Как сделать кузнечную сварку
Кузнечная сварка и сварка ковкой
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!
Кузнечная сварка- видео и соображения в контексте тематики сайта.
Главная страница » Обучение ковке » Кузнечная сварка- видео и соображения в контексте тематики сайта.
Сразу: все записи с видео по кузнечному делу, которые были и будут на сайте, можно найти по метке: кузнечное дело видео.
Теперь непосредственно к вопросу о сварке кузнечной.
Способы кузнечной (горновой) сварки и её применение
Горновая сварка ускоряет и облегчает работу, делает кузнечное производство более дешевым. Благодаря данной сварке производится легкое, и быстрое сваривание стали, с содержанием 0,15-0,25% углерода. Сталь, содержащая более 0,45% углерода, практически не поддается горновой сварке. Процесс данной сварки включает в себя подготовку горна, подготовку концов деталей сварки, нагрева, непосредственно сварки и проковки шва.
Подготовка горна в горновой сварке включает в себя зачистку горна от шлака и золы, а так же продувку горнового отверстия.
В зависимости от толщины поковок, которые подлежат сварке, различают следующие способы подготовки к сварке:
При способе внахлёстку производят осаживание, вытягивание и скашивание нагретых концов изделий с толщиной до 100мм. Для центрировоной сварки необходима выпуклость скошенной поверхности изделия. При данном способе производят выжимание шлака от центра к краям.
При способе в расщеп и в замок производится осаживание концов, и разрубание одного из них. Применяется данная сварка при сваривании рессорной и инструментальной стали, со свариванием твёрдой стали в более мягкую.
При способе встык округляют и осаживают концы изделий, для выжимания шлаков из швов изделия при сварке. Применяется при невозможности использования первых двух способов.
Способ внахлёстку с клёпкой применяют при сваривании колец (звеньев цепи).
Способ впритык применяют при сваривании Т-образных изделий. При этом производят осадку концов, для запаса массы металла при отделке шва.
Сварку в разруб (в паз) применяется при условии толщины концов более 600мм. В этом случае разогревают и осаживают концы, при этом один разрубают, а другой вытягивается клином.
После подготовки концов данными способами производится их нагревание до температуры 1300 градусов. Это соответствует белому калению. В сварке используется чистая сталь, которая во время нагрева покрывается окалиной. Удаляется окалина флюсом, которым является мелкий чистый песок или бура. Флюсы сплавляются с окалиной, тем самым образуют легкоплавкий шлак, что уберегает сталь от окисления. Способ сварки, где применяется флюс, является более надёжным. В сварках разных марок применяются различные флюсы.
Малоуглеродистая сталь сваривается при помощи флюса, в состав которого входит речной песок с добавлением буры.
При сваривании стали, в которой имеется большое содержание углерода, используют добавление металлических опилок.
Нагретая до сварочного жара сталь очищается от шлака способом встряхивания или при помощи березовых прутьев. Затем на наковальне наносят лёгкие и частые удары ручником, а потом сильные кувалдой, доковывая стык до полной сварки. При этом следят, чтобы внутри шва не остался шлак. Ударами молотка производят его удаление.
Перед нагреванием металла до температуры сварки, его посыпают флюсом, и прибавляют дутьё. После разогревания свариваемых деталей, метал, пробуется на вязкость металлическим прутом. Прогрев считается достаточным, если прут вязнет в данном металле. Производят посыпание концов флюсом, исключая отбрасывание металлом искр, и нагревают до сварочного жара концы, увеличивая дутьё. После этого отбивают окалину заготовки на наковальне лёгкими ударами.
Как известно, сейчас на сайте ковка-сварка идет опрос (см. справа в первой колонке). Также в группе в Контакте я задал вопрос: какие вопросы вас интересуют?
