Alp22.ru

Промышленное строительство
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Основы кузнечной и художественной сварки

Основы кузнечной и художественной сварки

Кузнечной сваркой принято называть технологический процесс создания прочного соединения частей металла при термическом нагреве под воздействием давления.

Кузнечная сварка является одним из древнейших способов неразрывного соединения металлов. Кузнечную или горновую сварку человечество применяло на протяжении почти трех тысяч лет как единственную для изготовления различных изделий из железа, пока не научилось его расплавлять, освоив еще и литейную сварку. А вот с развитием технологического прогресса появились другие эффективные способы соединения металлов между собой, поэтому сварка ковкой практически перестала применяться в промышленном производстве.

Что такое кузнечная сварка

Кузнечной сваркой принято называть технологический процесс создания прочного соединения частей металла при термическом нагреве под воздействием внешнего давления. То есть части железных заготовок в месте будущей сварки нагревают до высоких температур, добиваясь тестообразного состояния поверхности. Затем создают давление ударами молота по лежащей на наковальне заготовке, чем и добиваются создания прочного неразъемного соединения.

Соединение концов заготовок

Технологически кузнечная сварка включает следующие отдельные операции:

  • обязательную подготовку свариваемой поверхности,
  • термическое нагревание до строго определенной температуры,
  • соединение концов заготовок путем ковки,
  • заключительная проковка для придания заготовке необходимой формы.

Одним из важнейших условий успешной кузнечной сварки является температура. Ее необходимо улавливать по тону расцветки поверхности каления. Так, для железа температура в 1300⁰ C имеет ярко-желтую расцветку поверхности, а при достижении 1400⁰ C металл начинает светиться ярко-белым оттенком. Сразу по достижению необходимой температуры надо производить сварку ковкой, так как передержка будет приводить к пережогу металла и образованию большего слоя окалины.

Особенности кузнечной сварки

Процесс кузнечной сварки

Так, хорошо свариваются низкоуглеродистые стали с долей вкраплений углерода до 0,6%, при увеличении содержания углерода способность сваривания у железа значительно ухудшается.

Плохая свариваемость при кузнечной сварке характерна для многих легированных сталей, цветных металлов и их сплавов. А также все виды чугуна не поддаются термической соединению ковкой.

Основным препятствием для возможности соединения железа при нагревании является образование слоя окалины на нагреваемой поверхности, которая состоит из достаточно тугоплавких окислов FeO и Fe3О4, неспособных расплавляться при температурах начала размягчения поверхностного слоя. Для того, чтобы эти окислы как можно меньше мешали процессам сварки, будущую свариваемую поверхность покрывают различными флюсами кислотного характера. В основном для этого применяют поваренную соль, борную кислоту и прокаленную буру. Чаще вместо флюса используют традиционные материалы в виде простого стеклянного боя и мелкого речного или кварцевого песка.

Кузнечная сварка является достаточно сложным технологическим процессом и требует для проведения определенных знаний и навыков. К примеру, возможность кузнечной сварки сильно зависит от температуры и, если не достигнуть нужного предела термического расплавления поверхностных слоев, это приведет к непровару, а вот при чрезмерно перегретом металле произойдет пережог или даже расплавление, что не позволит добиться в обоих случаях прочного и качественного соединения деталей.

Способы кузнечной сварки

Способы кузнечной сварки

Есть несколько простых, не требующих особых подготовительных мероприятий, способов изготовления соединений с помощью кузнечной сварки, а именно:

  • встык;
  • внахлест;
  • в обхват.

Единственным обязательным условием при таких способах сварки является необходимость выполнения торцов заготовок в виде выпуклой формы и со значительными утолщениями на концах. Это обусловлено тем, что во время проведения кузнечной сварки (а именно — при термическом нагреве) активно образуется шлаковая пленка на свариваемой поверхности и для того, чтобы частицы шлака выдавливались наружу в процессе ковки заготовок и нужна выпуклость поверхности. А вот утолщенные свариваемые концы заготовок, прежде всего, нужны для самой технологии процесса и позволяют после ковки места сварки привести форму сечения заготовки к заданным размерам.

