Będzie o spawaniu stali pancernych/balistycznych w Polsce, a właściwie o braku spawania odpowiedzialnego tych stali.

W Polsce blachy zielone (od koloru malowania = pancerne) są towarem koncesjonowanym. Podwójnego zastosowania.

• 0. Co to są stale pancerne?

Stale pancerne to stale nisko lub średniostopowe, ulepszane cieplne, o bardzo wysokiej wytrzymałości przy jednoczesnej dość wysokiej ciągliwości.

Przykład  to stale klasy Armox (SSAB Szwecja) – taki światowy standard stosowany też w Polsce. Po prostu Szwedzi mają wprowadzoną dobrą technologię wytwarzania tych stali (nie mamy w Polsce takiej technologii), jak jest wybór czy stosować stal balistyczną produkowaną w Polsce czy w Szwecji (a różnica w cenie nie jest duża, nie ma na ten wpływ polityka, czy polityka obronności) – Armox wygrywa, ma lepsze własności. Rosomak – zastosowano stal Armstal (Huta Stali Jakościowych), jednak nie jest to stal balistyczna lepszej jakości niż Armox, po prostu polskie zakłady powinny produkować z polskiej stali.

1. od podstawowych Armox 370T (Class 1-2) na wanny pojazdów (Re>800MPa)
2. do najtwardszych Armox 600 (Re>1500MPa) i Armox Advance (twardość58-64HRC, Re>1600MPa – szacunkowo), na osłony.

Stale klasy Armox 370 (twardość 370HB) to odpowiedniki cywilnych stali AHSS/HSLA klasy S890QL, S960QL. Maja podobny skład chemiczny, własności plastyczne i mechaniczne, mają tylko potwierdzoną odporność balistyczną.

Stale klasy Armox 600 (twardość 600HB), Armox Advance (58-64HRC– to twardość noży lub rdzeni stalowych w pociskach przeciwpancernych podkalibrowych) nie mają odpowiedników stali konstrukcyjnych na rynku cywilnym. Mają odpowiedniki w stalach odpornych na ścieranie, w których spawanie jest traktowane po macoszemu: wytrze się lub pęknie na spawie – Utrzymanie Ruchu naprawi. Stale odporne na ścieranie nie mają przenosić obciążeń, mają chronić lej na koksowni przed ściernym działaniem koksu – uszkodzi się, przykręcimy/pospawamy łatę.

• 1. Na początek rynek cywilny.

W EU obowiązuje norma EN1090, uzyskanie certyfikatu wprowadzenia tej normy przez jednostkę/zakład potwierdza, że producent konstrukcji stalowych ma wprowadzony i prawidłowo działający system kontroli jakości produkcji, który spełnia normy europejskie. Każdy etap produkcji, a nawet projektowania (dobór materiałów, zakup, procesy technologiczne, kontrola jakości, itd) jest monitorowany i zgodny z normami jakości. Posiadanie tego certyfikatu umożliwia wykonywanie konstrukcji stalowych, elementów nośnych, zestawów wg określonych klas wykonania: EXC1-EXC4. Od konstrukcji prostych, nie obciążonych siłami dynamicznymi (EXC1) do konstrukcji najbardziej skomplikowanych, których awaria przynosi katastrofalne skutki (EXC4).

Cały proces wytworzenia konstrukcji jest dobrze zaprojektowany, poczynając od udowodnienia przez zakład, że potrafi spawać określone gatunki stali w określony sposób. Jest wytwarzana próbka, która jest ściśle kontrolowana, jeśli przejdzie wszystkie badania zakład uzyskuje WPQR  – protokół kwalifikacji technologii spawania wystawiony przez jednostkę notyfikowaną (Urząd Dozoru Technicznego, TUV Rheinland, itd.), na podstawie którego tworzone są instrukcje spawania WPS. Jednak najpierw zakład musi udowodnić, że umie spawać dane stale.

Stale stosowane na rynku cywilnym najbardziej wytrzymałe to S1300QL (ulepszona cieplnie jak stale pancerne, ta sama rodzina, Re>1300MPa, odpowiednik Armox500). Da się opracować ich technologię spawania, da się ją wdrożyć, da się wykonać taką konstrukcję po potwierdzeniu przez jednostkę notyfikującą, że zakład potrafi spawać dany zestaw stal/materiał dodatkowy (np. drut do spawania, gaz osłonowy itp.). Jednak przy spawaniu stali o Re>700MPa wszyscy obchodzą się z nią jak z jajkiem: obróbki cieplne przed i po spawaniu, wymagania odnośnie wyglądu zewnętrznego spoiny spawalniczej, inne wymagania jakościowe bardzo wyśrubowane, kontrola rentgenem, ultradźwiękami, itd. Wszystko to znormalizowane, ogólnie dostępne, jasno określone. Przy stalach klasy S1100QL (Re>1100MPa, odpowiednik Armox450), S1300QL (Re>1300MPa) wszyscy chuchają, dmuchają, chodzą na paluszkach, montują kilkadziesiąt termometrów do kontroli temperatury podczas grzania przed i po spawaniu, podczas (!) trzeba udokumentować szybkości grzania przed i chłodzenia po spawaniu, kontrolować (i udokumentować) temperaturę podczas spawania. Podsumowując: w białych rękawiczkach. Ustalono to na podstawie lat doświadczeń.

Polski Rejestr Statków jest idealnym przykładem podania na tacy wszystkich informacji. Standardy są przejrzyste, ogólnie dostępne, PRS miał swoich inspektorów w hutach produkujących stale okrętowe (Huta Częstochowa), po prostu zauważyli, że kontrolować należy wszystko, nawet proces produkcji stali, jeśli awaria niesie za sobą duże straty. Współpraca z PRS jest straszna – kontrolują wszystko na każdym kroku, ale jednocześnie brak niedomówień, wszystko jest zapisane i jasne oraz ogólnie dostępne.

• 2. Konstrukcje spawane dla wojska np. w Niemczech

W Niemczech wprowadzona jest norma DIN 2303 „ Spawanie i procesy pokrewne – Wymagania jakościowe, które musza być spełnione przez firmy produkujące i remontujące produkty militarne (produkty techniki wojskowej)”. Norma ta dzieli wytwórców na klasy Q1-Q4, dzieli konstrukcje na klasy komponentu od BK1 (np. kadłuby czołgów, pancerze) do BK4 (skrzynki narzędziowe). Bez wprowadzenia tej normy zakład nie może produkować konstrukcji techniki wojskowej.

https://www.din2303.de

Jest uzupełniona o standardy jakie muszą być spełnione przy stosowaniu ten normy:

https://www.din2303.de/fileadmin/DIN2303/Anlage_7_A-Z-Sammlung_Wehrtechnik_26_Erfa_20260415.pdf

https://www.din2303.de/fileadmin/DIN2303/Annex_7_A_Z_collection_defense_technology_26_Erfa_20260415.pdf

Czyli nie tylko norma, ale i dodatkowe wytyczne. Jest to norma militarna, ale dostęp mają do niej podmioty cywilne, nic nie jest tajne przez poufne (jawne!), kierownicy jednostek mają obowiązek (!) wymiany doświadczeń i uzupełniać standardy na bieżąco.

•  3. Konstrukcje spawane dla wojska w Polsce ze stali pancernych.