Если несложно, сформулируйте коротко, ответы на какие вопросы по кузнечному делу вы хотели бы получить (в виде статей, фото и видео на сайте https://kovka-svarka.net/ )
Ответил Евгений, а точнее, он спросил о том, что его интересует:
Отвечая Евгению, а также всем, кого интересует кузнечная сварка, публикую видео на эту тему, но со своей стороны хочу добавить и пояснить, как я отношусь к этой операции.
Когда у меня не было сварочного аппарата, и я не умел варить электросваркой, я хотел освоить кузнечную сварку. Но это очень сложный процесс, требующий навыков. Наверное, поэтому, а также видимо, в связи с доступностью электросварки, никто практически сейчас и не варит кузнечной сваркой.
Поэтому, скорее всего, опубликую эту заметку и это видео и больше к этой теме не вернусь.
Хотя, если кто-то захочет и пришлет свои материалы по кузнечной сварке, то я конечно не против опубликовать.
Итак, кузнечная сварка- видео:
Технология кузнечной сварки металла или сварки ковкой
Кузнечная сварка – один из популярных способов соединения металлов, использующийся с глубокой старины. Несмотря на значительную трудоемкость и относительно невысокую прочность шва, метод популярен и в наши дни из-за простоты процесса, возможности соединения различных металлов, в том числе и нержавейки.
Что такое кузнечная сварка?
Кузнечная сварка металлов представляет собой процесс формирования прочного соединения металлических элементов под воздействием давления и высокой температуры. Нагретые до тестообразного состояния поверхности заготовок под ударами молота проникают одна в другую, шву придается требуемая форма.
Технология сварки подразумевает пошаговое проведение таких операций:
Особенности
Соединение кузнечной сваркой возможно не для всех групп металлов. Хорошо поддаются термической диффузии изделия из низкоуглеродистых марок стали, плохая – у элементов из легированных, цветных металлов и их сплавов. Соединение ковкой чугуна вообще невозможно.
Процесс относится к достаточно сложным способам, требующим определенных знаний и навыков. Опыт играет особенную роль – для формирования прочного соединения важно не допустить перегрева поверхностей, равно как и недостаточного их прогрева.
Способы
Соединение ковкой осуществляется несколькими методами:
Сферы применения
Несмотря на некоторые ограничения, связанные с прочностью сварочного шва, способ широко распространен у выполняющих ковку своими руками современных кузнецов.
Метод используется преимущественно для создания колец, обручей, подковки лошадей, изготовления изделий из полосовой стали.
Применение кузнечной сварки в промышленности широко не распространено, но востребовано в некоторых отраслях производства, к примеру, в изготовлении ножей и клинков, водосточных труб, элементов декора.
Оборудование и расходные материалы
Для выполнения сварочного соединения ковкой требуется специальное помещение – кузница, оснащенная следующим оборудованием и инструментом:
[stextbox полезен в работе и дополнительный инструмент – подставки, формы, скребки. Также нельзя забывать о пожарной и личной безопасности: следует приобрести огнетушитель, ИСЗ (плотный фартук и рукавицы, защитные очки).[/stextbox]
Технология
Внахлестку
Прочный стык образуется за счет большей площади совместного проникновения металлов. Перед работой выполняется высадка концов элементов, контактная поверхность располагается под углом 300°. Детали накладываются одна на другую, совмещаются несильными ударами и проковываются с параллельной осадкой до нужной формы.
Вразруб
Метод подразумевает выполнение предварительной подготовки концов элементов. Один из них высаживается и нарубается зубилом вдоль, получившиеся части разрубаются под углом 300-400°. Второй конец первой детали заостряется так, чтобы можно было его вставить в разруб другого элемента. Между соединяемыми поверхностями для компенсации раздачи металла при нагревании вставляются тонкие пластины. Концы, очищенные после нагревания от флюса, сопрягаются и соединяются под сильными ударами молота. После небольшого охлаждения выполняется отделка.
Встык
Предварительное осаживание концов элементов не выполняется, оно происходит в процессе работы.