Более технологически сложными являются способы:

  • сварки в расщеп, к примеру, для соединения стальных полос при изготовлении стальных шин для деревенских телег;
  • сварки с шашками, которую в основном применяли при создании прочных соединений крупных по размеру деталей.

В первом случае концы полос подготавливают специально, оттягивая и разрубая так, чтобы их перед сваркой можно было соединить с перекрытием, а затем, после нагрева до нужной температуры, с помощью ковки с обоих сторон сваривают.

Во втором случае, в ходе подготовки места будущей сварки выполняют в виде углов в 30 или 40 градусов и той же угловой формы изготавливают дополнительные детали для вставок, которые и называют шашками. Далее, всю конструкцию доводят до сварочной температуры и с помощью молота и наковальни придают соединению прочность и нужную форму.

Сферы применения

А также такой способ сварки используют в кузницах для производства разного рода составного инструмента, к примеру, топоров, плугов и другого сельскохозяйственного инвентаря.

Промышленное применение кузнечной сварки постепенно утрачивает свои позиции. Это связано с рядом существенных недостатков. Таких, как:

  • медленный нагрев,
  • относительно слабая прочность,
  • малая производительность,
  • неоднородность процессов осадки,
  • требовательность в квалифицированных мастерах.

Хотя все-таки остались области промышленности, где кузнечная сварка остается востребованной. К примеру, для производства стальных водопроводных труб с небольшим до 100 мм в диаметре. Для этого полосовую сталь нагревают в термических печах и прокатывают через свертыши, а в конце процесса протаскивают через специальные волочильные оправки с большой скоростью, за счет чего и происходит сварка давлением продольного шва трубы.

Используют промышленную технологию кузнечной сварки для получения многослойной структуры стали, для изготовления биметаллических пластин путем совместного проката разогретых заготовок через вальцы или прессования в вакуумных термических камерах.

Оборудование и расходные материалы

Большая наковальня для сварки

Итак, для работы полноценной кузнечной мастерской вам придется приобрести:

  • переносной и стационарный горн, т. е. специальное приспособление для нагрева металла до нужной температуры (на крайний случай подойдет простой бензиновый автоген);
  • несколько видов наковален: большая и маленькая, однорогая и двурогая, которые необходимо с особой прочностью разместить в мастерской;
  • разных размеров кузнечные клещи;
  • различного вида молоты, размерами от хорошей кувалды до слесарного молотка;
  • две емкости для охлаждения: одну под воду, другая — под масло.
Читайте так же:
Как сделать стяжки для пружин своими руками

Дополнительно, возможно, будут нужны различные скребки, формы, подставки, инструмент для сгибания заготовок и многое другое.

Обязательно стоит позаботиться о пожарной безопасности и об индивидуальных средствах защиты, таких как очки, кожаный фартук и холщевые рукавицы.

Особенности кузнечной сварки: технология процесса, необходимое оборудование, области применения

  • Садовый. Обычно это две полукруглые лопасти, сваренные под углом одна к другой. Используется ручной бур этой конструкции для организации лунок под посадку растений, от чего и носит название «садовый». Но этим же инструментом делают шурфы при установке столбов для заборов, беседок и других легких построек.
    bur-svoimi-rukami-3-600x543.jpg
  • Шнековый бур. Отличается тем, что имеет более длинную режущую часть. Используется для тех же целей — делать ямы под столбы. Из-за своей конструкции — более длинной режущей части — его вынимать надо реже, так что обычно бурение проходит быстрее.
    bur-svoimi-rukami-1-600x400.jpg
  • Бур для свай ТИСЭ. Эта конструкция похожа на садовый бур, но имеет дополнительную откидывающуюся лопатку для формирования расширения в нижней части сваи, характерной для фундамента этого типа.
    />

Это инструмент больших размеров, состоящий из буровой колонны и желонки. Чтобы им воспользоваться, сооружают треногу высотой 2-3 м, наверху устанавливают блок для каната.

  • снаряд поднимают на канате и сбрасывают с высоты;
  • он собственным весом пробивает в земле отверстие;
  • почва входит внутрь инструмента, задерживается там;
  • бур поднимают, очищают от породы;
  • продолжают процесс, пока не достигнут воды.

Ложковый

Пластичные породы легче проходить ложковым буром. Это полуцилиндрический снаряд с 2 кромками. Между ними щель, размер которой зависит от вида почвы — для более сыпучих пород уже. Режущая кромка отогнута, нижняя часть в виде ковшеобразного резца. В другом варианте с одной стороны резец, с другой — поперечный выступ. Между ними приваривают сверло.

Особенность инструмента в том, что резец расположен по оси, а ложка смещена в сторону на 10-15 мм. При бурении снаряд своей режущей кромкой вырабатывает отверстие большего диаметра, чем сам. Это необходимо потому, что в процессе работы сразу устанавливают обсадную трубу. Эксцентричная ложка входит в обсадную трубу, вырабатывая ствол по ее диаметру.

Бур спирального вида, или змеевик

Снаряд применяют в плотных глинах и суглинках. Внешне он похож на столярный бурав. Нижняя часть змеевика напоминает ласточкин хвост. При вращении инструмент подобно штопору врезается в грунт, который поднимается вверх и задерживается на лопастях. Сделав не более 2 оборотов, бур приподнимают, чтобы оторвать от основной массы породы. Если этого не делать, поднимать снаряд наверх будет настолько трудно, что можно оборвать штанги.

Зубильное долото

Зубильным долотом дробят глину, сухие породы, мелкие камни. Чтобы скважина получалась расширенной, долота делают эксцентричными. Изготовляют из стали, поддающейся закалке. Заостренная часть долота имеет различный угол в зависимости от свойств породы.

Относительно мягкие почвы проходят инструментом, заточенным под углом 70-80°. Для валунов и галечника — 110-130°. Долото на высоту 25 мм закаляют.

Также от твердости породы зависит форма инструмента:

  • для сравнительно мягких — плоское зубило;
  • для более прочных — Z-образное лезвие;
  • для самых твердых — крестовое долото.

Самостоятельное изготовление трудное, сварка долго не выдерживает. В производстве применяется штампование, которое можно заменить фрезерованием.

Штанговый

Проходку скважины вращательным или ударным способом можно провести штанговым буром. Делают из газовых труб длиной 1-3 м. Применяют, если требуется строго вертикальное расположение ствола. Вместо каната, как при ударно-канатном бурении, пользуются штангами из газовых труб. Их соединяют между собой резьбовыми муфтами. В ряде случаев совмещают вращение с ударами по штанге.

Алмазный

Для проходки особо прочных пород применяют алмазные буры с электрическим или пневматическим приводом. Крепкие скальные породы проходят с высокой скоростью, быстрее в 2 раза, чем долотом.

Как с помощью буры паяют металл

Пайку металлов проводят, предварительно удаляя с их поверхности следы оксидов. Для этого применяют флюсы. Они должны предотвращать окисление при нагреве и стимулировать хорошего растекание расплавленного припоя.

Для пайки медных изделий идеально соответствует всем требованиям припой из буры. Вещество известно со средних веков. Добывали его в озерах Индии, Тибета, затем перевозили в Европу, где использовали для обработки тканей и кожи, производства стекол.

Бура широко применяется для работы с металлами. При изготовлении или ремонте металлических изделий проводится пайка бурой. Прежде всего, метод применяют для деталей из меди, латуни. Особенную разновидность этого флюса используют при ремонте ювелирных изделий.

Состав и свойства

Точное происхождение исторически сложившегося, тривиального названия окончательно не выяснено. Согласно химической номенклатуре бура – кристаллогидрат натриевой соли тетраборной кислоты.

Если в состав входит 10 молекул воды, то вещество называется декагидрат тетрабората натрия. Существуют виды кристаллогидрата с пятью молекулами воды.

Они называются пентагидратами тетрабората натрия. Строго говоря, состав буры представляет собой соль, окруженную гидратной оболочкой из 10 диполей воды.

При 64 ℃ декагидрат расплавляется, постепенно теряет воду. Полное обезвоживание буры происходит при 380°. Образующийся тетраборат стойко выдерживает нагревание до 742° и только потом расплавляется.

Такое поэтапное плавление буры несколько смущает обычных потребителей, привыкших к тому, что вещество плавится строго при одном значении температуры. Специфика объясняется присутствием молекул воды в кристаллогидрате. Эта особенность упрощает применение буры при пайке.

Качество вещества нормировано государственным стандартом. Существует две марки сырья, представляющего собой техническую буру:

  • марка А – это 99,5%-ный декагидрат соли. Остальные 0,5% состоят из карбонатов, сульфатов, мизерного количества соединений свинца и мышьяка;
  • марка Б — 94%-ный декагидрат, содержание примесей в котором составляет 6%.

Обе марки не очень устойчивы. Срок хранения технической буры не должен превышать полгода. В качестве флюса рекомендуют применять буру марки Б. Она полностью соответствует требованиям пайки, стоит дешевле, чем сырье марки А.

Преимущества и недостатки

Флюс, приготовленный на основе буры, очень популярен. Этот материал всегда есть в продаже. Для пайки медных изделий бура – самый доступный флюс, имеющий бюджетные цены.

Буру также используют для пайки некоторых видов сталей, ювелирных сплавов. Для процесса подходят припои с содержанием меди или серебра. Паяльные швы при необходимости всегда можно просто распаять.

В зависимости от элементного состава деталей можно пользоваться не только кристаллическим порошком, но и раствором. Кристаллогидрат прекрасно растворяется в воде.

Существуют некоторые сложности при использовании буры. Место припоя после окончания пайки покрыто налетом. Его нужно механически очищать.

Срок хранения материала ограничен, беречь его нужно в сухом месте. Несмотря на это, бура остается востребованной на производстве и в домашнем хозяйстве.

Применение порошка для латуни и меди

Практики часто используют флюс, который хранился дольше положенного времени. Для пайки латунью буру стоит заново переплавить. Охлажденный порошок нужно поместить в банку с герметичной крышкой. Пренебрежение этой процедурой может испортить работу из-за накопившихся при хранении шлаков.

В начале пайки рабочую зону надо прогреть до хорошо заметного красного цвета. Нагрев стоит начинать сначала по краям, а затем уже непосредственно в месте пайки.

Затем нагретую зону следует постепенно посыпать флюсом, дождаться пока он растечется в виде пленки по краям детали. В этот момент разогретый латунный припой нужно окунуть в расплав буры, чтобы он покрылся горячей флюсовой пленкой.

Как показывает опыт, место пайки имеет при этом красный цвет, расплав буры окрашен в синеватые цвета. Очень долго держать припой во флюсе нельзя. Могут образоваться оксидные шлаки.

Затем следует опять прогреть рабочую зону. Латунь приобретёт оранжевый светящийся вид. Можно приступать непосредственно к проведению пайки. Если все сделать верно, припой заполнит все зазоры.

Место пайки станет золотистым. Когда процесс закончен, горячую зону нужно присыпать порошком буры и оставить остывать. Детали из меди в горячем (200 ℃) состоянии можно поместить в смесь, содержащую поровну ацетон и воду, или просто в воду. Резцы имеет смысл погрузить в горячий песок.

Правильно сделанное соединение имеет прозрачную пленку с легким синим оттенком. На нем нет капель припоя. При неправильно выполненной пайке шов покрывается черной пористой коркой.

Причиной может быть перегрев рабочей зоны, вследствие которого образовались шлаки, или плохое качество флюса на основе буры. Так проводят пайку латуни и других медьсодержащих сплавов.

Применение растворов

Для более легких металлов применяют раствор буры. Работать с жидким флюсом гораздо проще, достаточно просто окунуть в него деталь и начинать пайку. Подобным способом паяют ювелирные изделия, контакты, провода, другие мелкие детали.

Иногда присутствия только буры в составе флюса недостаточно. В таких случаях для пайки применяют смеси. Распространенная добавка, помогающая справиться с задачей, – борная кислота.

Обычно кислоту и буру берут в равных частях. Иногда применяют фториды цинка, хлориды калия, соли других щелочных металлов. Порошки тщательно растирают пестиком в фарфоровой ступке. Можно брать ступку из другого материала, главное, чтобы он не поглощал смесь буры.

При любой пайке сначала проводят зачистку концов деталей. Делать это можно наждачной бумагой, жесткой щеткой или надфилем. Затем насыпают тонкий слой порошка.

Раствор можно наносить кисточкой или простым окунанием детали. Затем рабочую зону равномерно прогревают, не достигая плавления деталей, проводят пайку с требуемым припоем. Он должен хорошо растечься в месте соединения тонким слоем.

Процесс легко выполним в домашних условиях. На производстве для постоянной работы удобна паяльная станция. Существует несколько видов установок с различной комплектацией.

Они производятся в нашей стране и заграницей. Всегда можно подобрать модель, подходящую по набору функций и стоимости.

Соединение медных труб

Трубопроводы из меди – дорогое удовольствие. Вложение денег может быть оправдано при тщательно проведенном монтаже, который часто проводят методом капиллярной пайки с использованием буры в роли флюса.

Стоит отметить, что сегодня, продаются и другие флюсы, более удобные в применении. Одну трубу вставляют во вторую или фитинг так, чтобы зазор не превышал 0,4 мм.

Время пайки невелико, составляет 3 минуты. Важно, чтобы детали при работе оставались неподвижными. Чтобы порошок буры прилип к поверхности, медь вначале прогревают горелкой.

Для труб с диаметром до 108 мм процесс пайки проводят при низких температурах, не превышающих 450°. Шов получается широкий (до 50 мм), но не очень прочный. Широкие трубы, с диаметром больше 159 мм, паяют при высоких температурах. Выполнить процедуру могут только профессионалы.

В обоих случаях расплав припоя хорошо проникает в капилляры деталей, что способствует образованию прочных соединений. Остатки буры рекомендуется удалять.

Нужно помнить, что пайка сопровождается образованием дыма, поэтому работать можно только в проветриваемых помещениях.

Бура для кузнечной сварки своими руками

Для многих кузнецов в наше время кузнечная сварка представляется весьма сложным таинственным процессом, осуществление которого подразумева ет знание определенных секретов. Это распространенное мнение находит свое документальное подтверждение в различных руководствах и учебниках по кузнечному делу. Попытки кузнецов освоить кузнечную сварку по описанию в этих книгах приводят, очень часто, к неудачному результату, что еще больше укрепляет людей в той мысли, что кузнечная сварка – дело весьма непростое. Это сейчас. Но еще каких-то сто лето тому назад, кузнечной сваркой владел каждый кузнец в любом отдельном месте на земном шаре, где только были кузнецы и она не представляла ни для кого никакой сложности, будучи рядовой повседневно используемой операцией. А сейчас про нее забыли . Почему так случилось?

Основная причина заключается в том, что кузнечная сварка утратила в наше время свое практическое значение. Ею разучились пользоваться, потому что она стала ненужна. Для того чтобы соединить детали вместе существует электросварка — метод куда менее трудоемкий и гораздо более производительный. Конечно при условии наличия сварочного аппарата, электродов, и, самое главное, электричества.

Кузнечная сварка, по моим наблюдениям, применяется , в наше время, по сути, только в одной области кузнечного дела – изготовлении так называемой « дамасской стали » — создания декоративной поверхности из чередующихся слоев с различным содержанием углерода.

