胜利技术:坦克兵团的自动焊接


自动压焊机 短歌 T-34,下塔吉尔183号工厂的底部。 资料来源:俄罗斯国家经济档案馆


驯服盔甲


T-34中型坦克的船体和塔架生产中的主要问题之一是零件焊接处的裂纹形成。 关键是8C装甲的高硬度,即在焊缝附近形成小裂缝或微裂纹。 装甲车生产后首次出现焊接后残留应力的感觉并没有,但随着时间的流逝,它会出现长达500毫米的裂纹。 当然,所有这些降低了坦克装甲的抗冲击性。 为了解决这个问题,在组织撤离企业的生产之后,立即于1942年下半年介入了来自装甲研究所(TsNII-48)和苏联科学院电焊研究所的专家。 研究在两家企业进行:位于下塔吉尔的183号乌拉尔坦克工厂和位于斯维尔德洛夫斯克的乌拉尔重型工程工厂。 从七月到十月,冶金学家和材料科学家总共研究了大约9500个装甲零件的焊接过程中的裂纹形成。 该研究的目的是找到8C装甲的最佳化学成分。 事实证明,在这种情况下,装甲中最重要的成分是碳。 如果其在铠装中的含量大于0,25%,则在焊接区域中的硬化区的硬度急剧增加,这不可避免地导致破裂。

胜利技术:坦克兵团的自动焊接

T-34-85罐体的自动埋弧焊安装。 183年第1944号工厂。 资料来源:俄罗斯国家经济档案馆

但是要在和平时期确保装甲钢中如此低的碳含量并不容易,但在战时通常似乎是不可能的。 通过使用奥氏体焊条,多辊焊接系统和焊接后的低结回火,焊接周期中的“化妆品”变化很小,从而可以将碳含量的上限提高到仅0,28%。 顺便说一句,在德国的坦克工业中,他们没有听说过对坦克装甲如此严格的要求-平均而言,碳的比例在0,4-0,5%的范围内。 解决焊接区域中出现裂纹问题的方法是将零件初步加热到150-200摄氏度,然后在将零件焊接到100度30分钟后缓慢冷却零件。 为此,铠甲研究所开发了特殊的感应器,用于在气割区或焊缝中对铠装零件进行局部加热。 在乌拉尔重型工程工厂,感应器用于焊接前部与侧面和顶盖的接合处,以及在罐的硬化侧部切出平衡孔时。 因此,解决了中碳铠装板在焊接过程中开裂的问题。 随着时间的流逝,斯维尔德洛夫斯克工厂的实践扩展到了其他坦克工厂。

电焊机


1941年48月,根据人民委员会会议的命令,苏联科学院电焊研究所被撤离至下塔吉尔(Nizhny Tagil)。 因此,Uralvagonzavod首次引入了在通量下对罐体进行自动电弧焊接的原因。 当然,这项技术以前是已知的,但是Evgeny Oskarovich Paton院士和中央研究院1942的研究人员能够使它适用于焊接铠装钢。 弗拉基米尔·伊万诺维奇·迪亚特洛夫(Vladimir Ivanovich Dyatlov)是推动铠装焊接发展的杰出科学家之一。 他与Komintern Kharkov工厂的员工一起,通过在焊接熔池中引入低碳焊丝来解决了焊接过程中铠装开裂的问题(下文有更多介绍)。 1943年,世界上第一位科学家发现了带有熔化电极的电弧过程的自调节现象,从而可以大大简化焊接机进给机构的设计。 而且,由于这个原因,有可能制造相对简单,更可靠和更便宜的单电动机焊接头。 没有Dyatlov,就不可能基于Ashinsky冶金厂高炉木炭炉产生的炉渣(称为“ ShA炉渣通量”)来产生有效的炉渣。 自1944年XNUMX月以来,这位科学家领导了Uralvagonzavod焊接实验室,并一直担任这一职位,直到XNUMX年,直到他被调任到造船技术中央研究院为止。