Изделия соединяются встык, прочный спай образуется под сильными ударами. Один из концов при этом остается холодным. По окончании работы производится вытяжка изделия.
В расщеп
Соединение по такой схеме применяется для листового металла. На небольшом удалении от кромок, полосы оттягиваются и надрезаются на 5-6 частей, укладываются с перекрыванием одна на другую, прогреваются и сковываются.
С шашками
Метод с шашками используется для крупных изделий.
Производится отковка концов на угол от 30 до 40°, из того же материала изготавливаются накладки под тем же углом и укладываются на концы. Место соединения прогревается и тщательно проковывается.
Кольцевая сварка
Заготовка заранее сгибается на роговой наковальне. Кончики отрубаются под одинаковым углом и разводятся в стороны для сопряжения и совместной сковки.
Впритык
Осадка концов выполняется для создания запаса толщины металла. Он требуется для проковывания элемента не только по линии шва, но и во всех прогретых до температуры сварки местах.
Нагрев
Важнейшим условием получения надежного шва при кузнечной сварке является поддерживание требуемого для конкретного металла температурного режима.
Температура
Температура выставляется по цвету поверхности каления. По достижении требуемого нагрева необходимо сразу же приступать к ковке, потому как передержка ведет к пережогу металла и чрезмерному образованию окалины.
Избежать пережога помогает применение флюса, наносимого на изделие в процессе нагревания. Его можно приобрести в магазинах либо вымыть и просеять речной песок без содержания глины.
[stextbox снижения образования шлака можно использовать заранее приготовленный состав: кузнечная бура смешивается с песком.[/stextbox]
Проковка
По достижении требуемой температуры заготовки вынимаются из горна и укладываются на наковальню и соединяются легкими ударами молота. Затем сила ударов постепенно увеличивается с сохранением темпа. В результате заготовки прочно соединяются между собой.
[stextbox равномерного выхода шлака из зоны соединения проковка выполняется от середины заготовки к кромкам.[/stextbox]
После проковки опытные кузнецы вновь нагревают готовые изделия и повторно выполняют процедуру. При этом главное не перестараться – кузнечное соединение получается не таким прочным, как при сопряжении при помощи сварочного аппарата.
Отделка
В кузнечной сварке отделка применяется не всегда, а только в тех случаях, когда к соединенным изделиям предъявляются требования относительно внешнего вида.
Для отделки применяется специализированный кузнечный инструмент, так же может использоваться кварцевание, полировка либо патинирование.
Безопасность и правила хранения буры
Бура для ковки пожаро- и взрывобезопасна. Вещество является токсичным из-за небольшого содержания борной кислоты. Попасть в организм бура может через органы дыхания в виде пыли, при этом наблюдается раздражение слизистых оболочек.
[stextbox в больших количествах может привести к отравлению. Не рекомендуется в процессе выполнения работ принимать пищу, пить или курить. Не лишним будет и использование защитных очков, спецодежды, перчаток.[/stextbox]
Бура должна храниться в закрытом помещении в заводской упаковке, хранение размолотого вещества россыпью не допускается. Срок хранения составляет 6 месяцев. Добыть ее своими руками можно в аптеке: декагидрат тетрабората натрия.
Техника безопасности
В процессе выполнения кузнечной сварки элементов в условиях производства или строительства на работающих воздействуют следующие вредные факторы:
Рабочее место должно соответствовать требованиям техники пожарной безопасности, в процессе работы следует использовать средства защиты. Для оказания медпомощи на месте производства работ должна находиться аптечка.
[stextbox Аносов, сварщик, стаж работы – 30 лет: «Кузнечная сварка, несмотря на недостаточное внедрение в промышленное производство, востребована для мелкосерийного или единичного изготовления деталей. Экономичность и многообразие способов, возможность применения для соединения изделий из нержавеющий стали обуславливают популярность метода в небольших мастерских».[/stextbox]
[stextbox другие виды сварки читайте на нашем сайте: