Кузнечная сварка металла технология: технология процесса, способы, необходимое оборудование, плюсы и минусы

технология процесса, способы, необходимое оборудование, плюсы и минусы

Кузнечная сварка – это форма неразъемного соединения, которое возникает под воздействием внешнего давления на две предварительно нагретые детали. Другими словами, под действием высоких температур части железных заготовок переходят в пластическое состояние, их совмещают, а давление создается ударами молота.

Особенность кузнечной сварки: она подходит для соединения низкоуглеродистых и конструкционных сталей, в которых содержание углерода не превышает 0,3%. Если процент будет выше, сварка материала практически невозможна.

Содержание

Какие ГОСТы регламентируют

До 2009 года кузнечная сварка регламентировалась документом ГОСТ 2601-84 «Сварка металлов. Термины и определения основных понятий».

В этой версии документа кузнечная сварка определяется, как «печная сварка, при которой осадка выполняется ударами молота». ГОСТ был введен в действие от 29.02.84. В октябре 1996 года вышло переиздание с изменениями. Документ утратил силу с 01.07.2010г.

Действующие

Разновидности сварки сейчас регламентируют:

  1. ГОСТ Р ИСО 17659-2009 «Сварка. Термины многоязычные для сварных соединений».
  2. ГОСТ Р ИСО 857-1-2009 «Сварка и родственные процессы. Словарь. Часть 1. Процессы сварки металлов. Термины и определения».

Оба ГОСТа введены в действие от 04.08.2009.

Первый документ дает определение общего раздела – сварки давлением. Это «сварка, осуществляемая приложением внешней силы и сопровождаемая пластическим деформированием сопрягаемых поверхностей, обычно без присадочного металла». В примечании уточняется, что «сопрягаемые поверхности допускается нагревать, чтобы облегчить получение соединения» (ИСО 857-1).

А вот второй ГОСТ дает описание именно кузнечной сварки в пункте 4.1.6.12. Оно звучит: «кузнечная сварка – это сварка давлением, при которой заготовки нагреваются в печи, а шов получается в результате ударов молотом или приложения другой импульсной силы, достаточной для пластической деформации сопрягаемых поверхностей».

Где применяется

Кузнечная сварка (иначе ее называют сварка ковкой) появилась более 2000 лет назад и долгое время являлась единственным способом неразъемного соединения металлических деталей. С появлением более современных способов сварки этот метод потерял популярность. В промышленных масштабах его не используют, но в частных мастерских по-прежнему применяют.

Для чего ее используют сегодня:

  1. Скульпторы, кузнецы, арт-мастерские отдают ей предпочтение в художественной ковке, в создании дизайнерских объектов и конструкций из металла. Она требует минимум специального оборудования и дает интересный визуальный эффект.
  2. Она подходит для срочного кустарного ремонта несоответствующих деталей машин.
  3. В кузницах ее применяют для изготовления сельскохозяйственного инвентаря (плуги, топоры и т. д.).
  4. При изготовлении водосточных труб небольшого размера. Редкий случай, когда сварка давлением применяется в производстве. В основном это прерогатива ручной ковки и частных мастерских.
  5. Кузнечная сварка – единственный способ соединения слоев в заготовках для кованого холодного оружия. В редких случаях детали доспехов делают из нескольких слоев стали. И применяют этот метод для подготовки многослойных заготовок.

Кузнечная сварка требует очень много сил и времени, а результат напрямую зависит от мастерства кузнеца.

Процесс кузнечной сварки

Шаг 1. Очищение.

Процесс начинается с подготовки свариваемой поверхности. Качественное соединение возможно, только если с поверхности заготовок будут удалены оксидные пленки и другие загрязнения.

Шаг 2. Нагрев заготовок.

Для этого используется горн или муфельная печь. Лучший вариант топлива – древесный уголь или кокс. В них очень маленький процент серы, которая снижает прочность шва. Но чаще всего применяют обычный каменный уголь. Желательно, чтобы процент серы не превышал 1%, а золы – 7%. Обратите внимание на размер угля. Он должен быть не слишком крупным и хорошо просеянным. Не стоит спешить отправить металл в печь. Важно подождать, когда уголь качественно разгорится, чтобы из него выгорела большая часть серы.

Концы заготовок нагревают до значений, превышающих температуру ковки. Низкоуглеродистую сталь доводят до 1350 – 1370˚С. Ее отличительная особенность – ослепительно белый цвет каления. Для материалов с повышенным содержанием углерода (например, сталь У7) нужна температура 1150°С. Она даст белый с желтоватым оттенком цвет каления.

При сваривании заготовок, сталь которых различается, нагрев нужно начинать с той, где меньше содержание углерода – впоследствии ее температура будет выше. Через некоторое время следует начать нагрев второй заготовки с большим количеством угля.

Шаг 3. Использование флюса. При работе с высокими температурами происходит активное образование окалины. Есть риск пережога металла. Чтобы избежать этого, используют флюс. Им посыпают заготовку в момент нагрева до 950 – 1050°С. Состав флюса бывает различный:

  1. Мелкий речной песок. Обязательно промытый, отделенный от глины и примесей, хорошо просушенный и просеянный.
  2. Силикатный песок и сода. Использовались раньше, сейчас состав не очень популярен. Некоторые мастера применяют перемолотый стеклянный бой для имитации этого состава.
  3. Речной песок и бура. Бура – тетраборат натрия (Na2B4O7) – составляет около 10%. Также имеет название «Borax». Смесь необходимо прокалить, чтобы максимально избавиться от воды в составе. Этот вариант действеннее, чем один песок. Бура лучше шлакуется и очищает металл. Если уголь плохо очищен и дает много шлака, использование этого вещества просто необходимо! В экстренной ситуации буру можно заменить солью.
  4. Чистая бура. Многие кузнецы используют ее отдельно из-за высокой температуры плавления песка.
Сварочный флюсПримерная стоимость сварочного флюса на Яндекс.маркет

Толстый слой флюса затрудняет работу и прогрев. Поэтому любой состав нужно наносить тонким слоем.

Покрывать деталь флюсом нужно на значительном расстоянии от огня, чтобы смесь не расплавилась в процессе.

При нагреве маленьких заготовок удобнее не посыпать флюсом, а раскаленным концом воткнуть в песок или другую смесь. Для этого состав должен находиться в металлической емкости. Потом заготовку возвращают в огонь и продолжают нагрев.

Шаг 4. Сварка.

После достижения необходимой температуры заготовки достают и очищают от шлака. Детали стыкуют или накладывают друг на друга, после чего наносят легкие и частые удары. При этом остатки флюса со шлаком выдавливаются наружу шва. Поверхности стыка в этот момент плотно прижимаются, и это защищает их от окисления. Процесс заканчивают частыми и сильными ударами от середины к краям. Это позволяет избежать непроваров, трещин, пузырьков, что в итоге увеличивает прочность всей поковки. Важно уделить внимание не только месту сварки, но и проковать участки, к нему прилегающие.

Способы кузнечной сварки

Кузнечная сварка бывает:

  1. Внахлест.
  2. Вразруб.
  3. Встык.
  4. Вращеп.

Необходимое оборудование

Для кузнечной сварки необходимо:

  1. Горн или печь.
  2. Наковальня.
  3. Кузнечные клещи.
  4. Молоты (от слесарного молотка до пневматического молота).

Плюсы и минусы

Недостатки кузнечной сварки:

  1. Обеспечивает относительно невысокую надежность соединения.
  2. Малопроизводительна, требует больших затрат сил и времени.
  3. Не подходит для производственных масштабов.
  4. Пригодна для сварки не всех видов металла.
  5. Требуется мастер высокой квалификации для качественного результата.

Преимущества кузнечной сварки:

  1. Увеличивает стоимость изделия.
  2. Является единственным способом получения некоторых материалов (например, дамасская сталь, мокуме, слоеные стали).
  3. Создает колоритный внешний вид изделия.
  4. Иногда используется для сварки заготовок большого размера.
  5. Этот вид сварки легко освоить.
  6. Требует минимум специального оборудования.

технология кузнечной сварки металла ковкой. Флюс и бура для кузнечной сварки, необходимое оборудование

Кузнечная сварка — один из самых старых способов соединения металлов, известных человечеству. Необходимое оборудование, флюс и бура для неё и сегодня вполне доступны для приобретения. О том, чем отличается технология кузнечной сварки металла ковкой, какие у неё есть особенности и сферы применения стоит поговорить более подробно.

Особенности

Один из видов горячей обработки металла — кузнечная сварка – представляет собой процесс деформации заготовок под ударными нагрузками. Именно этот способ используется, когда нужно создать соединение между сплавами, которые нельзя совместить другими путями. Кузнечная сварка даёт возможность добиться полного проникновения разнородных веществ друг в друга на молекулярном уровне. Пайковый материал при этом не используется — бура и флюсы лишь служат для удаления оксидов с металлической поверхности.

Кузнечная сварка не меняет свойств стали, поскольку при нагреве основа лишь становится пластичной, без перехода в жидкое агрегатное состояние. Это обусловлено правильным выбором точки нагрева. При использовании торцевой технологии можно добиться улучшения структуры металла, уплотнить её, обеспечить уковку пустот.

Разновидности

Сварка ковкой предусматривает использование разных способов обработки в зависимости от формы, размера, типа изделия. Вот наиболее популярные.

  1. В обхват/внахлёст/встык. Каждый из 3 методов предусматривает соприкосновение краёв изделия — для этого их изначально делают выпуклыми. Основные отличия между ними связаны с углом и наклоном, выбираемым для ударов молотом.
  2. В расщеп. Этот способ хорош для работы с плоскими заготовками из листового металла. Заготовки оттягиваются по краям, расщепляются на некотором расстоянии от них, соединяются по надрезам, а затем подвергаются нагреву.
  3. С шашками. Метод предусматривает использование накладок, повторяющих форму концов деталей. Этот способ распространён при работе с крупноформатными изделиями.

Это основные методики. Также встречается кузнечная сварка с клёпкой, в паз, впритык — когда деталь крепится перпендикулярно основе.

Применение

Основное применение кузнечной сварки в современных условиях — обработка низкоуглеродистой стали и производство изделий из неё. При помощи этого метода создают кольца и полосы из листового металла, делают обручи, подковы для лошадей, изготавливают ножи. За 2000 лет своего существования технология не раз доказывала свою эффективность.

Более того, для выполнения работ не требуется подключение к электроэнергии, что по-прежнему актуально для сельской местности и отдалённых регионов.

Области деятельности, в которых востребована эта технология.

  1. Художественная ковка. При помощи кузнечной сварки создаются арт-инсталляции и небольшие изделия для жилых интерьеров с интересным визуальным эффектом.
  2. Изготовление деталей в сфере авторемонта. Если запасные части невозможно подобрать или приобрести, их просто создают заново по лекалам и чертежам.
  3. Создание сельскохозяйственного инвентаря. Там, где вспахивание земель по-прежнему ведётся с применением лошадей и другой живой силы, именно этот тип сварочных работ даёт возможность создавать прочные плуги. Для рубки леса изготавливают топоры, также в ходу домашний инвентарь, созданный из металла вручную.
  4. Создание нестандартных водосточных труб, желобов. Редкий пример отрасли, где заменить кузнечную сварку очень сложно.
  5. Оружейное дело. При создании многослойных ножей и мечей из дамасской стали именно сварка ковкой даёт нужную плотность соединения металла. Всё остальное зависит уже от умений мастера.

Оборудование

Для выполнения работ, связанных с соединением низкоуглеродистых сталей методом пластической деформации, необходим определённый комплект инструментов. В первую очередь это источник открытого пламени. Им может стать кузнечный горн или печь, первый вариант предпочтительнее, поскольку позволяет раскалить детали до 1500 градусов. Для отбивки заготовок понадобится наковальня. Вести работу с раскалённым металлом можно только при помощи клещей. Заключительная работа ведётся исключительно молотами — их у мастера сразу несколько, от пневматического до слесарного.

Технология процесса

Упрощённо технология кузнечной сварки выглядит так: металл проходит предварительную обработку, нагрев, и после этого начинается сварочный процесс при помощи молота и наковальни или других инструментов в зависимости от выбранного метода. Лучше понять особенности поможет пошаговое рассмотрение всех этапов.

  1. Зачистка поверхности. Она нужна, чтобы удалить с металла следы окислов и других загрязнений.
  2. Разогрев металла. В горне или печи можно использовать только топливо, содержащее малое количество серы — это позволит обеспечить высокую прочность шва. Лучшим вариантом считается каменный уголь, каменноугольный кокс. Нагрев осуществляется до белого каления: 1350-1370 градусов для низкоуглеродистых сталей, 1150 градусов – для марочных, типа У7, где содержание углерода выше.
  3. Порядок каления. При нагреве заготовок с неоднородным составом начинать нужно с той, в которой содержание углерода ниже. Вторая деталь добавляется позже — так удаётся получить готовые к сварке ковкой детали одновременно.
  4. Применение флюса. Чтобы избежать образования окалины, при достижении температуры от +950 до +1050 градусов её покрывают флюсом, исключающим пережог металла. Наиболее часто используется смесь 10% тетрабората натрия, также известного как бура, с 90% речного песка, предварительно прокалённая для удаления лишней влаги. Также можно применять соединение силикатно-песчаных смесей с содой или молотый бой стекла. В чистом виде буру используют при работе с металлами с более низкими температурами нагрева, может использоваться отдельно и речной песок, в который погружают заготовку.
  5. Сварка. Как только заданная температура достигнута, металл раскалился добела, его можно соединять методом ковки, предварительно очистив от шлака. Уложенные вместе детали легко отбивают лёгкими и частыми ударами молота так, чтобы все остатки флюса и загрязнения оказались снаружи шва. Далее ведутся сильные и частые удары от центра деталей к краям в месте соединения. Это исключит формирование непроваренных областей и других дефектов. Проковке также подвергаются участки вокруг области стыка.

Важно учесть, что до момента разогрева деталей температура в горне должна достигнуть довольно высоких значений. Это позволяет выжечь всю серу из топлива. Стали с повышенным содержанием углерода при накаливании приобретают не чистый белый, а жёлтый цвет. При выборе металла важно знать, что содержание магния до 0,8% от общего объёма благотворно сказывается на ковкости металла, а вот хром, медь, кремний, вольфрам, фосфор, сера ухудшают её, объёмы углерода тоже не должны превышать 0,4%.

Это основные моменты, которые нужно знать о кузнечной сварке.

Особености и технология процесса кузнечной сварки приведены в следующем видео.

Что такое кузнечная сварка или 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.

сварка ковкой

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

Содержание статьи

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.

кузнечная сварка

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.

кузнечный горн

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.

сварка металла ковкой

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!

[Всего: 2   Средний:  4/5]
описание, технология выполнения работ и необходимые инструменты

Кузнечная сварка – это, пожалуй, самый старинный способ связи металла. Кузнечное дело являлось единственным методом обработки стали в течение нескольких тысячелетий, пока в XIX веке специалисты не освоили литейное производство. А в XX столетии получил развитие технологический прогресс, в результате которого человечеству стали доступны иные прогрессивные способы связи металлов. Из-за этого ковка утратила свою актуальность. Сегодня это ремесло существует лишь формально, по желанию некоторых специалистов кустарного производства.

бура для кузнечной сварки

Основные принципы

Кузнечной сваркой называют производственный процесс, при котором создаются неразрывные соединения металлических составляющих с использованием высокой температуры и ударного прессования. Другими словами, металлические фрагменты раскаляют в специальной печи до текучего состояния и при помощи ударных инструментов на металлическом основании осуществляют их соединение. Весь процесс состоит из следующих этапов:

  • предварительная подготовка соединяемых поверхностей;
  • термический разогрев до заданной температуры;
  • соединение при помощи ударных инструментов;
  • финальная проковка, позволяющая установить требуемую форму.
технология сварки

Самым важным условием в данном деле является разогрев металла с применением высоких температур. Доведение металла до требуемой температуры контролируется благодаря изменению цвета раскаленной поверхности. Таким образом, достигая температуры 1300 градусов, железо становится ярко-желтого цвета. При увеличении разогрева до 1400 градусов, оно начинает становиться ярко-белым. При достижении необходимого температурного состояния соединение следует производить незамедлительно. В противном случае, качество изделия может пострадать из-за пережога материала, который сопровождается образованием чрезмерного слоя окалины.

Особенности

Податливость к соединениям, благодаря термической диффузии, с использованием высокого давления, при доведении материала до мягкого пластичного состояния, как правило, у разных наименований металлов и составляющих имеет существенные различия. Таким образом, податливыми к соединениям считаются низкоуглеродистые стали с процентным содержанием углерода, не превышающим 0,6 %. В случае увеличения процентного содержания, общая способность к сочетаниям ослабевает.

Плохо поддаются ковке легированные стали, а также цветные металлы, включая их сплавы. Кроме этого, все разновидности чугуна совершенно невозможно соединять данным путем. Основной преградой для процесса соединения в процессе термической диффузии является образование прослойки из окалины на разогретой поверхности. Эту прослойку формируют тугоплавкие окислы под наименованием FeO и Fe3O4, обладающие слабой способностью расплавляться при воздействии температуры, которой достаточно для ослабления основной поверхности метала.

Для снижения влияния окислов, создающих помехи, поверхность, которую предполагается подвергать процедуре, покрывают специальными флюсами для кузнечной сварки. Они носят кислотный характер. Чаще всего для этой цели используют поваренную соль или борную кислоту. Также может подойти прокаленная бура для кузнечной сварки. В иных случаях использование флюса замещается некоторыми подручными материалами. Таким, к примеру, может стать стеклянный бой, а также мелкий песок с речного берега, способный заменить кузнечную сварку бурой.

Данная сварка считается одним из сложных процессов в технологическом плане, так как требует от специалиста многих знаний и практических навыков. Для примера следует понимать, что способность к соединению металла появляется лишь при достижении определенной температуры. В случае недостаточного разогрева поверхности получится дефект, называемый непроваром. А если метал перегреть, то образуется прожог, который также не приведет изделие к качественной форме.

Способы

Встречается ряд несложных способов соединений, которые не требуют проведения длительных подготовительных действий при проведении кузнечной сварки. Используют следующие названия техник:

  • внахлест;
  • встык;
  • в обхват.
технология кузнечной сварки

Условия

Для выполнения действий с применением данных техник следует придерживаться только одного обязательного правила – торцы заготовок должны иметь выпуклую форму, а также иметь утолщения на своих концах. Такое условие необходимо соблюдать потому, что в процессе осуществления соединений методом кузнечной сварки во время разогрева заготовки на поверхности металла формируется шлаковая пленка. А если поверхность имеет выпуклости, то частицы шлака могут выдавливаться наружу. Утолщения, сформированные на концах заготовок, предназначенных для ковки, служат технологическим резервом в процессе приобретения требуемой формы.

Иные технологии

Также существуют более сложные технологии кузнечной сварки, которые позволяют создавать изделия, играющие роль составляющих в сложных механизмах или представляют декоративные элементы в различных дизайнерских композициях:

  1. Одним из таких способов служит проверенная сварка в расщеп. Такую технику использовали раньше, соединяя полосы из стали, в процессе изготовления металлических шин, необходимых деревенским телегам.
  2. Следующий способ – это сварка с использованием шашек. Такая техника эффективна при соединении габаритных составляющих.
кузнечная сварка стали

Для проведения сварки в расщеп обрабатываемые края полос проходят специальную подготовку. Их сперва оттягивают, а затем разрубают таким образом, чтобы перед проведением сварки появилась возможность соединения путем перекрытия. Только после этого фрагмент разогревается до достижения требуемой температуры и сваривается при помощи ковки. Второй способ кузнечной сварки стали предполагает использование дополнительного элемента. Данные элементы называются шашками.

Область применения

Кузнечная сварка сегодня уже не служит основным способом соединения металлов. Ее используют в основном для изготовления сложных металлических составляющих в затейливых узорах мастеров художественной ковки. Художественная сварка металлических фрагментов позволяет создавать самые невероятные формы, украшающие различные фасады.

бура для сварки

Кроме этого, данный способ сварки иногда находит применение для изготовления некоторых ручных инструментов, необходимых в быту. А промышленное значение она утратила в связи с низкой производительностью на фоне иных способов соединений.

Минусы

К недостаткам этой технологии относят:

  • низкую скорость нагрева;
  • недостаточную прочность полученных соединений;
  • существенную неоднородность прохождения процессов осадки;
  • требования высокой квалификации от исполнителей.

Лишь единичные подразделения промышленности продолжают использование кузнечной сварки. В настоящее время помощью данной технологии продолжают изготавливать металлические водопроводные трубы, диаметр которых не превышает 100 мм. Создавая условия для проведения этой процедуры, полосовую сталь разогревают в специальных печах, а после прокатывают линейно через свертыши. Далее протаскивают волоком через оправки на высокой скорости. Таким путем происходит общая сварка шва водопроводной трубы под влиянием высокого давления.

кузнечная сварка металла

Также в промышленном масштабе кузнечная сварка до сих пор используется при изготовлении сложных биметаллических пластин. Обычно для этого используют совместный прокат раскаленных заготовок через специальные вальцы или применяют метод прессования, с использованием термических печей, имея условия вакуума. Кузнечная сварка позволяет придавать многослойную структуру изделиям, что в некоторых случаях имеет большое значение.

Оборудование и материалы

Чтобы устроить небольшую кузницу для кустарного производства некоторых изделий или изготовления элементов художественной ковки, необходимо не так уж и много всего.

При наличии определенного оборудования и немногочисленных инструментов, можно запросто наладить собственное производство кузнечной сварки металла:

  1. В первую очередь, нужен один стационарный горн и один портативный. Это специальное приспособление, необходимое для разогрева свариваемых поверхностей. Портативным горном может вполне стать обычный бензиновый автоген.
  2. Дальше требуется группа наковален. Важно, чтобы обязательно была как большая, так и маленькая. К тому же недостаточно иметь только двурогую наковальню. Однорогая тоже должна присутствовать.
  3. Набор кузнечных клещей, составленный из как можно большего числа размеров.
  4. Набор кузнечных молотов, который позволит осуществлять основной процесс ковки.
  5. Две емкости, предназначенные для охлаждения материалов. Одну из них необходимо заполнить водой, а другую маслом.
кузнечная сварка

Важно

Обязательно необходимо обеспечить кузницу всеми необходимыми средствами безопасности. Кроме этого, в комплектации следует иметь индивидуальные средства защиты – стеклянные очки, защитный кожаный фартук, плотные холщовые рукавицы.

Кузнечная сварка (сварка ковкой) - что это такое, технология, где применяется, плюсы и минусы

Сварка металлических конструкций при помощи кузнечного метода считается одной из древнейших в 21 веке. У вас получается неразъемный шов, который не требует особых усилий.

Работая по методу кузнечной сварки (ковки), возможно соединение всех видов металла. Можно использовать даже нержавеющую сталь.

Шов при этом получится не слишком прочным. Вы проделаете долгий путь, чтобы получить качественное соединение. Но такой тип сварки обладает некоторыми преимуществами.

В статье изложена информация о том, что из себя представляет кузнечная сварка и о чем нужно помнить при совершении работ.

Содержание статьиПоказать

Общие данные

Сварка методом ковки представляет из себя сварочное соединение, которые получается под действием кузнечного оборудования.

Металл становится пластичным и на него направляется ударная волна. За последние 15 лет этот метод применяется, если речь идет о низкоуглеродистой стали.

Для того, чтобы соединение было прочным, нужно почистить металл от загрязнений и ржавчины. Шов должен создаваться без посторонних препятствий.

Такой способ металлообработки не будет отличаться высокой производительностью. У вас будет уходить достаточно много времени, если вы хотите гордиться итоговой работой.

Шов будет не идеальным, какие бы усилия не были приложены. Кузнечную сварку ковкой не используют на крупных производствах. Часто встречается ковка при частных работах.

Но простая технология позволяет отремонтировать деталь быстро, что подходит для новичка.

Технологии

металлические деталиметаллические детали

Если вы хотите работать по технологии кузнечной сварки (ковки), стоит запастись терпением и временем. Один этап будет проходить долго и потребует от вас много сил.

Если все произойдет с учетом правил, вы сможете насладиться хорошим результатом. Поговорим о том, каких правил стоит придерживаться при работе.

Подогрев

сварка ковкойсварка ковкой

Первым делом детали нужно хорошо прогреть. Это происходит с использованием специальных печек или при работе горна. Следите за тем, чтобы в источнике тепла не было посторонней жидкости, которая могла бы вызвать окисление или чрезмерный розжиг.

Возьмите уголь, изготовленный из дерева, чтобы разжечь пламя. В нем нет серы и его выбирают в 9 случаях из 10. Если будет присутствовать пепел, тогда сварочный шов при кузнечной сварке (ковке) будет неровным.

Можете использовать каменный уголь. Но учитывайте, что в нем может быть до одного процента серы. Фракции должны быть одинаковых размеров. Выбирайте мелкий уголь, который предварительно просеялся.

Для начала в печку отправляются угли. Они качественно прогреваются, чтобы немного серы испарилось. После этого прогреваются окончания деталей. Они подлежат дальнейшей стыковке. Детали прогреваются до 1400 градусов.

Если вы работаете с низкоуглеродными компонентами, то они окрасятся в белый оттенок. Если углерода в избытке, тогда не нужно увеличивать температуру больше, чем до 1200 градусов. Из белого он превратится в желтое изделие.

Высокие показатели применимы только при подогреве элементов. Когда происходит ковка, температура будет уменьшена. Металл может перегреться, и вы получите окалину.

Чтобы этого не произошло, следует проводить сварку со флюсом. Он продается в магазине. Можете использовать для этих целей песок, добытый из реки. Его нужно предварительно очистить и просеять.

Особенности

Не используйте большой слой минерала при кузнечной сварке ковкой, потому что он до конца не прогреется. Вы рискуете получить объемный шлак. Его насыпают тонким слоем.

Возможно соединение песка с бурой. В итоге вы избежите появления примеси. Если вы работаете с углем высокого качества, не нужно в него ничего добавлять. Когда нет возможности купить буру, применяйте обычную соль.

Если вы берете маленькую деталь для кузнечного сваривания (ковкой), можно не применять минерал. Чтобы выбрать такой метод, следует прогреть деталь и быстро поместить ее в песочное соединение.

Сыпучая смесь перед этим помещается в металлический контейнер и размещается на горне. Из-за того, что температура песка увеличится, разница в показателях будет незначительной.

Во время того, как прогревается песок, вы получите шлак. Он стекает по мере прогревания. Необходимо контролировать, чтобы смеси было в достаточном количестве. За всю процедуру подсыпайте ее до трех раз. Не нужно освобождать деталь из пламени.

Иногда флюс соединяют с опилками. Это случается, когда деталь содержит большой объем углерода. Некоторые мастера применяют ферромарганец. Кузнечный шов при этом становится более ровным.

Когда возникает необходимость кузнечной сварки (ковки) конструкций из разного материала, стоит придерживаться правил. Первым делом нагревайте деталь, в которой меньшее содержание углерода. Спустя некоторое время подвергайте нагреву вторую конструкцию.

Ковка

сварка ковкойсварка ковкой

После того, как вы нагрели деталь, разместите ее на наковальне. Мгновенно необходимо совершить уверенные удары по устройству, чтобы очистить деталь от мусора. После этого поместите две прогретые детали рядом и легко ударьте специальным молотом.

Чтобы металл не окислился, необходимо совершать частые и ритмичные удары. Детали при этом должны быть соединены надежно. После этого бейте по заготовке сильнее, но не теряйте ритм.

Высокая сила удара позволит обеспечить плотную стыковку и получение единой формы деталей. Они окончательно соединятся друг с другом. Чтобы увеличить плотность, нужно ковать не только окончания конструкции.