Вторая причина – это то, что претерпели значительные изменения орудия работы кузнеца. Еще сто лет назад основным типом горна был горн с боковым дутьем, и кузнецы пользовались для нагрева заготовок древесным углем. Современный горн с нижним дутьем, работающий на каменном угле, подходит для кузнечной сварки, гораздо в меньшей степени. Почему, об этом станет понятно дальше. Тем не менее, даже на современном горне, работающем на каменном угле вполне реально осуществить кузнечную сварку, если соблюдать некоторые важные принципы.

Эти принципы следующие:

1. Правильная подготовка заготовок под сварку

2. Правильный нагрев

3. Правильное использование флюса

4. Правильное использование молотка для соединения заготовок

5. Проковка после сварки

Подготовка заготовок под сварку

Для того чтобы правильно осуществить сварку заготовки необходимо подготовить. Во время сварки происходит значительные потери металла вследствие угара (до десяти процентов за нагрев). Кроме того, место сварки необходимо тщательно проковывать. Для того чтобы сохранить требуемые размеры заготовку необходимо высаживать, то есть набирать массу. Различные виды сварки требуют различных видов подготовки (см. упражнения). Как общее правило можно отметить, что варить толстые заготовки легче, чем тонкие.

Обычно считается, что основным условием для осуществления кузнечной сварки является высокая, так называемая «сварочная» температура. Это не совсем так. Нагрев заготовок для сварки представляет из себя не только физический, но и химический процесс. Это означает, что в горне должна быть создана восстановительная атмосфера, то есть присутствовать избыток окиси углерода. Если же кислорода слишком много и будет происходит окислительный процесс, то никакой сварки не произойдет, сколько ни сыпь на металл самых хитромудрых флюсов и сколько не стучи потом по металлу изо всей дури молотком. Сварка произойдет когда металл достигнет не сварочной температуры а сварочного состояния, и это разные вещи. Определить готовность металла к сварке необходимо не по цвету каления (или наличию искр) , а по тому как выглядит поверхность металла. Если выдержана правильная атмосфера в горне, то она должна быть влажной и похожей на то как выглядит поверхность сливочного масла в жаркий день. Это и есть самый главный признак, независимо от того какой цвет имеет металл, тем более что у разных марок сталей эта температура будет разной. В противоположность этому поверхность металла, нагретого в окисляющей среде будет сухой и иметь синеватый оттенок. Флюс в этом случае не поможет. Металл может и не сгорит , но все равно не сварится.

Восстановительная атмосфера достигается правильным формированием кучи горящего уг ля, а также пр авильным расположением в ней нагреваемой заготовки. Как ни странно этим навыком не обладают многи е современные кузнецы, даже те которые имеют сравнительно большой опыт работы в кузнице. Проблема состоит в том , что часто (даже я бы сказал как правило) работа ведется на слишком мелком горне, где заготовку от фурмы (то есть источника ки слород а) отделяет очень малое расстояние. Выработать в себе привычку формировать правильную кучу угля и постоянно поддерживать ее полезно не только для овладения кузнечной сваркой. Это должно быть стандартной привычкой и при обычном нагреве под различные кузнечные операции. В этом случае образуется меньше окалины, меньше вероятность налипания на металл шлака и вообще это эстетически более приятно со стороны. Разбросанный в стороны уголь выглядит гораздо менее опрятно нежели сформированная куча угля, похожая на небольшой вулканчик. Вот я вам и рекомендую держать в голове этот образ вулканчика, когда вы работаете у горна.

К сожаление многие современные горны не приспособлены для такого дела в принципе. Приходится видеть сплошь и рядом плиты 40 на 40 см с отверстиями на всю площадь находящиеся на одном уровне с поверхностью горн ового стола. Такие горны годятся разве только чтобы одновременно нагреть на большую длину несколько заготовок и потом например согнуть их в волюту. Варить на них и пробовать не стоит. Только настроение испортишь и обрастешь комплексами. Основная проблема, это то между вдуваемым воздухом и нагреваемой заготовкой слишком малое расстояние, что приводит во первых к чрезмерному окислению металла, а во вторых к его охлаждению. Т о есть получается как бы обратный процесс, с одной стороны греешь, а с другой стороны охлаждаешь.

Горн для сварки (да и вообще для нормальной ковки), пускай даже и с нижним дутьем, должен во первых обеспечивать точечное дутье, а во вторых иметь углубление под фурму, так называемое горновое гнездо. В этом случае между местом поступления воздуха и заготовкой будет достаточный слой угля, которая будет создавать восстановительную атмосферу и защищать металл от губительного воздействия кислорода. Такой горн дает возможность нагреть до высокой температуры заготовку в нужном месте, не говоря уже о том, что просто гораздо более экономичен в отношении потребления угля.

Горн с боковым дутьем является, на мой взгляд, наилучшим вариантом, как для сварки, так и для ковки. В нем заготовка располагается над струей воздуха и поэтому слой угля может быть меньшим.

Лучшим углем для кузнечной сварки, безусловно, является древесный уголь. Он не содержит вредных примесей, затрудняющих сварку и горит при гораздо меньшем количестве кислорода, чем каменный уголь, что очень важно для создания восстановительной атмосферы. Работать с ним на земляном горне одно удовольствие – они словно созданы друг для друга. Важно отметить, что древесный уголь для сварки должен быть плотным и измельченным до фракции не более грецкого ореха.

Но древесный уголь пока что остается для большинства кузнецов роскошью и поэтому следующим в списке призеров на лучший уголь для сварки стоит кокс. Он тоже чист от примесей, но конечно дутье ему для горения нужно гораздо более сильное.

К сожалению и кокс не всегда можно достать и поэтому кузнецам приходится довольствоваться антрацитом и курным углем. На них тоже вполне реально варить, для этого необходимо освоить методику коксования угля прямо в горне Фокус заключается в том, чтобы вначале выжечь из угля примеси, а уже потом из него формировать кучу и укладывать туда заготовку. Эта методика в большей степени подходит для курного угля, то однозначно полезна и для антрацита.

Заготовка укладывается в верхнюю часть правильно сформированной кучи. Нагрев надо осуществлять медленно (сильное дутье не включать), чтобы металл прогревался равномерно и целиком. Это только кажется что он насквозь горячий. Если быстро греть, то внутри он будет холодный. Особенно опасно это в отношении массивных кусков стали. Тогда различная степень нагрева в разных частях сечения создаст опасность возникновения трещин. По мере прогорания угля куча с боков подгребается к центру кочергой и по необходимости добавляется свежий уголь (опять же с боков). До тех пор пока заготовка не нагрета до светло желтого цвета, она должна оставаться под небольшим слоем угля. Когда сварочное состояние уже почти достигнуто, то конечную фазу нагрева и посыпания флюсом можно осуществлять в углях (или даже над углями) с обнаженной верхней частью заготовки. Слишком рано флюс сыпать не стоит, потому что он возьмется коркой и будет препятствовать нагреву. Хотя многие советуют добавлять флюс при красном цвете каления я так не делаю и сыплю флюс в самом конце. При красном цвете я добавляю флюс только в том случае, когда свариваю высокоуглеродистую сталь. Флюс, в общем то, играет второстепенную роль и вполне реально сварить металл без него. По крайней мере, я такое практиковал с малоуглеродистой сталью. Влажная поверхность у готового к сварке металла, образуется не из-за добавления флюса. Это плавится окалина и примеси, осевшие из угля на поверхности металла. Я рекомендую, прежде чем пробовать делать сварку полностью , вначале попробовать просто погреть заготовки и понаблюдать за тем, что происходит при нагреве в разных режимах: окислительном, восстановительном, с флюсом, без него и т.п. Тогда в отсутствие спешки вызванной необходимостью быстро соединять заготовки многое станет понятным.

Флюс можно добавлять прямо в горне, а можно для этого вытаскивать метал наружу. Я предпочитаю первое, чтобы не терять достигнутую температуру. Флюс можно сыпать либо ложечкой с длинной ручкой либо метать щепотками. Это требует навыка, должен сказать.

Мне постоянно приходится слышать самые разнообразные рецепты сварочных флюсов, многие из которых пугают меня по причине наличия в них ядовитых компонентов. Я бы так рисковать не стал из-за какой то железяки, которую нужно сварить. У наших прадедов ничего этого не было и в помине. Они пользовались обычным песком и все было прекрасно. Но будем справедливы, в те времена и железо было совсем другое. Оно делалось из крицы, содержало шлак и поэтому варилось на раз. С современными сталями так получится не всегда. Тем не менее, еще раз подчеркну, что не стоит увлекать сложными рецептами флюсов. Самым распространенным флюсом является бура. Надо отметить, что обычно бура содержит кристаллизационную воду. Эту воду желательно удалить (хотя, как правило, это никто не делает). Для этого буру расплавляют, а потом растирают получившуюся стекловидную массу в порошок. Такая обезвоженная бура будет варить гораздо лучше по моим наблюдениям. Для сварки малоуглеродистых сталей я добавляю в буру прокаленный речной песок. Если варится высокоуглеродистая сталь, то буру смешивают с борной кислотой и нашатырем (в пропорции 2:1:1)

Очень важно выдержать металл в сварочном состоянии некоторое время. Как говорил мой учитель В.И. Басов – дать ему развариться. При этом для равномерного прогрева и обтекания флюсом его можно повертеть в горне. Но высшим классом является умение довести заготовки до сварочного состоянии в том положении как он был введен в огонь.

Соединение заготовок с помощью молотка нужно вести очень аккуратно. Здесь нужна не сила, а умение. По сути, нужно не бить, а как бы прижимать свариваемые куски металла друг к другу (по выражению старого кузнеца Евгена Васильевича Загорука — «тулить»). Удары должны быть частые. Если видно, что заготовки не соединяются, то дальше бить не надо. Лучше еще раз попробовать нагреть нормально.

После того как сварка осуществлена место соединения необходимо тщательно проковать. Во первых это даст возможность понять насколько хорошо получилась сварка, а во вторых – измельчит зерно, которое в процессе высокого нагрева под сварку разрослось невообразимо. Последнее особенно критично в отношении стали, которая не прощает крупного зерна и ломается по этой причине на раз.

А те перь предлагаю вам познакомится с упражнениями, демонстрирующими различные виды кузнечной сварки.

Упражнение 1 . Сварка перегибом заготовки напополам.

Проковать заготовку на полосу. Конец оттянуть на клин. Перегнуть заготовку напополам. Сварить. Протянуть. Процесс сварки дамасского пакета осуществляется именно таким способом.

Упражнение 2 . Сварка петли

Загнуть заготовку как в первом упражнении, но оставить на конце отверстие. Сварить соприкасающиеся части. Этот способ применяется при формировании проушин топоров, буравов, завесов на двери и пр.

Упражнение 3 . Сварка двух заготовок внахлест

Эта операция требует участия помощника, который либо будет проковывать заготовки молотком, либо держать одну из заготовок. Без третьей руки здесь обойтись сложно. Оттянуть заготовки на конце на клин. Довести обе заготовки одновременно до сварочного жара. Быстро наложить друг на друга и проковать легкими ударами. Эта операция применяется при наращивании заготовок в длину.

Упражнение 4 . Вварка стального лезвия вращеп

Сварка стали требует особого внимания, так как ее очень легко можно сжечь. Разрубить железную заготовку вдоль на конце. Развести концы и тонко их заправить, а потом опять свести вместе. Оковать стальной клин. Вставить его в разруб и зачеканить сильным ударом, чтобы он хорошо держался и не выпал вовремя нагрева. Нагреть и сварить. Эта операция используется при изготовлении различного инструмента, с рабочей стальной частью.

Существуют и другие разновидности кузнечной сварки. Рассказать о них всех – задача, которая выходит за рамки данной статьи. Если хотите научиться делать кузнечную сварку — берите и делайте! У вас все обязательно получится.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector