

ОЗБРОЄННЯ ТА ВІЙСЬКОВА ТЕХНІКА • 4(16)/2017 37
Бронетанкова техніка зварних з’єднань. Застосовування розглянутих вище сталей закордонного виробництва (табл. 1), враховую- чи високу чутливість цих матеріалів до зварювального тепла, вимагає додаткових заходів для забезпечення на- лежного рівня бронестійкості металу зварних з’єднань: екранування корпуса додатковими елементами броне- захисту або застосування додаткових броненакладок в місцях зварного з’єднання. Крім цих підходів конструк- ції корпусів сучасних зразків ББМ закордонної розроб- ки характеризуються широким впровадженням штам- пованих та гнутих деталей (рис. 11).
Зрозуміло, що для широкого застосування у ви- робництві вітчизняних ББМ легкої категорії за масою гнутих деталей необхідне дооснащення підприємств відповідним устаткуванням для обробки тиском. Проте загальне зменшення числа зварних швів у конструкції знижуватиме імовірність виникнення тріщин та ризики пробиття бронекорпусів через знеміцнення основного металу.
Висновки. Таким чином, з проведеного аналізу можна відзначити такі актуальні проблеми вітчизняно- го виробництва зварних корпусів ББМ легкої категорії за масою.
1. Наявність у прокаті із закордонних броньових сталей суттєвого розкиду за хімічним складом та від- сутність належного вхідного контролю хімічного складу і механічних властивостей одержуваних матеріалів з боку підприємств-виробників.
2.
Невідповідність організації зварювального ви- робництва та застосовуваної технології зварювання на ряді вітчизняних підприємств вимогам, обумовленим зварністю закордонних броньових сталей високої твер- дості, рекомендаціями виробників сталей з їх зварюван- ня та термічної обробки, а також типам зварних з’єднань та зварювальним матеріалам, зазначеним у конструктор- ській та технологічній документації на виріб.
3. Недостатня кваліфікація робітників-зварю- вальників, відсутність посади головного зварювальника на деяких підприємствах.
Сукупний вплив наведених факторів обумовлює не- достатній рівень технологічної міцності зварних вузлів
із закордонних броньових сталей, експлуатаційної на- дійності та балістичної і вибухової стійкості виготовле- них корпусів ББМ.
Вирішення зазначених проблем потребує таких за- ходів:
1. Розробку технічних умов (ТУ) напрокат лис- товий малої та середньої товщини з броньових сталей високої твердості з регламентованими вимогами до хі- мічного складу, фізико-механічних властивостей, баліс- тичної стійкості таза потреби, інших характеристик. Впровадження розроблених ТУ в систему вхід- ного контролю підприємств, задіяних у виготовленні
ББМ легкої категорії за масою.
3.
Конструювання та виготовлення спеціалізованої складально-зварювальної оснастки для вітчизняних під- приємств з виробництва корпусів ББМ, збільшення на них номенклатури устаткування для переміщення зварю- ваних конструкцій, підвищення рівня механізації та авто- матизації зварювальних робіт, впровадження неруйнів- них методів вихідного та проміжного контролю якості.
4. Підвищення балістичної, вибухової стійкості, живучості та технологічної міцності зварних з’єднань броньових сталей високої твердості шляхом оптимізації конструкції зварних вузлів, раціонального вибору зва- рювальних матеріалів, розробки та впровадження тех- нологій зварювання зі зниженим тепловим впливом на основний метал. Розробку та впровадження на виробництві тех- нологічного регламенту (ТР) зі зварювання броньових сталей високої твердості, організацію навчання та під- вищення кваліфікації робітничого та інженерного персоналу підприємств, задіяного у зварювальному вироб- ництві корпусів ББМ. СПИСОК ПОСИЛАНЬ

1. Бісик С. П, Чепков І. Б, Васьківський М. І, Да- видовський Л. С, Корбач В. Г, Висоцький ОМ,
Захаревич ДМ. Теоретична оцінка протимінної стійкості багатоцільового тактичного автомобіля
«Козак-2» // Озброєння та військова техніка : щокв.
Ɋɢɫ. 11. Ƚɧɭɬɿ ɞɟɬɚɥɿ ɭ ɜɢɪɨɛɧɢɰɬɜɿ ȻȻɆ ɥɟɝɤɨʀ ɤɚɬɟɝɨɪɿʀ ɡɚ ɦɚɫɨɸ ɤɨɦɩɚɧɿʀ Advanced Armour
Engineering [19]:
ɚ – ɡɚɝɨɬɿɜɤɚ ɛɚɲɬɢ ɡɿ ɫɬɚɥɿ Ruuki Ramor 500; ɛ – ɡɚɝɨɬɿɜɤɚ ɞɧɢɳɚ MRAP ɡɿ ɫɬɚɥɿ Armox 500T

4(16)/2017 • WEAPONS AND MILITARY EQUIPMENT
38
Armored vehicles наук.-техн. журн. / ЦНДІ ОВТ ЗСУ. 2016. № 1 (9). С. 26–31.
2. Бісик С. П, Бойко ГО. Деякі дані сучасного стану й тенденцій розвитку колісних бойових броньованих машин // Озброєння та військова техніка : щокв. наук.-техн. журн. / ЦНДІ ОВТ ЗСУ. 2014. № 3 (3). С. 20–24.
3. Броня дала тріщину: поставки українській армії бойових машин «Дозор-Б» знову зриваються. URL: https://www.unian.ua/war/1310279-bronya-dala- trischinu-postavki-ukrajinskiy-armiji-boyovih-mashin- dozor-b-znovu-zrivayutsya-zmi-foto.html.
4. Потерять $2,5 млрд Кто подарил Кремлю крупнейший военный контракт Украины.
URL: https://kh.depo.ua/rus/kh/irakskiy-kontrakt- hto-zgubiv-naybilshe-viyskove-zamovlennya- ukrayini-20170904633391.
5. Литвиненко А. В, Ткачук НА, Литвин Б. Я, Шей- ко АИ. Общий подход к проектно-технологичес- кому обеспечению защищенности бронекорпусов транспортных средств специального назначения //
Механіка та машинобудування. 2012. № 2. С. 221–
229.
6. Сливінський О. А, Бісик С. П, Чернозубенко О. В.
Здатність до зварювання та службові характеристики броньових сталей іноземного виробництва
// Проблеми координації воєнно-технічної та обо- ронно-промислової політики в Україні. Перспекти- ви розвитку озброєння та військової техніки : IV
Міжн. наук.-прак. конф, 12–13 жовт. 2016 р. : тези доповідей. К, 2016. С. 167–169.
7. Позняков В. Д, Костин В. А, Гайворонский А. А,
Моссоковская И. Аи др. Влияние термического цикла сварки на структурно-фазовые превращения и свойства металла ЗТВ среднеуглеродистой легированной стали типа 30Х2Н2МФ // Автомат. сварка.
2015. № 2. С. 8–15.
8. Сливінський О. А, Бісик С. П. Фазовий склад та механічні властивості металу навколошовної ді- лянки зварних з’єднань броньових сталей закор- донного виробництва // Інноваційні технології та
інжиніринг в зварюванні і споріднених процесах
«PolyWeld-2016» : Міжн. конф, 26–27 травня 2016 : збірн. доп. К, 2016. С. 154–158.
9. Сливінський О. А, Бісик С. П, Чернозубенко О. В. Структура та властивості зварних з’єднань броньо- вих сталей закордонного виробництва // Технологические системы. 2016. № 3 (76). С. 103–112.
10. Сливінський О. А, Коваленко В. Л, Перепічай АО. Вплив зварювального тепла на знеміцнення металу зони термічного впливу броньової сталі //
Перспективи розвитку озброєння та військової тех- ніки Сухопутних військ : Міжн. наук.-техн. конф,
11–12 трав. 2017 р. : зб. тез доп. Львів : НАСВ, 2017. С. 59–60.
11. Сливінський О. А, Тонкушіна К. Д. Вплив легу- вальних елементів на фазовий склад та механічні властивості зони термічного впливу броньової ста- лі HB500Mod // Зварювання та споріднені проце- си і технології : X всеукр. міжгалузева наук.-техн. конф, 8–9 черв. 2017 р. : тези доповідей. К, 2017. С. 35–36.
12. Сливінський О. А, Ковтонюк ММ, Бісик С. П.
Неоднорідності зварних з’єднань броньових сталей високої твердості // Проблеми координації во-
єнно-технічної та оборонно-промислової політики в Україні. Перспективи розвит ку озброєння та вій- ськової техніки : V Міжн. наук.-прак. конф, 10–13 жовт. 2017 р. : тези доповідей. К, 2017. С. 192–194.
13. MIL-DTL-46100E «Armor Plate, Steel, Wrought,
High-Hardness».
14. Быков АН, Мельник АД, Проворная А. Е. Исследование сварного шва броневой стали БТ-70Ш
// Вестник бронетанковой техники. 1981. № 1. С. 47–49.
15. Quenched and Tempered Steels, Australian Welding
Research Association, 1985, Techn. Note 15, Milsons
Point.
16. BAE Systems Completes First Production ACV, Will
Display It At Modern Day Marine. URL: https://news.
usni.org/2016/09/21/bae-systems-completes-first- production-acv-will-display-modern-day-marine.
17. Patria – trusted provider of armored wheeled vehicles and mortar systems. URL: https://www.kemppi.com/
ru/otzyvy/patria/.
18. Про недавнее интервью с первым заместителем гендиректора госконцерна «Укроборонпром». URL: https://andrei-bt.livejournal.com/385822.html.
19. Bending ARMOX & CNC bending. URL: http://www.
armoureng.com/en/bending.php.
20. Підхід до оцінки протимінної стійкості корпусів бо- йових броньованих машин з урахуванням зварних з’єднань // Наука і техніка Повітряних Сил ЗС Укра-
їни / ХНУПС ім. Кожедуба. Вип. 3 (28). Х. : ХНУПС
ім. Кожедуба, 2017. С. 121–127.
21. Бісик С. П, Чернозубенко О. В, Схабицький В. Р,
Сливінський О. А, Ханюков В. А. Числове моделю- вання пробиття гомогенної перешкоди ударниками з різною формою головної частини // Озброєння та військова техніка : щокв. наук.-техн. журн. / ЦНДІ
ОВТ ЗСУ. 2017. № 2 (14). С. 17–22.
22. Бісик С. П, Чернозубенко О. В, Сливінський О. А,
Схабицький В. Р, Корбач В. Г. Порівняння ефек- тивності підходів до числового моделювання про- биття ударником гомогенної перешкоди // Озброєн- ня та військова техніка : щокв. наук.-техн. журн. /
ЦНДІ ОВТ ЗСУ. 2017. № 3 (15). С. Рецензент СВ. Лапицький, др техн. наук, проф.
(Центральний науково-дослідний інститут озброєння та військової техніки Збройних Сил України)

скачати

© Усі права захищені
написати до нас