但是回到传说中的T-34,如果不对183号工厂和UZTM工厂的装甲船体(塔)进行自动焊接,它将永远不会成为如此庞大的坦克。 使用自动焊接机可以将焊接时间减少3–6,5倍。 同时,每个战车军团至少使用40线性米的焊缝。


尤金·奥斯卡罗维奇·帕顿院士。 资料来源:patom.kiev.ua

除T-34外,车里雅宾斯克第200装甲船体工厂还使用了帕顿院士的焊接技术。 在它的帮助下,KV罐壳的底部被煮熟,每台机器的接缝总长约为15线性米。 同样重要的是,铠装焊接的自动化可以吸引低技能的工人进行生产-整个战争中长期缺乏焊接大师。 自1942年19月以来,下塔吉尔(Nizhny Tagil)一直在运行独特的储罐输送机,其中运行着280个自动埋弧焊装置。 评估创新的规模-从而释放了57名高质量焊工从事其他工作,并用1942名低技能工人代替了他们。 叶夫根尼·奥斯卡罗维奇·帕顿院士本人在XNUMX年XNUMX月写给苏共(C.)斯维尔德洛夫斯克地区委员会坦克工业部部长的备忘录中,谈到了引入自动焊接的有效性(引自N.梅尔尼科夫的书“伟大卫国战争期间的苏联坦克工业”)。

“由于在焊剂层下实现高速自动焊接的高生产率,焊接体的使用期限将显着减少,劳动力,电力和电极丝的消耗将减少。”

可以在OAO NPK Uralvagonzavod展览馆的档案库中找到人工和自动焊接时间的比较。 按照它们的规定,例如对于T-34塔架高架部分的焊接,焊工只需要40个小时多一点的时间,而自动焊接只需XNUMX分钟即可完成。 使用手动焊接的底部接缝在三个小时内煮沸,而在自动模式下则在一小时内煮沸。

争取接缝


不能说自动焊接机在一夜之间出现在苏联坦克工业的装配厂。 首先,在装甲产品的生产中,手工焊接的份额仍然很高,其次,首先,对于技术本身,并不是所有的事情都很顺利。 无法赋予焊缝足够的延展性-冷却后,焊缝变硬变脆。 当然,这最不利地影响了装甲的弹丸阻力。 在分析了原因之后,发现这完全是超过焊接金属的熔深,将焊丝的金属与母材混合,并使焊接金属显着合金化。 上面提到的由I. F. Sribny领导的TsNII-48和由V. I. Dyatlov领导的焊接学会的小组提出并测试了以下焊接“叛逆”装甲8C和2P的方法。 首先,这是多道焊,这是当机器分几步将待焊接零件连接在一起时。 这样可确保关节的穿透力小,并形成耐用且易延展的接缝。 显然,这种技术在战时条件下不是最有效的:尽管如此,与单道次相比,多道次焊接需要很多时间。


T-34-85储罐塔顶自动埋弧焊安装。 112年,第1945号工厂“ Red Sormovo”。 资料来源:俄罗斯国家经济档案馆

中央研究院48和焊接学会的第二种方法是在切割焊缝时铺设低碳钢丝,以减少铠装金属的“消化”。 结果,冷却后的接缝变得更加可塑性,焊丝严重降低了接缝内部的温度,但也使自动焊接机的生产率提高了一倍。 事实证明,这是最有效的技术,后来甚至得到了改进。 一种新的“两根焊丝”焊接方法,其中将第二根(填充)焊丝(未连接到电流源)以与电极丝成一定角度的方式送入接缝槽中。 计算第二根焊丝的供应量和直径,以使从第二根焊丝沉积的金属量等于从沉积的电极丝沉积的金属量,即第二根焊丝的直径应等于电极丝的直径,并且进给速度应相同。 但是,由于需要将自动压头从送入一根金属丝重新装备到送入两根金属丝,因此该方法的实施被推迟,并被棒材堆放方法代替。 不过,这种方法已经在1942年183月至XNUMX月XNUMX日应用于工厂XNUMX号,用鼻梁焊接了一批坦克的船体鼻下片。


