Флюс для кузнечной сварки своими руками

флюс для кузнечной сварки – Кузнечное дело – Металлический форум

Флюс — это органическое или неорганическое вещество, которое используется при пайке изделий из металла. Основным предназначением флюса является удаление оксидной пленки с поверхности металла, защита от воздействия кислорода и обеспечение равномерного растекания припоя.
Бывает два основных вида флюсов — кислотные или как их еще часто называют «активные флюсы» и бескислотные, пассивные флюсы. Ярким

1. О тетраборате и декагидрате
2. Дамасский нож: особенности изделия
3. Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь
4. Метки: дамаск, кованный клинок
5. Рецепты самодельных флюсов для пайки
6. Ковка или кузнечная сварка с бурой
7. Как производится процесс спаивания
8. Войти
9. Последние посетители 0 пользователей онлайн
10. Оборудование
11. Безопасность и правила хранения буры
12. Классификация
13. Способ изготовления флюса для кузнечной сварки

О тетраборате и декагидрате

У буры есть серьезнейшее научное название, потому что это не что иное как соединение слабой кислоты с сильным основанием. Название с первого раза запомнить трудно: декагидрат тетрабората натрия.

[box type=”fact”]Эта смесь, которую гремучей никак не назовешь, входит в состав всех эффективных флюсов и шлаковых смесей при кузнечной ковке или

сложных и капризных металлов типа меди, ее сплавов, чугуна, стали.[/box]

Флюс для кузнечной сварки – особая технологическая заслуга буры, о которой нужно рассказать отдельно.

Дамасский нож: особенности изделия

Дамасская сталь отличается рядом свойств, которые присущи только данному металлу. Ножи из этого материала обладают самыми высокими режущими качествами, огромной прочностью, превосходя аналоги в несколько раз. Оригинальной является и поверхность изделия – она визуально неоднородная за счет узоров, которые образуются в ходе изготовления.

Существует два типа дамасской стали, которые идут на создание ножей:

• сварочная – получается путем многократной перековки стального пакета;
• рафинированная – в ходе плавки из нее выпариваются вредные примеси.

Заполучить нож из такого металла мечтает каждая хозяйка: для кухни он идеально подойдет в качестве разделочного. Есть в продаже также охотничьи, рыбацкие, туристические ножи, которые ценятся профессионалами. Дорогие авторские изделия ручной работы обычно покупают как подарочные, многие из них готовят на заказ, дополняя рукоятями из ценных пород древесины.

Купить дамасские ножи дешево не получится. Например, японские ножи марки Yaxell стоят 12000-22000 рублей. Складной ножик Samura можно приобрести за 3000-5000 рублей, раскладной нож от мастерской Сергея Марычева – за 2500-5000. Очень популярны якутские ножи или просто «якуты» (Россия). Они имеют характерную черту – асимметрию клинка. В сочетании с березовой ручкой такие изделия не тонут в воде благодаря особой конструкции. Если брать нож от производителя, можно найти его за 3000-10000 рублей.

По отзывам, хороши также кизлярские ножики с прямым лезвием. Преимущество их – в нанесенных бороздках, которые делают «кизляр» легче. Для охоты, рыбалки нередко покупают ножи с лезвием-крюком, которыми очень удобно потрошить туши животных, крупной рыбы. Сколько стоит такая вещь? Цена может достигать 6000-30000 рублей в зависимости от марки.

У изделий из дамасской стали есть плюсы, и минусы тоже имеются. За ними нужно правильно ухаживать: из-за присутствия углеродистой стали в составе на поверхности может появиться ржавчина. Избежать такой неприятности помогут простейшие предупредительные меры.

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Чем заменить буру при ковке

Кузнечная сварка металла — один из старейших способов получения неразъемного соединения. При этом, с помощью такого примитивного метода можно соединять самые разнообразные металлы, в том числе нержавейку. Но учитывайте, что сварной шов получается недостаточно прочным, и эта работа считается очень трудоемкой. Однако, есть у кузнечной сварки и свои преимущества.

В этой статье мы кратко расскажем, в чем суть кузнечной сварки и какие особенности нужно учесть, чтобы соблюдать технологию.