Nic. Brak wymagań określonych ogólnie obowiązującymi normami, wytycznymi, standardami. Projektant udostępnia wytyczne spawania „WPS”, ale te wytyczne są ułomne! Po to jest wprowadzony obowiązek wystawiania WPQR przez jednostki notyfikujące (na podstawie wykonanych w zakładzie próbek w obecności inspektora z jednostki notyfikującej) by sprawdzić czy dany zakład potrafi spawać. To, że w zakładzie A sprawdzono technologię i zakład otrzymał WPQR (na podstawie którego są tworzone WPS – instrukcje spawania) nie oznacza, że zakład B stojący obok też potrafi wykonać daną konstrukcją na podstawie WPQR i WPS z zakładu A. To są wymagania przy produkcji kładki pieszej nad strumykiem (stale klasy S355 Re>355MPa, 3-5 razy mniejsza wytrzymałość niż stale pancerne!), kontenera na śmieci, czy podnośnika hydraulicznego. Są określone wytyczne malowania tej konstrukcji z kontrolą temperatury i wilgotności otoczenia przy malowaniu (!), podane w ogólnodostępnej normie.

W przypadku spawania stali pancernych na konstrukcje militarne w Polsce – brak wymagań określonych normą!

Konstruktor/projektant wozu bojowego, opancerzonej ciężarówki itd. nie ma kompetencji do określenia wymagań jakie trzeba spełnić przy: wyborze zakładu produkcyjnego, doboru technologii spawania czy kontroli jakości. Nie ma, bo nie ma wytycznych, norm, standardów, doświadczenia. Wolnoć Tomku w swoim domku!

Przykład: zdarzył się zakład, który ma wprowadzoną normę EN1090, spełnia najwyższe standardy, może produkować prawie wszystko na rynku cywilnym w EU. Spawalnik się uprze: zróbmy do tego WPQR, zróbmy próbki, zbadajmy je, niech nam UDT wystawi WPQR, że potrafimy. Teraz wkracza rzeczywistość:

1. Inspektor z UDT musi poznać część technologii wykonania pancerza spawanego: dokumentacja techniczna jest tajna, musi być obecny przy wykonaniu próbki, udokumentować – tajne!
2. Trzeba zawieźć próbkę do laboratorium: próbka jest wykonana z blachy koncesjonowanej, trzeba ją przewozić jak broń (odpowiednie zabezpieczenia), laboratorium musi mieć koncesję na przechowywanie takiej próbki?, nawet utylizacja tej próbki jest problematyczna, trzeba przedstawić dokument o przekazaniu z powrotem do zakładu lub do huty (!) zniszczonego kawałka blachy,
3. W WPQR jest podana pełna technologia spawania blachy pancernej (objęta tajnością), WPQR jest dokumentem ogólnodostępnym w jednostce notyfikującej (UDT) dostępnym na żądanie, jest dokumentem ogólnodostępnym w zakładzie (audyt UDT potwierdzający spełnienie standardów EN1090),
4. WPS stworzone na podstawie takich WPQR mają być pod ręką dla spawacza i połowy obsługi na hali, zawierają tajne informacje z dokumentacji technicznej,
5. Zdarzył się mały psikus – projektant osłony balistycznej, inspektor od założeń do projektu nie są Spawalnikami, dobrali źle technologię spawania, próbka wykonana wg „WPS” (z tajnej dokumentacji technicznej) nie spełnia standardów wytrzymałościowych/plastycznych. Zakład wykonuje bez WPQR, wszyscy siedzą jak mysz pod miotłą, bo kontrakt niezrealizowany (straty i kary).

Samo spawanie stali pancernych nie jest czymś cudownym, elitarnym, tajnym, przy odrobinie samozaparcia bez problemu można najść wymagania jakie muszą być spełnione przy spawaniu tych stali (DIN2303), artykuły naukowe ze spawalnictwa.

A obecny stan w Polsce wygląda tak: zrobimy! Nie ma zrobionego WPQR w zakładzie, spawanie na podstawie ułomnego „WPS” (z dokumentacji technicznej tajnej). Są wymagania jakościowe (ujęte w dokumentacji technicznej tajnej), kontrola jakaś jest. Nie ma wymagań odnośnie szczegółów obróbki cieplnej (jest równie ważna w tych stalach jak spawanie) wyznaczonych przez Spawalnika, grzejemy ręcznymi palnikami na termo kredkę (taka kredka świecowa co się topi jak będzie odpowiednia temperatura – dobre to było 30 lat temu) – gdyby coś takiego zobaczył inspektor zewnętrzny podczas spawania stali klasy S960QL (Re>960MPa, taki odpowiednik Armox370) i wyżej kazałby pociąć konstrukcję na złom. Zakład wykonujący pięć lat temu opancerzenie kabiny w ciężarówce miał problem ze spawaniem stali Armox 600 – inne zakłady się o tym nie dowiedzą, nie zmodyfikują technologii wykonania, inny technolog/projektant się o tym nie dowie, problem zostanie powielony.

A kogo to obchodzi?

1. Zakłady które wykonują/chcą wykonywać, naprawiać konstrukcje stalowe z blach balistycznych:

– jeden zakład przyjmie najniższe wymagania określone w tajnej dokumentacji technicznej,

– w drugim zakładzie Spawalnik się uprze bo muszą być wyższe standardy – wyższe koszty

– kto wygra przetarg?

– konkurencja tak, ale na jasnych zasadach,

• Projektantów/konstruktorów, którzy nie są Spawalnikami, Inspektorami Spawalniczymi, nie maja wiedzy i kompetencji by opracować całą technologię spawania, czy nawet jej części,
• MON bo usystematyzowane wymagania to najwyższa i powtarzalna jakość,
• Użytkowników końcowych, których ten pancerz chroni, żołnierzowi należy się jak najlepsza ochrona,
• Warsztaty naprawcze sprzętu bojowego – stal kiedyś pęknie, jasne i znormalizowane zasady spawania naprawczego to gwarancja jakości remontu,
• Itd.

Jeszcze raz: spawanie to nie są informacje tajne, szczególnie przy typowych stalach (Armox, Armstal –  HSJ, HCM…Milar – Huta Częstochowa, Miilux Protection – Miilux Poland), ogromna rzesza Spawalników poradzi sobie z tym problemem stosując rozwiązania, o których nasi projektanci konstrukcji militarnych nawet nie słyszeli, np. spawanie dwoma różnymi gatunkami materiału dodatkowego w jednej spoinie.

Mamy w Polsce dużo ludzi z ogromną wiedzą, bardzo często nie wykorzystaną (np. polska Nanostal – Amerykanie robią z niej kontenery amunicyjne, w Polsce nie potrafimy wykorzystać jej potencjału, który jest ogromy, choć nie do spawania). Może czas pomyśleć o daniu Im narzędzi (normy, standardy, wytyczne) by to co robione jest dla wojska na pewno spełniało najwyższe standardy.

Tekst ten powstał by zwrócić uwagę na coś bardzo prostego – spawanie, jednak ogromnie trudnego w konstrukcjach militarnych. Na co dzień produkuję ostrza czekanów technicznych, spawam stal o twardości 50HRC (odpowiednik twardości Armox500) czy 58HRC (odpowiednik twardości Armox600), są to konstrukcje odpowiedzialne (wiszą na tym ludzie w górach), sam się borykałem przez kilka lat z problemami pękania, stąd moje zainteresowanie tematem. Jestem też czynnym Spawalnikiem, który jak dostanie zlecenie na technologię spawania Armoxu – poradzę sobie jak ogromna armia Spawalników w Polsce. Tylko po co wyważać setki razy raz otwarte drzwi, normy ogólnodostępne to coś pewnego, bardzo ułatwiają życie.

Jeszcze jedno: nie próbuję twierdzić, że mamy w Polsce złych projektantów sprzętu militarnego. Twierdzę, że nie ma narzędzi ogólnodostępnych i wymaganych od wszystkich by takie konstrukcje były najlepsze.

Co do spawania w Polsce; mamy chlubne tradycje Borsuk, Rosomak, Rak, Langusta, Kalina, Loara ale też mniej chwalebne historie – http://blog.melontools.com/inne/wadliwa-wanna-haubicy-krab/.