在Nizhny Tagil 34号工厂的T-85-183储罐塔顶自动埋弧焊安装。 1944年。 资料来源:俄罗斯国家经济档案馆

坦克兵(塔)焊接自动化的困难是一项组织计划。 值得记住的是,以前从来没有将焊接机串联组装,实际上是焊接协会试生产的产品。 这就解释了坦克行业新技术发展的缓慢。 因此,到1942年底,坦克工厂只有30到35台自动焊接机,这自然是不够的。 因此,萨尔茨曼人民委员会(I.M. Zaltsman)根据200年28月1943日的183c号命令在7号工厂订购,到1月中旬再安装8台自动焊接设备,到15月5日之前在Ural Heavy Engineering工厂安装200台自动焊接设备,并要求XNUMX台设备在XNUMX月XNUMX日之前交付给车里雅宾斯克工厂。 XNUMX号 此步骤是使国内坦克行业达到急需的履带装甲车前端计划产量的众多步骤之一。

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37 评论
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  1. 李大爷 17 March 2020 06:13
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    我们的祖父很聪明! hi
    1. Bar1 17 March 2020 07:57
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      您需要以某种方式告诉读者谁发现了通过焊接连接金属样品的方法。
      这是两名俄罗斯发明家。
      -Benardos N.N.
      斯拉维亚诺夫(Slavyanov N.G.)
      在1881中
      https://ru.wikipedia.org/wiki/Сварка
      1. AK1972 17 March 2020 12:42
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        太棒了,帖木儿! 但是瑞典人相信那是他们的Kelberg,尽管他只是简单地获得了N.N.发明的涂层电极的专利。 贝纳多斯。
  2. 同样的lech 17 March 2020 06:34
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    辛勤工作的工人的工作条件非常糟糕……看看哪些车间在……低于零的温度下工作并制定计划……那几年真是劳动英雄主义。
    1. 铁匠55 17 March 2020 10:15
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      当我听到或读到“辛勤工作”一词时,这会打扰我。 有一个普通的单词WORKER。

      的确,不仅开始生产坦克,而且还生产前部所有其他设备的工人和工程师的泰坦尼克号劳动打破了纳粹军队的后部。
      1. 操作者 17 March 2020 17:05
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        该死的,这些工人是在Dyatlov(顺便说一下,不是Paton)和焊接机的指导下的工程师和技术人员。
  3. rocket757 17 March 2020 07:06
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    伟大的事情是我们的科学家,工程师们实现了真正的技术突破……
    一切为了国家,一切为了胜利。
    1. Reptiloid 17 March 2020 08:38
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      一切为了胜利! 我读到有关第二次世界大战科学家凯尔迪什(Keldysh)期间飞机制造厂的工作的信息。 他们解决了振动问题,后来又授予了该奖项:1942年,斯大林奖与另一位科学家格罗斯曼一起获得。 一年后,劳动红旗勋章获得通过。
      1. rocket757 17 March 2020 08:52
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        顺便说一句,关于授予的问题……那么,准确地说,它们并没有白费。
        人们努力工作,做着伟大的事情……不是为了奖励,而是为了他们的国家,为了他们的人民!
        1. Reptiloid 17 March 2020 09:21
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          是的,每个工作岗位的人们都为国家胜利而努力。
          在第二次世界大战期间,我们的科学家还发现了医学方面的发现,并有相关文章。
          记住了! 另外,在预防流感方面也有结果。 ...
        2. mihail3 18 March 2020 16:54
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          关于奖项。 您看,您认为奖励对我来说就像您一样-我告诉您。 你是我的工作,我是你的命令。 实际上,该奖项首先是国家看到您并赞赏您的工作的标志。 不是等效物。 其次,这是剩下的-看,这个人被标记为勇气!
      2. Aviator_ 17 March 2020 18:56
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        这不仅是振动-当结构的弹性和高速气压导致机器爆炸性损坏时,它还会颤动。 颤动开始后,有限数量的测试飞行员设法将设备降落在地面上,通常飞机只是塌陷了。
        1. Reptiloid 17 March 2020 19:03
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          感谢您的添加。 好 hi 我读了很长时间,不敢用自己的话说,因为这是第一个斯大林主义者和第一个劳动红旗勋章
  4. Dzyadok 17 March 2020 07:26
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    Quote:同样的莱赫
    辛勤工作的工人的工作条件非常糟糕……看看哪些车间在……低于零的温度下工作并制定计划……那几年真是劳动英雄主义。

    m-daaaa
    问题是生存,而不是工作条件。
    1. Mordvin 3 17 March 2020 07:42
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      引用:Dedok
      问题是生存,而不是工作条件。

      好吧,这意味着我们仍然可以在某个地方生存。
  5. Undecim 17 March 2020 08:11
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    在1941年XNUMX月,根据人民委员会会议的命令,苏联科学院电焊研究所撤离至下塔吉尔(Nizhny Tagil)。
    苏联科学院电气焊接研究所不存在。 直到1991年,乌克兰SSR的科学院电焊研究所都成立了,该研究所是在1934年在电焊委员会的焊接实验室和基辅理工学院工程结构部的基础上创建的。
    帕顿(E.O. Paton)建议撤离下塔吉尔(Nizhny Tagil)的电焊研究所到Uralvagonzavod,因为该工厂在使用自动焊接方面积累了经验,因此有一个大型的焊接实验室,配备了一批合格的专业人员,并且有生产焊接设备和焊接材料的生产基地。
    自动埋弧焊不仅用于储罐行业。 该研究所在其他工厂引入了自动焊接。 在高速自动埋弧焊的帮助下,组织了高爆炸弹,卡秋莎火箭弹的在线生产以及许多其他类型的武器和弹药。
  6. Dzyadok 17 March 2020 08:16
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    引用:mordvin xnumx
    引用:Dedok
    问题是生存,而不是工作条件。

    好吧,这意味着我们仍然可以在某个地方生存。

    是的-否,现在我们同意:
    -有一个带香肠的喂食器,
    -有一个“盒子”,
    -沙发“亲爱的”站着,等待....
    就像明智地说的那样:“要达到老年还需要什么?”
  7. Olgovich 17 March 2020 08:34
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    院士焊接 帕托纳

    Evgeny Oskarovich Paton是一位伟大的俄国工程师,科学家和老师,1870年出生于b一家。 军事工程师 救生员队长 马先驱司。

    教授和老师 铁道部帝国莫斯科工程学院 и 基辅皇帝亚历山大二世理工学院

    除了焊接,他还从事桥梁建设(铆接桥梁的理论计算和设计)和结构力学领域的工作。

    佩顿,1910克
    1. AK1972 17 March 2020 12:49
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      Quote:奥尔戈维奇
      除了焊接,他还在桥梁建筑领域工作

      从切尔尼戈夫(Chernigov)进入基辅(Kiev),您一定会经过焊接的“帕顿桥”(Paton Bridge),所有接缝都是通过自动焊接完成的。
    2. 搜索 17 March 2020 13:27
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      在没有苏联的情况下,他将是一名普通工程师。
      1. 阿列克谢 20 March 2020 18:47
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        这很有趣,但是在苏联,谁是卡德罗夫的“学者”?
  8. 123456789 17 March 2020 09:30
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    但是回到传说中的T-34,如果不对183号工厂和UZTM工厂的装甲船体(塔)进行自动焊接,它将永远不会成为如此庞大的坦克。 [b]使用自动焊接机将焊接时间减少了3-6,5倍。 同时,每个战车军团至少使用40线性米的焊缝。

    好吧,这里我们开始“挖掘”胜利的根本原因! 当然,不是唯一的,但肯定是土著之一! 在本系列文章的结尾对它们全部进行总结是一件很不错的事情。 对未来有用。
  9. Undecim 17 March 2020 10:06
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    但是要在和平时期确保装甲钢中如此低的碳含量并不容易,但是在战时通常似乎是不可能的。
    在带有酸性炉膛的小型平底炉中对钢进行烹饪:纯木炭铁的单道工序,或普通焦铁的双道工序(主炉+酸炉)。 由于对钢的化学成分有严格的要求,因此无法在高性能的大炉膛和主炉膛之间进行单一工艺。.由于苏联的木炭含量不高,因此双相工艺占主导地位。 然而,在战时,1936-1940年在Izhora,Mariupol和Kulebak工厂的主熔炉中进行了许多先导熔炼。 事实证明,积累的经验足以使过渡成为在马格尼托哥尔斯克钢铁厂战争的头几个月中的主要过程(在NII-48科学家的倡议下并在其指导下)。 23月XNUMX日获得第一炉热量。 XNUMX月,库兹涅茨克冶金厂的主要高炉平炉发布了装甲钢。 XNUMX月,根据亚铁冶金人民委员会的命令,苏联的整个铠装钢牌号生产都转移到了主要流程中。 底线:现有设备的性能几乎翻了一番。
    顺便说一句,在德国的坦克工业中,他们没有听说过对坦克装甲如此严格的要求-平均而言,碳的比例在0,4-0,5%的范围内。
    德国装甲钢中的碳含量不是由装甲的“轻度”要求决定的,而是由不同的生产技术和不同的合金添加剂组决定的。
  10. IrbenWolf 17 March 2020 13:45
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    但随着时间的流逝,它会出现长达500毫米的裂纹。

    半米(!)真相?!

    绝对不是监护人?
    1. Yamato1980 18 March 2020 09:16
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      不不幸。 在失事的坦克的存档照片上,经常会遇到此类裂缝。
  11. 米哈伊尔德拉布金 17 March 2020 14:36
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    感谢作者撰写的有趣且写得好的文章! 我期待继续。
    作者+++
  12. maksbazhin 17 March 2020 14:58
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    有趣的是,在那些日子里如何确定合金元素和碳的百分比,甚至在金属的不同深度下,某些实验也需要多少时间。 尊重科学家。
  13. 操作者 17 March 2020 17:09
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    谁知道德国人如何焊接高碳铠装钢?
  14. dgonni 17 March 2020 20:08
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    有这样的说法。 懒惰是进步的动力。 如果是这样的话。 正是由于缺少所需数量的合格焊工,我不得不寻找一种以自动焊接机形式出现的替代方案。
    在同一德国,他们对这类机器有所了解。 但是他们认为没有必要。 由于工人的一般技术水平要高一个数量级。 嗯,技术和焊接技术是不同的。
    如果有人认为自己还没有采用这种技术,那么这并不是对事物的真实看法。 他们控制了最后一系列潜艇中焊缝的透视检查。 在压力下进行透视检查后,未测试船体结构! 断面组装和对接前所有部分的饱和度相同。
    尊重我们的工程师解决重要任务。 因为他们为全面战争的胜利做出了重大贡献。
    斯大林为了纪念胜利在庄严的讲话中说了一个有意义的话。 我们赢了钢铁!
    1. ElTuristo 18 March 2020 10:19
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      哦,这是德国天才的另一位证人...逻辑濒临虚构,潜水艇的船体通常存在于何处?那里是否使用了其他类型的钢材?苏联工程师建立的批量生产在数量和质量上都超过了德国。 ...
  15. ElTuristo 18 March 2020 10:14
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    优秀的文章,多亏了作者,这篇文章再次印证了苏维埃工程学院已经超越了资本主义法西斯主义。
  16. ser56 18 March 2020 17:11
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    有趣的...有帕顿院士的回忆录-我读过很有趣,尽管很久以前...
    1. pischak 21 March 2020 21:18
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      hi 是的,整个以E.O. Paton命名的电子焊接研究所,以其先进的世界级成就而感到非常有趣! 好
      在研究所博物馆中运作的此类硬件展品让人目不暇接,对所有技术人员而言都是嫉妒的对象(在“ nezalezhnitsky” driban从事几十年之后,现在一切都在联盟之下,我不知道现在是什么)!
      但是从怪异的Patonian辉煌(从深海到宇宙的高度!),老实说,我承认我最震惊的是基于气体的微型气体动力焊接设备电解水...后来我在我们的苏联杂志Modelist-Constructor中看到了类似的装置。 是
      如果研究所的基辅博物馆仍未被盗窃,“分解”并保留其所有技术荣耀,那么以可承受的门票价格进行的短途旅行可能会在国内外居民中变得很受欢迎,并成为促销中的视觉“现场广告”世界一流的佩顿产品!
      有趣的是,我记得帕顿(Paton)的原始概念(在帕夫洛夫教授的“狗反射”水平上) 微笑 )保护展品免受好奇的游客的欢迎,他们喜欢“用自己的双手触摸和扭曲所有东西”(我也同样,尽管发出警告,但很难抗拒这一点,看着如此令人愉悦的焊接设备和工具,他们不会对任何专业人员都漠不关心 眨眨眼睛 )! 眨眼
  17. 阿列克谢 20 March 2020 18:49
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    但是现在有了新的学者,例如“学者卡德洛夫”。
  18. 汽油切割机 25 March 2020 22:38
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    “关键是当焊缝附近形成小裂缝或微裂纹时,8C装甲的高硬度”
    在普通人中,这称为咬边。 通常,它们是由于电流选择不正确/焊工资格不足而形成的。 直到今天,例如与我们的造船厂一起观察到的情况。
    “首先,这是多道焊接,这是当机器将焊接零件分几步进行连接时,这可以确保接头的渗透小,并形成牢固而易延展的焊接。”
    对于这样的厚度,我所知道的最优化方法同样适用于潜艇的接头。
    佩顿同志! 拱是焊接界受人尊敬的人物。 不幸的是,他的功绩被赋予了UA纯粹的统一状态。 至今。
  19. 汽油切割机 25 March 2020 23:22
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    但是,您需要在每桶蜂蜜的药膏中添加苍蝇。
    在平面的,几何规则的结构上,自动机肯定是好的。
    在没有选择的“ zagogugulins”上,焊工将手动雕刻。
    “手刹”是否,“半自动”是否。 以及他酿造的专业水平,这将使装甲变得更坚固,我们的坦克也很快。
    焊工很多(包括我在内),而且只有少数认真的专业人员。 我什至不会和这些家伙竞争....
    认真的家伙做饭,让灵魂高兴!
    你看天花板,这不是接缝,这是一首诗!
  20. 地质学家 26 March 2020 17:01
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    佩顿(Paton)出生于尼斯,并在德国-德累斯顿(Dresden)学习。 在研究所的尽头,他在德国设计了一座桥梁和一个火车站。 Ahead在欧洲是一个辉煌的职业,但他更喜欢俄罗斯,他爱着俄罗斯。 他拥有一种非同寻常的简单的直觉,因此,战争爆发前一天,他证明自己是乌拉尔人,预示着我们对祖国的奇迹般的拯救,却以备用工业区为代价。 甚至美国人也基于俄罗斯的工作流程创建了类似的技术,即使他们愿意,德国人也根本没有时间。 我认为在欧洲,在30年代,甚至有几座桥梁倒塌后,甚至立法禁止焊接。