Общая информация

Кузнечная сварка (она же сварка ковкой) — метод соединения металлов, суть которого заключается в формирование сварного шва с применением кузнечных инструментов. Металл доводят до пластичного состояния и бьют по нему кузнечным ударным инструментом. До изобретения РДС такой способ сварки применялся повсеместно. Но сейчас кузнечная сварка применяется только для соединения деталей из низкоуглеродистой стали.

Чтобы получить качественный шов нужно тщательно очистить металл. Загрязнения и коррозия не должны препятствовать формированию шва во время ковки. Но нужно понимать, что кузнечная сварка — это трудоемкая и малопроизводительная работа. К тому же, шов получается не таким уж прочным, как хотелось. По этой причине сварка ковкой не применяется на производствах, а остается уделом частных мастерских. Тем не менее, с помощью такой незамысловатой технологии можно своими руками выполнить несложный ремонт в полевых условиях.

Технология

Технология кузнечной сварки проста, но в то же время очень трудоемкая. Она требует от кузнеца железного терпения, поскольку на выполнение одного этапа уходит много времени и физических сил. Но если вы все сделаете правильно, то в конечном итоге получите отличный результат. Далее мы расскажем вам все о технологии сварки ковкой.

Нагрев

Все начинается с предварительного нагрева деталей. Нагрев осуществляется в специальных печах или горнах. Важно, чтобы пламя не имело окислительных свойств и в очаге не должно быть лишнего топлива или жидкости для розжига. В качестве топлива рекомендуем использовать древесный уголь. Он хорошо зарекомендовал себя, поскольку не содержит в своем составе серу. А избыток серы приводит к ухудшению качества готового шва.

Также применяется каменный уголь, но в нем может присутствовать до 1% серы. Следите, чтобы фракции угля были более-менее одного размера. Сам уголь должен быть просеянным и некрупным.

Сначала в печь загружается уголь. Он должен хорошо прогореть, чтобы небольшой процент серы испарился. Затем нужно нагреть концы деталей, которые затем будут стыковаться. Средняя температура нагрева — от 1300 до 1400 градусов по Цельсию. Если сталь низкоуглеродистая, то при воздействии такой температуры она приобретет белый цвет. Если у металла, из которого сделана деталь, высокое содержание углерода, то не стоит превышать температуру нагрева более 1200 градусов. Металл должен сменить цвет на белый с желтым.

Такие высокие температуры используются только для нагрева, во время ковки температура понижается. Поэтому учитывайте, что при есть вероятность перегрева металла и образования окалины. Чтобы этого избежать можно использовать флюс для кузнечной сварки. Флюс наносят прямо на деталь, но не предварительно, а прямо во время нагрева. Можно купить специальный флюс в магазине, а можно использовать вымытый и просеянный речной песок.

Не нужно насыпать толстый слой флюса, иначе металл просто не прогреется и образуется много шлака. Посыпайте флюс тонким слоем. Можете смешать речной песок с бурой, тогда примесей при ковке будет меньше. Но не стоит применять буру, если у вас качественный очищенный уголь. Это не принесет должного результата. А вот если уголь плохой и способствует образованию шлака, то бура может помочь. Кстати, если буры у вас нет, то можете использовать обычную поваренную соль.

Есть еще одна хитрость касаемо флюсов. Если деталь небольшого размера, то флюс можно не использовать. Нагрейте заготовку, а затем быстрым движением переместите ее в песок. Сам песок нужно предварительно насыпать в металлический ящик, который следует поставить на горн. Песок немного нагреется и разность температур будет не такой большой.

Также учитывайте, что при использовании песка все равно будет образовываться шлак. Он будет стекать с детали вместе с песком, так что подсыпайте песок по мере необходимости. Обычно требует насыпать песок два-три раза за весь нагрев. В это время необязательно вынимать деталь из огня.

Еще можно смешать флюс с железными опилками, если в металле содержится много углерода. Также можно использовать ферромарганец. Такие смеси способствуют улучшению качества шва, поскольку поглощают избыток углерода.

Иногда бывают ситуации, когда требуется сварить две детали из разных сталей. Мы рекомендуем сначала прогревать ту деталь, у которой меньшее содержание углерода. А прогревать вторую деталь следует спустя небольшой промежуток времени.

Проковка

Теперь о ковке. Как только деталь хорошо прогрелась ее нужно достать из печи или горна, и поместить на наковальню. Тут же следует совершить несколько ударов по наковальне. Так вы собьете шлак. Далее нужно состыковать две нагретые заготовки и нанести несколько легких ударов с помощью кузнечного молота.

Удары должны быть частыми и ритмичными, а детали должны быть плотно прижаты друг к другу, чтобы избежать окисления металла. Затем нужно увеличить силу удара, сохраняя прежнюю скорость. Благодаря сильным ударам две заготовки окончательно соединяются между собой и начинают приобретать единую форму. Чтобы прочность была выше можно проковать не только концы двух деталей, но и прилегающие к ним участки. Саму проковку нужно делать от середины соединения к краям. Так шлак будет равномерно выходить из зоны сварки.

Некоторые мастера после проковки снова нагревают уже готовые детали. Затем снова выполняют проковку. С виду такое изделие выглядит более монолитным, но здесь главное не переусердствовать. Иначе многочисленные нагревы могут наоборот ухудшить качество шва. А вы должны помнить, что само соединение в кузнечной сварке не такое уж и прочное.

Отделка

Отделка — это обязательной этап любой художественной ковки. Но в кузнечной сварке отделка применяется нечасто. Если вам все же нужно сделать соединение эстетически привлекательным, то можете использовать предназначенный для этого кузнечный инструмент. Также можно использовать полировку, кварцевание или патинирование. Используйте щетки с металлическим ворсом, полировочные пасты, пасту ГОИ. Это, конечно, необязательный этап. Он выполняется при изготовлении художественных изделий, а не при ремонте.

Вместо заключения

Кузнечная сварка — почти забытый, но весьма интересный метод соединения металлов. Вам доступна кузнечная сварка нержавейки, а также кузнечная сварка изготовление ножей, что часто практикуется в частных мастерских. Не нужно думать, что раз такая технология потеряла свою актуальность на фоне более современных методов сварки. Наоборот, изделия, изготовленные с применением кузнечной сварки, приобретают особую значимость. Ведь они в прямом смысле изготовлены своими руками.

А вы сталкивались с кузнечной сваркой в своей практике? Может быть вы и есть профессиональный кузнец, которых теперь осталось так мало? Расскажите об этом в комментариях ниже. Желаем удачи в работе!

Хотите научится варить черные, цветные металлы, пластмассы, построив свои собственные сварочные аппараты? Хотите научится выполнять на самодельных сварочных аппаратах практически любые заказы населения? Тогда этот сайт для вас! Также здесь вы найдете рекомендации по приобретению готовых аппаратов, инструментов, приспособлений.

Бура служит для защиты нагретого металла от доступа воздуха, а следовательно –

от образования окалины и возможного пережега. Еще с давних времен, до открытия буры, в кузнечном ремесле был известен один простой метод. Для уменьшения окалины и защиты от пережега нагретую заготовку посыпали мелким чистым промытым речным песком. Если заготовка была небольших размеров, то ее просто «окунали» в песок.

Бура для кузнечной сварки своими руками

Главная / Расходные материалы

Время на чтение: 2 мин

Паяльная бура представлена высокотемпературным флюсом, который производится в виде мелкодисперсного порошка для состыковки металлических деталей.

Вещество переходит в текучее агрегатное состояние при нагреве более 700° C, отчего именуется высокотемпературным припоем.

Технические характеристики флюса описываются Государственным стандартом 842977, что указывает на растворение буры в воде с последующим застыванием прозрачной стекловидной массы.

• Общие сведения
• Плюсы и минусы флюса
• Использование

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.

Хорошенько греем

Нагревание деталей идет в печах или горнах. Количество топлива должно быть точно рассчитано – не больше и не меньше. Лучшее топливо для ковки – древесный уголь и кокс. Но на практике чаще применяется обычный каменный уголь.

Металлические детали загружаются в горн только после полного прогорания угля, чтобы из него удалилась сера, присутствие которой плохо сказывается на качестве соединения.

Температура нагревания деталей должна быть выше, чем уровень, при котором начинается ковка. Уровень температуры нагрева в цифрах зависит от процента углерода в стали: чем ниже его содержание в сплаве, тем выше нужно поднимать температуру нагрева для плавления.

Для низкоуглеродистой стали нагрев должен быть не ниже 1350 – 1370°С, отличительный признак – сияющий белый цвет металла. Если сталь содержит высокую долю углерода, достаточно нагрева около 1150°С, цвет тогда будет иметь желтый оттенок.

Флюс для кузнечной сварки добавляется для защиты. Все дело в обильном образовании окалины вследствие нагревания. Флюсовые смеси предохраняют от этого. Флюс для кузнечной сварки засыпают в точно обозначенный момент – когда уровень нагрева будет находиться между 950°С и 1050°С.

Основа смеси – мелкий чистый речной песок с добавкой 10% буры после хорошей прокалки. Бура в песке работает на хорошее образование шлака и легкую очистку металла от примесей в дальнейшем.

Толщина слоя имеет значение: если он будет слишком толстым, прогрев деталей снизит скорость и качество. Поэтому флюс для кузнечной сварки засыпают равномерным и тонким слоем. Добавка буры в флюсовую смесь особенно важна и необходима, если используется уголь низкого качества.

Из флюсовой смеси формируется шлак, который может стечь с металлической заготовки, что весьма нежелательно. Для предупреждения этого на заготовки подсыпают дополнительные порции песка – осторожно и в умеренных количествах.

Отличным партнером буры выступают железные опилки мягкой консистенции или ферромарганец. Опилки способны к поглощению углерода с поверхности металла в условиях высокой температуры, тем самым значительно повышая качество процесса сварки.

Если нужно сварить детали из разных металлов или марок стали, то первым делом разогревают металл с меньшей долей углерода из-за более высокой температуры плавления. И только затем начинают работать со второй деталью, металл которой содержит более высокий процент углерода.

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.

Список необходимых компонентов

Существует несколько вариантов приготовления тетрабората натрия самостоятельно. Для простого способа вам потребуется:

• пищевая сода;
• борная кислота;
• пластиковая емкость;
• деревянная палочка;
• салфетка.

Второй способ заключается в более длительном изготовлении. Для него потребуется:

• строительная бура (так называют раствор борной кислоты в аптеке);
• глицерин;
• пластиковая емкость.

Как сделать натрия тетраборат самостоятельно в домашних условиях используя эти составляющие, megamaster.info расскажет ниже.

Читать также: Ручной лобзик для фигурного выпиливания по фанере

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.

Ковка или кузнечная сварка с бурой

Процесс ковки отличается сильным нагревом заготовок – это важные технологические нюансы. В результате такого нагревания на поверхностях свариваемых металлических деталей образуется значительный слой окалины вплоть до их пережигания.

Вот здесь и выступает бура в роли спасителя: металлические поверхности засыпают слоем смеси из песка и буры – получается великолепный флюс.

Чтобы разобраться и оценить по достоинству метод с использованием флюса из буры, нужно понять сам процесс. Кузнечная сварка – это смешанный физический метод воздействия на металлы для их соединения.

Суть его – механическое воздействие в виде ударов кузнечного молота в сочетании нагревания для повышения пластичности металла.

Кузнечная сварка применяется для сварки стальных сплавов с по возможности низкой долей углерода – на уровне 0,3%. Высокоуглеродистые стали не годятся для ковки, для этого у них слишком низкая свариваемость при таком методе.

Обязательное требование перед процессом – тщательное удаление с поверхностей заготовок любых загрязнений и оксидных пленок.

Нужно заметить, что кузнечная сварка в принципе не дает крепкого металлические соединения, это далеко не самый надежный способ ковки. К тому же при его использовании не обойтись без профессионализма кузнеца – без этого ничего не получится.

Поэтому он практически не используется в промышленных целях и на заводах. А вот если дело касается ремонтных работ в полевых и неблагоприятных условиях, этот метод применяется довольно часто.

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.

Процедура пайки

Понадобятся материалы и приспособления:

• Стальные щетки для зачистки внутренних стенок медных труб;
• Резак для трубы;
• Кисточка для нанесения буры (флюс-пасты);
• Оловянные припои;
• Флюс-паста (бура);
• Газовая горелка.

Выбор приспособления

Горелки бывают нескольких основных видов: с наличием пьезорозжига и без него, под различные газовые баллончики. Стоит отметить, что горелки дорогих производителей (марок) без пьезорозжига большой популярностью не пользуются. Таким образом, можно воспользоваться недорогими газовыми горелками польских марок, но с наличием пьезорозжига.

Читать также: Самодельный топор из рессоры

Обратите внимание на то, что пьезорозжиг служит на руку мастеру, желающему произвести пайку труб из меди самостоятельно, та как такое устройство позволит экономить время и нервы.

Кузнечная (горновая) сварка

#1 Andrew

Горновая сварка — древнейший вид сварки давлением. На протяжении почти трех тысячелетий человечество широко пользовалось железом, не умея его расплавить, поэтому к железу нельзя было применять давно известную литейную сварку и была изобретена горновая сварка, способ, как бы предназначенный для железа. Расцвету и развитию горновой сварки чрезвычайно способствовал и сам способ производства железа, существовавший на протяжении тысячелетий до второй половины XIX столетия.

При горновой сварке сталь нагревают до перехода в пластическое состояние, нагретый металл подвергают сдавливанию в процессах ковки (кузнечная сварка), прокатки, прессования, волочения и т. д. Сталь нужно нагревать до температуры 1100-1300° С, Всяком случае выше точки превращения alpha-gamma.

Рассмотрим кратко основные процессы, происходящие в металле с повышением его температуры, остановившись для примера на углеродистых сталях. С повышением температуры по достижении критической точки Ас3 обычное alpha-железо переходит в gamma-железо, хорошо растворяющее углерод в больших количествах. При этом цементит и перлит стали исчезают, углерод распределяется равномерно по объему металла, который переходит в однородный аустенит. При дальнейшем повышении температуры наблюдается рост зерен металла, т.е. границы между зернами исчезают, несколько мелких зерен срастаются в одно крупное зерно, стремясь уменьшить общую свободную поверхность. При этой температуре и начинается сварка, т.е. образование в пограничной зоне новых кристаллических зерен, заимствующих материал для своего роста от обеих соединяемых частей, что ведет к уничтожению физической границы раздела между частями.

Прочность сварки растет с увеличением температуры и давления в известных пределах. При чрезмерном повышении температуры могут наступить явления перегрева металла и расплавление отдельных структурных составляющих, что ведет к снижению прочности сварного соединения.

Свариваемость давлением в пластическом состоянии весьма различна у различных металлов. Отличной свариваемостью обладает низкоуглеродистая сталь. С повышением содержания углерода свариваемость быстро падает, и стали с содержанием углерода свыше 0,7% плохо свариваются давлением. Плохо свариваются также многие легированные стали, цветные металлы. Чугун практически не сваривается давлением в пластическом состоянии.

Место сварки можно нагревать различными источниками тепла. Особенно высоких температур не требуется, и необходимый нагрев может быть получен в различных печах и горнах, отапливаемых твердым, жидким или газообразным горючим. Большинство обычных горючих материалов при сжигании их с воздухом в печах надлежащего устройства обеспечивает достаточный нагрев.

Поверхности свариваемых деталей, даже тщательно зачищенные предварительно, в процессе нагрева обычно значительно окисляются, слой окислов делает сварку невозможной. Для очистки поверхности сварки от окислов необходимо прибегать к химической очистке, применяя флюсы, образующие с окислами металла легкоплавкие соединения, легко выдавливаемые из стыка в процессе осадки и, таким образом, позволяющие приводить в соприкосновение совершенно чистые поверхности металла.

При нагревании стали образуется железная окалина, состав которой колеблется между окислами FeO и Fe3O4, достаточно тугоплавкими и не расплавляющимися при температуре белого каления. Эти окислы имеют основной характер, поэтому для их офлюсования или ошлакования, т.е. перевода в легкоплавкие соединения, жидкие при температуре сварки, следует применять окислы кислотного характера, нелетучие и достаточно стойкие при температуре сварки. Флюсами при горновой сварке могут; служить: бура Na2B4O7, борная кислота В(ОН)3, поваренная соль NaCl, мелкий речной или кварцевый песок, бой оконного стекла, а также их смеси.

После нагрева и офлюсования места сварки выполняют операцию осадки. Осадка вызывает значительную деформацию металла, течение его вдоль поверхностей соединения, способствующее перемешиванию и взаимной диффузии частиц металла соединяемых частей. Величина необходимого удельного давления при осадке зависит от свойств свариваемого металла и температуры нагрева. Чем выше нагрев, тем меньшее требуется давление осадки. Осадка может производиться ручной или механической проковкой места — прессованием, прокаткой. Таким путем может быть получена, например, многослойная листовая сталь. Подобным же образом изготовляют биметалл посредством совместной прокатки разогретых заготовок, например стали и никеля, углеродистой стали и нержавеющей стали или меди и т. д.

Видео: Кузнечная сварка якоря

Сообщение отредактировал Andrew: 04 Март 2015 16:46

Кузнечная сварка

Автор: Игорь

Дата: 19.03.2017

• Статья
• Фото
• Видео

Кузнечная сварка появилась за несколько тысяч лет до нашей эры, но благодаря своим преимуществам используются и сегодня. Древние способы сварки: кузнечная и литейная не очень отличаются от современных, разве, что с развитием науки–химии появились эффективные присадки и добавки, а большое количество сплавов на основе железа и цветных металлов расширяют области применения.

Процесс кузнечной сварки

Область применения

Кузнечная сварка имеет свои ограничения, но используется активно современными кузнецами. Для сварки колец, полос листового железа, обручей, подковки лошадей очень актуальна кузнечная сварка. Изготовление ножей по типу дамасской стали очень популярно среди коллекционеров, клинки известных мастеров достигают стоимости нескольких тысяч долларов. И это не зря, кузнечная сварка ламината позволяет добиться необычайно красивого узора, высоких показателей стойкости и прочности изделия.

Преимущества и недостатки

Для начала приведем положительные факторы:

1. Кузнечная сварка, одна из немногих способов, позволяет соединять абсолютно несовместимые другим способом сплавы. Частично он напоминает метод пайки, но с той разницей, что части соединяются на молекулярном уровне непосредственно между собой, без участия пайкового материала (флюсы, бура используются исключительно для очистки поверхностей от оксидов);
2. Нагрев металла ниже точки ликвидуса (пластичный металл, но без перехода в жидкую фазу) и отсутствие доступа воздуха, способствует сохранению химического состава, и, соответственно, первоначальных свойств стали;
3. Технология торцевой кузнечной сварки позволяет вернуть и, даже улучшить, первоначальную структуру, за счет измельчения зерен, уковки пустот. При медленном охлаждении, сварной шов получается без нежелательной структуры мартенсита и бейнита и, соответственно, без внутренних напряжений, которые впоследствии становятся причиной разрушения;
4. Существует большое количество современных сплавов, которые могут участвовать в композитных изделиях.

Несмотря на такие доводы, кузнечная сварка не используется в больших масштабах, почему:

• Небольшая производительность за счет медленного нагрева и штучного исполнения повышает стоимость;
• Неточность размеров готового изделия;
• Кузнечная сварка ограничивает количество обрабатываемых изделий по толщине металла, из-за неравномерного прогрева внутренней части;
• Высокая возможность испортить металл: пережечь или недогреть, что делает невозможным соединение частей и создает полную зависимость от профессионализма мастера;
• Большой риск при использовании ответственных деталей, изготовленных способом кузнечной сварки.

Способы кузнечной сварки

В зависимости от формы изделия и назначения, кузнечная сварка проводится несколькими способами:

• Встык, внахлест, в обхват — для этого метода концы сварного изделия делают выпуклыми, чтобы по мере сближения беспрепятственно удалялся шлак. Принцип этого метода состоит в том, что части соприкасаются друг с другом, разница лишь под каким углом и наклоном;
• В расщеп — метод используется для листового железа. На некотором расстоянии от концов, полосы оттягивают и надрезают на 3-5 частей, в зависимости от ширины листа, затем перекрываются друг другом, после чего проводят нагрев и ковку;
• С шашками — используется для больших деталей. Концы отковываются в угол, обычно 30-40º, затем из этого же материала отковываются накладки с таким же углом и накладываются на концы. Место нагревается и проковывается.

Сварка кузнечным способом до сих пор остается актуальной и доступной в сельской местности, где распространен гужевой транспорт.

Способы кузнечной сварки

Технология сварки

При спаивании разнородных сплавов, необходимо первоначально нагреть сплав, который подвергается нагреву до более высоких температур. Но порошок для кузнечной сварки подсыпается на поверхность при нагреве не более чем 950-1050º С.»

Нагрев заготовки происходит в горне, в защитной атмосфере (не окислительной), для этого используют такие виды топлива: кокс, каменный уголь с низким содержанием серы (элемент снижает прочность и повышает ломкость сварного шва). Уголь должен прогореть, так вместе с ним выгорает большая часть серы, только после этого нагревают концы, подлежащие обработке.

Процесс нагрева заготовки

Температура кузнечной сварки определяется визуально, по оттенку раскаленного металла, а степень нагрева зависит от содержания углерода в стали:

1. низкий углерод (до 0,3 %) t-нагрева 1350-1450º C, характеризуется ярко­–белым цветом металла;
2. чем выше содержание углерода, тем t-нагрева ниже, всего 1150º C – цвет металла приобретает ярко–желтый оттенок.

Кузнечная сварка – очень тонкое дело, нельзя передерживать в горне заготовку: как только рабочие части изменят цвет, заготовку сразу достают и, счистив железной щеткой окалину, начинают отковывать. Для начинающих мастеров, окажется хорошей подсказкой, что такое кузнечная сварка металла.

Оборудование для кузнечной сварки

Кузнечная сварка предполагает использование специфического оборудования:

• Горн. Отличается от обычно печи возможностью повышать температуру до 1500º C;
• Наковальня;
• Кувалда и молот различного веса, наиболее востребованные 3-5 кг;
• Емкость с очищенным от примесей речным песком, которую устанавливают на горне для очищения поверхности небольших деталей от оксидной пленки (вместо использования флюсов их сразу окунают в песок).

Сварочные материалы

Наиболее благоприятна кузнечная сварка для сталей с содержанием углерода до 0,4 % и минимальным содержанием таких элементов как Si, Cr, Cu, W, V, Р, S. Зато Mn, при его содержании до 0,8 % улучшает пластические свойства металла и благоприятно сказывается на протекании работ.

При нагреве до высоких температур, поверхность начинает окислятся, образуя FeO, SiO, Al2O3. Пленка из этих оксидов превращается в промежуточный слой, который препятствует свариванию. Повышенным содержанием оксидов отличается кузнечная сварка нержавейки, а также шарикоподшипниковых, алюминиевых, высокоуглеродистых сплавов.

Чтобы исключить негативное влияние оксидов, используется кузнечная сварка бурой, вещество, которая при соединении с ними, образует шлаковый слой, сохраняющий поверхность от дальнейшего окисления во время нагрева. Перед началом операции, шлак удаляется. Для формирования шлака используется флюс для кузнечной сварки, его химический состав может изменяться, в зависимости от компонентов. Флюс расплавляет оксидную пленку и препятствует созданию новых оксидов. Одним из компонентов флюса является бура для кузнечной сварки, она имеет постоянный химический состав, и для легкоплавких сталей может использоваться самостоятельно.

Техника безопасности

Кузнечная сварка это, прежде всего, опасный вид занятий, связанный с использованием:

• открытого огня;
• искр;
• повышенного теплоизлучения;
• химически активных веществ – флюсов.

Поэтому рабочее место должно отвечать всем требованиям пожарной технике безопасности, использоваться СИЗ из огнестойких материалов. Для защиты зрения должны использоваться очки. На рабочем месте должна находиться аптечка с препаратами для оказания первой медицинской помощи:

• пантенол;
• глазные капли.

Еще немного о структуре укованного металла

Укованный металл — самый качественный. В любом сплаве всегда присутствует большое количество деформаций, появляющихся при литье, термомеханической обработке, неметаллических включениях, химической и дендритной ликвации. Ковка устраняет многие из них:

• Дробит дендритные (неравномерные, удлиненные) зерна;
• Устраняет пустотелость, вызванную появлением вакансий в кристаллической решетке из-за химической неоднородности металла;
• Измельчает экзогенные неметаллические включения, уменьшая их влияние на структуру.

Кузнечная сварка металла

Такие же свойства имеет и кузнечная сварка.

Заключение

Кузнечная сварка дает принципиально новое направление в производстве, где вместо нагревательных печей используются выносные горелки, а вместо молота и наковальни – прокатка прижимными валками. Таким образом, кузнечная сварка металла внедряется и в промышленные масштабы, позволяя изготавливать изделия, где другой способ был бы нерациональным. Другими словами: «Мы извлечем отсюда столько рационального и полезного, сколь только сможем»