В феврале 1936 года Семенченко направлен на учёбу на академические курсы тактико-технического усовершенствования при Военной академии механизации и моторизации в Москве, после окончания которых в январе 1937 года был назначен на должность командира танкового батальона в составе 72-й стрелковой дивизии (Киевский военный округ), в апреле 1938 года — на должность командира 22-й механизированной бригады, дислоцированной в Староконстантинове, а летом — на должность командира 26-й легкотанковой бригады (Винницкая армейская группа, Киевский военный округ), дислоцированной в Виннице. В сентябре 1939 года принимал участие в походе РККА на Западную Украину.