Уделите внимание всем участкам. Проковка начинается в середине конструкции и плавно движется к ее краю. Это обеспечит равномерное выделение шлака.

Когда ковка окончена, можно прогреть готовую конструкцию еще раз. После этого многие мастера повторно выполняют ковку. Не стоит переусердствовать и прогревать детали слишком часто. Это может привести к тому, что швы будут непрочными.

Обработка

сварка ковкойсварка ковкой

Когда речь идет о производстве (сварке) художественных изделий, тогда невозможно обойтись без отделочных работ. Это позволяет сделать конструкцию привлекательной.

Если для вас это важно, вы можете провести отделку готового материала. Для этого понадобится кузнечный инструмент.

Этот этап не считается обязательным, но может применяться в редких случаях. Также детали изредка полируют и кварцуют, когда производится ремонт.

В этом помогают щетки, что содержат ворс из металла. Паста для полировки позволяет сделать конструкцию гладкой.

Подведем итоги

Сварка при помощи кузнечного метода (ковки) позволяет соединять металлы быстро. Такие случаи известны, когда идет речь о кузнечном изготовлении ножевых изделий, а также конструкций из нержавеющей стали.

Несмотря на то, что метод теряет свою актуальность, он считается особенным. Об этом позволяет говорить ручная работа, которая повсеместно применяется в кузне.

Современные сварочные методики могут похвастаться практичностью и скоростью выполнения. Кузнечная металлообработка (ковка) придает изделиям особенный статус.

А вам удавалось поработать с этим методом? Какие были впечатления? Пишите свое мнение в комментариях. Желаем успехов!

Кузнечная сварка металла: технология, какой флюс использовать

Кузнечная сварка появилась на заре медного века, когда различные орудия труда, быта и оружие изготавливались из составных металлических частей. Даже сегодня можно еще встретить примеры ее применения в ручном варианте. Однако на производстве она практически не применяется, так как существует более совершенное специальное оборудование и методы.

Рассмотрим особенности сварной ковки более детально.

Общее описание

Кузнечной сваркой называется процедура скрепления деталей из металла путем нагрева их до возникновения пластичности в местах контакта и воздействия на них ударной нагрузкой. Технологию также можно классифицировать, как разновидность варки под давлением. Подобная обработка металлических изделий возможна только для стальных сплавов с низким содержанием углерода, а также прочих металлов с наименьшими показателями сопротивления деформации.

Кузнечная сварка

Процесс сварки ковкой состоит из нескольких основных стадий:

  • Поверхности заготовок, подлежащих сварке, чистят и обрабатывают.
  • Далее их разогревают до заданной температуры – металл должен приобрести тестообразное состояние.
  • Затем подготовленные таким образом детали соединяют с помощью ударной нагрузки.
  • В завершении производится поковка, придающая изделию необходимую форму.

Главнейшим условием достижения результата в ковочной сварке является доведение заготовок до заданной температуры. Так, для стали этот показатель равен порядка 1300-14000С. Опытные мастера всегда определяют уровень нагрева по цвету накала. В случае передержки поверхность металла может пережечься и образовать толстую окалину. Поэтому, как только деталь обретает заданный оттенок, ее сразу же подвергают обработке.

Нагретый металл

Область применения

Чаще всего кузнечную сварку используют в следующих областях:

  • Художественная ковка.

Оформление различными изделиями из металла (решетками, орнаментами, перилами, мебелью, урнами, фонарными столбами и т. д.) фасадов, интерьеров, общественных мест.

Далеко не все автозапчасти можно найти на рынке – особенно на давно не производящиеся модели. На выход приходит кузнечная сварка – детали можно воссоздать по аналогии и чертежам.

  • Изготовление сельхоз-инвентаря.

Вдали от крупных промышленных центров практически весь ручной металлический бытовой инвентарь для обработки полей, огородов, садов изготавливается путем ручной ковки и сварки.

  • Производство оружия.

Изготовление авторского холодного оружия до сих пор происходит с применением ковочных технологий.

  • Создание уникальных элементов водостока.

Это фактически самостоятельная отрасль художественной ковки, заменить которую другими способами невозможно.

До появления современных технологий сварная ковка являлась единственным способом скрепления металлических деталей. Сегодня она не потеряла своей значимости и если не применяется на сложных производствах, то в изготовлении элементов художественного оформления и во многих отраслях быта она занимает далеко не последнее место.

Ковка оружия

Плюсы и минусы

Применение кузнечной сварки имеет следующие преимущества:

  • Возможность сваривания практически любых металлических сплавов.
  • Благодаря щадящему нагреву удается сохранить все изначальные свойства металла, в том числе по составу. Чего нельзя утверждать, к примеру, о стандартной дуговой технологии.
  • При соблюдении технологического процесса в месте соединения уменьшается зернистость материала, а также уничтожаются полые образования в швах.
  • Доступное дешевое оборудование и расходные материалы.
  • Требуется минимальное время для обработки изделий.
  • Для освоения азов не требуется особых знаний и навыков.

Вместе с тем кузнечная сварка имеет и ряд недостатков:

  1. Большая длительность подготовительного нагрева заготовок.
  2. Низкая производительность.
  3. Повышенные требования мастерства к специалисту.
  4. Возможность дефектов при нарушении технологии – слабость шва, неоднородность осадки, пережог, непровар, низкая точность.

В конечном итоге сварка ковкой имеет больше плюсов, чем минусов в кустарном производстве при условии высокой квалификации мастера.

Художественная сварка

Описание технологии

При кажущейся на поверхностный взгляд легкости, кузнечная сварка – очень сложная технологическая процедура. Крайне важно правильно нагреть заготовки. Так в случае не доведения металла до нужной температуры произойдет непровар, а в противоположной ситуации – при перегреве – образуется пережог. В обоих вариантах шов будет некачественным, недолговечным и слабым.

Поэтому всем, кто хочет научиться своими руками сваривать ковкой, прежде всего необходимо начать с простейшей пробной работы. Хорошие мастера достигали умения годами, а некоторым знания передавались от предыдущих поколений.

Сама технология сварки ничем не отличается от ковки. Подготовленные должным образом детали, раскаленные до бела, накладывают в месте требуемого соединения и крепко сжимают. Далее укрепляется стык ударом молота. Затем удары идут ритмичные, частые с нарастанием силы – от центра к периферии. При этом чаще всего используют такие методы соединения, как в обхват, встык, внахлест, в расщеп и с шашками.

Оборудование и материалы

Для проведения полноценной кузнечной сварки применяется следующий набор оборудования и инструментов:

  • Горн или автоген – для прогрева деталей до заданной температуры.
  • Наковальни различных модификаций с неподвижной фиксацией в мастерской.
  • Клещи – большие и малые.
  • Молоты и прочее ударное оборудование – от слесарного молотка до пневмомолота.
  • Емкости для размещения охлаждающих жидкостей.
  • Средства пожарной безопасности и индивидуальной защиты.

Для уменьшения образования окалины, а значит, улучшения прочности и качества шва, применяется флюс. Его насыпают на прогретую заготовку перед процедурой. Далее он переходит в жидкую форму, обтекает рабочую область и предотвращает окисление. В его состав обязательно должны входить такие компоненты, как железосинеродистый калий, бура, борная кислота и хлорид натрия.

Бура бурой, а ковка по расписанию

На чтение 5 мин. Просмотров 38.9k. Опубликовано

с металлами прежде всего связана с флюсовыми смесями, которые незаменимы при пайке или кузнечной ковке. На рынке бура продается в виде порошка. Ее ценность и незаменимость обусловлены температурой плавления, которая достигает 800 – 900°С.

При нагревании она превращается в стеклообразную застывшую смесь, из которой выходит великолепная защита рабочего участка. В дополнение к этому порошок из буры отлично растворяется в воде. Все технические характеристики описаны в отдельном нормативе ГОСТе 8429-77 под названием «Бура техническая».

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.

Ковка или кузнечная сварка с бурой

характеристика бурыПрименение буры по нормативам.

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 .

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 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.

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.

марки бурыТаблица норм для буры.

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.

Безопасность и правила хранения буры

Особой опасности с точки зрения взрывов или пожаров бура для ковки не представляет. Умеренная степень токсичности наблюдается из-за содержания борной кислоты. В организм бура может попасть через дыхательные пути в виде пыли или аэрозольного распыления, в результате чего слизистые могут быть раздражены.

[box type=”warning”]В больших количествах бура может вызвать отравление. Поэтому во время работы с использованием буры не рекомендуется пить, курить или принимать пищу. Индивидуальная защита не представляет из себя ничего необычного: это спецодежда, очки защитного типа, рабочие перчатки и т.д.[/box]

Хранить буру нужно в закрытых помещениях и обязательно в упаковках – никакой россыпи. Обычно хранение производится в специальных контейнерах, которые должны стоять на твердом покрытии. Срок хранения буры – всего полгода, что нужно учитывать при планировании закупок и использования.

Что такое кузнечная сварка? (с картинками)

Кузнечная сварка - это старая техника, которая включает в себя соединение кусков металла с использованием тепла и силы. Металл обычно нагревают с помощью огня, и усилие обычно прикладывают с помощью удара, но существуют и другие способы. Кузнечная сварка считается основной техникой. Это все еще преподается и используется, но это обычно заменяется более современными методами сварки.

A welding mask protects a welder Сварочная маска защищает глаза и лицо сварщика.

Кузнечная сварка обычно не считается сложной, но может быть опасной. Некоторые методы сложны и могут потребовать хорошей концентрации, памяти и навыков безопасности. Также полезно знать характеристики свариваемого металла и источника тепла, который используется.

Heat and force is utilized during forge welding to connect pieces of metal. Тепло и сила используются во время кузнечной сварки для соединения кусков металла.

Более толстые куски металла обычно легче подделать.Это связано с тем, что при нагревании тонкие кусочки могут изгибаться, что приводит к появлению на поверхности карманов в виде пузырей Более толстые куски металла также имеют тенденцию дольше сохранять тепло. В выбранных деталях, как правило, не должно быть оксидов и загрязнений до начала сварки.

Флюс обычно применяется после того, как металл нагрет, но до того, как он достигнет своей сварочной теплоты.Флюс - это вещество, которое плавится и создает покрытие, предотвращающее окисление. Бура является обычным флюсом, но может не подходить для всех материалов. Если металл окисляется, в результате получается кузница низкого качества.

Источник давления варьируется в зависимости от предпочтений и техники сварщика.Некоторые используют ручные молотки, в то время как другие используют электрические молотки. Третьи могут использовать пресс. Независимо от того, какой инструмент давления используется, кузнечные сварщики часто получают ожоги.

Во многих случаях знания и опыт являются единственными способами определить, когда металл достаточно горячий для ковки. Это также важно для предотвращения перегрева металлов.Различные металлы свариваются при разных температурах. Предполагается, что эти температуры находятся в диапазоне от 50 до 90 процентов от температуры плавления металла.

Этот процесс работает, потому что, когда металл нагрет до определенной степени, в молекулах происходят изменения. При приложении давления элементы из одного куска металла могут переходить в другой.Результатом этого обмена является связь. Кузнечную сварку можно выполнять с одинаковыми или разными металлами. Когда используются разные металлы, сварное изделие, как правило, прочнее, чем любой из металлов в отдельности.

После успешного завершения процесса не должно быть трещин или промежутков между слоями. Это верно, даже когда несколько слоев сварены вместе.Кованые материалы должны казаться одним твердым предметом.

Welding goggles. Сварочные очки. ,
достижений в технологии сварки (обновлено в июле 2020 г.)

Введение в сварочную технику

Сварочная технология - это процесс изготовления, при котором материалы (термопласты и металлы) соединяются вместе. Материалы для соединения называются заготовками. Эти заготовки будут затем расплавлены в месте соединения. После этого в соединительные точки добавляется присадочный материал для формирования сварочной ванны. Затем эта сварочная ванна затвердевает, образуя прочное соединение между двумя заготовками.

Сварка подразделяется на несколько типов в зависимости от метода, которым соединяются заготовки. Эти типы

  1. Arc
  2. Газ
  3. Сопротивление
  4. Энергетический луч
  5. Твердотельная сварка

Каждый из этих типов использует различные методы соединения материалов, включая использование лазеров, высокотемпературного пламени и электричества.

Как технология сварки изменилась за годы

Сварочная технология

ведет свою историю от промышленной революции 1750 года нашей эры.В течение этого периода использовался процесс, известный как кузнечная сварка. При кузнечной сварке концы материалов просто нагревают до тех пор, пока они не станут достаточно горячими, чтобы их можно было вдавливать друг в друга.

Затем человек по имени Элиу Томсон изобрел контактную сварку в 1886 году. Его изобретение положило начало современному периоду сварки и проложило путь другим изобретателям, чтобы придумать другие методы соединения металлов. В 1920 г. П.О. Нобель из компании General Electric изобрел автоматическую сварку, в которой использовалась неизолированная электродная проволока и постоянный ток.

Последние усовершенствования в технологии сварки включают трение, инерцию и лазерную сварку. Эти новейшие технологии в настоящее время преподаются в нескольких школах сварки для продвинутых программ сварки.

Сварка Автоматизация

Благодаря беспрецедентному совершенствованию технологии сварочный процесс достиг эпохи автоматизации. Автоматизация также позволила отрасли не отставать от постоянно растущего спроса со стороны других отраслей, в которых используются сварочные изделия.Автоматизация не только обеспечивает более быстрое производство, но также обеспечивает более точный процесс сварки материалов, что важно для транспортной, морской, автомобильной и морской промышленности.

Сварочные роботы также находятся на подъеме. Хотя они требуют огромных инвестиций, эти роботы способны выполнять работу быстрее. Кроме того, рабочие защищены от возможных травм и опасности, связанных с процессом сварки.

Rail Welding Technologies

Одним из применений процесса сварки является рельсовая сварка.Железные дороги имеют жизненно важное значение для строительства железных дорог, что, в свою очередь, также важно в транспортной системе любой страны. Машины для стыковой сварки теперь заменили обычные машины, используемые в сварке рельсов. Процесс включает в себя использование большого количества электричества, которое затем используется для производства тепла на концах рельса. Когда будет достигнута оптимальная температура, только тогда рельсы будут скованы вместе.

Эти машины являются полностью автоматическими и способны производить высококачественные, точные и хорошо документированные результаты.Эти современные машины могут также работать в различных и даже экстремальных условиях. Таким образом, машины уже внедрены во всем мире.

Последние достижения в сварочной технике

Ниже приведены последние достижения в сварочной промышленности и их описание.

Лазерная Сварка

Лазерная сварка используется для процессов, требующих высокой скорости сварки, низкого теплового искажения и небольших сварных швов. Лазер является аббревиатурой для усиления света путем вынужденного излучения.Таким образом, лазерная сварка на самом деле является бесконтактным процессом. Лазер служит источником концентрированной энергии, которая позволяет материалу нагреваться быстрее. Существует три типа сварных швов, которые можно получить с помощью лазерной сварки. Это проводимость, проникновение проводимости и замочная скважина.

Лазерная сварка хорошо работает в высоколегированных металлах и может использоваться в условиях открытого воздуха. В отличие от других методов, он не требует присадочных металлов и является чрезвычайно точным. Его применение включает производство медицинского оборудования, электроники и ювелирных изделий.

Сварка трением с перемешиванием

Сварка трением с перемешиванием - процесс, изобретенный в Кембридже. Он работает с помощью вращающегося инструмента, который вдавливается в соединение материалов и перемещается вдоль пути сварки. Материалы свариваются за счет тепла трения, генерируемого вращающимся плечом машины. Плечо также содержит размягченный материал, который в процессе становится сваркой в ​​твердой фазе.

Как и лазерная сварка, она не требует присадочных материалов и используется для соединения компонентов из алюминия и других сплавов.При правильном закреплении компонентов сварка трением с перемешиванием обеспечивает высокое качество и прочность сварного шва.

Этот процесс имеет несколько преимуществ по сравнению с другими методами сварки. Он производит продукцию практически без искажений, не производит дыма и излучения, а также является энергоэффективным.

Усовершенствованная дуговая сварка

Дуговая сварка - это процесс сплавления металлов. В этом процессе электрический ток используется для создания электрической дуги между материалами и электродом.С помощью тепла металлический наполнитель, помещенный между соединениями двух материалов, расплавляется. Когда он остывает и затвердевает, образуется металлургическая связь. Поскольку соединение представляет собой смесь различных металлов, сварной шов потенциально имеет такую ​​же прочность, как и у металлических компонентов.

Этот процесс используется при сварке цветных металлов. Он также широко применяется при изготовлении космических аппаратов и велосипедов. Сварочные швы, полученные этим способом, очень устойчивы к коррозии и растрескиванию даже после длительного периода времени, поэтому они подходят для таких важных сварочных операций, как герметизация канистр отработавшего ядерного топлива.

Карьера в сварке

Карьера в сварке включает в себя не только соединение материалов, но и изучение чертежей и эскизов, расчет размеров материалов, проверку конструкций и техническое обслуживание оборудования и типов машин. Поскольку сварка - это то, что используется практически во всех отраслях, сварщики - одна из немногих профессий, которые всегда пользуются повышенным спросом. Помимо финансовой выгоды, у сварщиков также есть много возможностей для карьерного роста.Некоторые даже включают в себя путешествия, такие как судостроение и ремонт, обслуживание судов, военная поддержка, установка трубопроводов и подводная сварка.

Что касается финансового вознаграждения, то высококвалифицированные сварщики могут зарабатывать до 100 000 долларов в год.

Сварочные программы в техническом институте

Один из способов начать карьеру сварщика - получить сертификат сварочного техникума. Например, Технический институт Лоэнбро предлагает 12 недель технической подготовки, которая даст студентам навыки, необходимые для того, чтобы стать профессиональным сварщиком.После окончания 6/12 недельных курсов студентам выдается сертификат, подтверждающий, что вы действительно профессиональный сварщик.

Как и другие программы этого типа, их программа сварки включает в себя структурную сварку, сварку труб и сварку в производстве. Кроме того, их уроки начинаются каждые две недели, так что вы можете записаться в любое время и начать прямо сейчас. Там нет необходимости долго ждать, чтобы начать свою карьеру в сварке.

,
кузнечный завод, изготовленный на заказ кузнечный завод OEM / ODM
Всего найдено 419 кузнечно-металлургических заводов и компаний с 1257 товарами. Источник высококачественного кузнечного металла от нашего большого выбора надежных заводов по производству кузнечного металла. Diamond Member
Тип бизнеса: Производитель / Factory
Основная продукция: Хонингованная труба, поршневой шток, обрабатывающая деталь с ЧПУ, бесшовная стальная труба, прецизионная холоднокатаная труба
владение фабрикой: Общество с ограниченной ответственностью
R & D Емкость: Собственная марка, ODM, OEM
Расположение: Ляочэн, Шаньдун
Линии производства: Выше 10
Diamond Member
Тип бизнеса: Производитель / Factory
Основная продукция: Металл Штампованные детали, Металл Литье, Литье, Сварочные детали, Металл Обработка деталей
Mgmt.Сертификация:

ISO 9001

владение фабрикой: Общество с ограниченной ответственностью
R & D Емкость: Собственная марка, ODM, OEM
Расположение: Циндао, Шаньдун
Diamond Member
Тип бизнеса: Производитель / Factory
Основная продукция: Прецизионная обработка, лист , металл , штамповка, обработка на станках с ЧПУ, детали на станках с ЧПУ
Mgmt.Сертификация:

ISO 9001

владение фабрикой: Общество с ограниченной ответственностью
R & D Емкость: OEM
Расположение: Сучжоу, Цзянсу
Diamond Member
Тип бизнеса: Производитель / Factory , Торговая компания
Основная продукция: Стальная Решетка, Кабельный Лоток
Mgmt.Сертификация:

ISO 9001, ISO 14000

владение фабрикой: Общество с ограниченной ответственностью
R & D Емкость: ODM, OEM
Расположение: Нинбо, Чжэцзян
Золотой участник
Тип бизнеса: Торговая компания
Основная продукция: Садовые инструменты и принадлежности, Ручные инструменты, Инструменты для рисования и аксессуары, Электроинструменты и аксессуары, Продукты для обеспечения безопасности
Mgmt.Сертификация:

ISO 9001, ISO 9000

владение фабрикой: Общество с ограниченной ответственностью
R & D Емкость: OEM
Расположение: Ханчжоу, Чжэцзян
Золотой участник
Тип бизнеса: Производитель / Factory , Торговая компания
Основная продукция: Пруток из кованой стали, Кованые блоки, Пруток из горячекатаной стали, Пруток из легированной стали, Пруток из инструментальной стали
Mgmt.Сертификация:

ISO 9001

владение фабрикой: Общество с ограниченной ответственностью
R & D Емкость: OEM, ODM
Расположение: Чанша, Хунань
Золотой участник
Тип бизнеса: Производитель / Factory , Торговая компания Корпорация Групп
Основная продукция: Сварной забор из проволочной сетки, Металлический забор из проволочной сетки , Полевой забор, Сетка для забора, 358 Забор из проволочной сетки
Mgmt.Сертификация:

ISO 9001, ISO 9000, HSE, EICC

владение фабрикой: Общество с ограниченной ответственностью
R & D Емкость: Собственный бренд
Расположение: Шицзячжуан, Хэбэй
,
Как получить совет, преимущества и бесплатную брошюру

Что такое сварка TIG?

При сварке

TIG (инертный вольфрамовый газ) используется нерасходуемый вольфрамовый электрод для нагрева металла, который вы хотите сваривать. (1) Защитный газ используется для защиты сварного шва и вольфрама от воздушных загрязнений и мусора. Эта форма сварки использует аргон, иногда смешанный с гелием или водородом. Сварщик подает ток к сварочной дуге через электрическую горелку с электродом.

Сварка ВИГ

При необходимости присадочный металл добавляется вручную в сварочную ванну.У некоторых сварочных аппаратов есть педаль для контроля нагрева, в то время как у других аппаратов на горелке установлен кончик пальца. Сварка ВИГ является двуручным процессом, что делает его более сложным.

Процесс сварки ВИГ можно разбить на три основные вещи:

  • Тепло
  • экранирование
  • Металл

Тепло поступает от вольфрамового электрода через горелку, чтобы создать дугу к рассматриваемому металлу. Защитный газ выпускается из сжатого контейнера в область, где происходит сварка, и защищает сварной шов от воздуха.Сварщик должен окунуть присадочный металл в дугу вручную, чтобы сварить его.

TIG также известен как GTAW-сварка (газовая вольфрамовая дуговая сварка). Он используется для сварки тонких профилей цветных металлов, таких как медные сплавы, магний и алюминий. Он также используется для сварки тонкой нержавеющей стали.

TIG против сварки MIG

TIG - это процесс, который получает тепло, необходимое для сварки, от электрической дуги, которая возникает между свариваемой деталью и нерасходуемым вольфрамовым электродом.Если требуется присадочный металл, он подается в сварочную ванну.

MIG (также называемый GMAW) - это процесс, при котором металлы свариваются путем нагревания их дугой между свариваемой деталью и присадочным металлом с непрерывной подачей. (2)

Сварочные работы TIG

Средняя заработная плата сварщика TIG в США составляет 18 долларов в час, и спрос на эту профессию будет только расти. Согласно прогнозам Бюро статистики труда, в связи с тем, что к 2024 году перспективы занятости увеличатся на 4%, квалифицированные сварщики с надлежащей подготовкой будут иметь прекрасные возможности трудоустройства в течение следующего десятилетия.

Если вы знакомы со сваркой MIG, но не знакомы с TIG, различия незначительны, но достаточны, чтобы сделать TIG немного сложнее и дороже. В этой статье рассказывается об истории сварки TIG, о том, для чего она лучше всего используется, как это делается, о профессиональной подготовке и многом другом!

История

Люди начали сварку с 1000 г. до н.э., поскольку древние цивилизации начали формировать медь, бронзу, золото и другие металлы. Основные технологии сварки оставались неизменными на протяжении веков до промышленной революции 1700 и 1800-х годов.Сварщики обратили внимание на технику кузнечного дела, и кузнечная сварка стала популярной формой. По этому методу нагретый металл использовался для соединения двух кусков стали или других металлов. Кузнечная сварка стала началом сварки, как мы ее знаем и понимаем сегодня.

В 1941 году сварщик TIG был изобретен и запатентован Расселом Мередитом, который работал в Northrop Aircraft. Он хотел систему, которая поможет производить прочные сварные швы для легких авиационных материалов. Первоначально Мередит использовал гелиевый защитный газ и вольфрамовый электрод, но в его патенте указывалось только на то, что для этого вида сварки должны использоваться сварочный электрод «инертный газ» и «тугоплавкий».

Сварка

TIG родилась из-за необходимости сварки с более тонкими материалами, такими как алюминий, для поддержки производства самолетов во время Второй мировой войны.

Приложения

Сварка ВИГ

в основном используется для обработки тонких материалов, требующих деликатных сварных швов. Хотя TIG немного медленнее, чем MIG, это, безусловно, самый универсальный процесс сварки, поскольку его можно использовать для сварки практически любого материала в различных положениях. Обладая способностью соединять металлы, такие как алюминий, титан, нержавеющая сталь и другие экзотические сплавы, он идеально подходит для ремонта автомобилей, строительства и металлообработки.

Сварки

TIG часто используются для изготовления заборов, велосипедных рам, крепления крыльев, ремонта труб и создания декоративных элементов. Сварные швы TIG часто имеют очень эстетичный вид, что дает возможность для творческого исследования. Способность процесса производить прочные и точные сварные швы на легких материалах позволила снизить потребление топлива и затраты благодаря значительному сокращению веса легковых и грузовых автомобилей.

При сварке Tig обе руки используются для одновременного управления горелкой при подаче присадочного металла в соединение

Советы и основные этапы изготовления сварки TIG

  1. Включите подачу газа с помощью клапана, который может быть расположен на горелке или через интерфейс машины.
  2. Газ применяется для защиты зоны сварки от загрязнений
  3. Поместите горелку, чтобы парить над сварным швом, не касаясь металла
    1. Если правша работает справа налево (слева направо, если левша)
    2. Положение горелки 1/8 ″ от поверхности
    3. Наконечник резака от 15 до 20 градусов от направления движения (улучшает видимость)
    4. Держите факел по центру при движении

      При обучении сварке Tig Weld, удерживая горелку в правой руке (если правая рука), установите горелку на 1/8 ″ от поверхности.Однажды установите факел наконечника дуги на 15 - 20 градусов от направления перемещения сварного шва. Если требуется наполнитель, введите его под небольшим углом.

      Держите горелку на расстоянии 1/8 ″ от поверхности свариваемого металла. Отклонить горелку от направления сварки от 15 до 20 градусов. Держите присадочный металл под низким углом.

  4. Запустите дугу с помощью электрода вручную или с помощью ножной педали.
    1. Существует множество различных электродов, которые вы можете выбрать в зависимости от того, с каким металлом свариваетесь.
    2. Электроды имеют цветные полосы, обозначающие элементы, из которых они состоят (уточните у производителя, какой электрод подходит для вашего применения)
      1. Красная полоса является наиболее распространенной и используется для стали.
      2. Зеленая полоса из алюминия используется только для вольфрама
      3. Фиолетовая полоса хороша для алюминия, стали и большинства металлов
      4. Серая полоса похожа на фиолетовую
  5. Дуга расплавит два куска металла, создав «лужу».
  6. Как только лужа полностью сформировалась, противоположная рука помещает присадочный металл в дугу, чтобы заполнить шов
  7. Там сейчас должен быть всего один кусок металла

Как TIG Weld Видео

Часть I

Часть II

Какое оборудование необходимо?

Сварка

TIG требует вложений в надежное оборудование для обеспечения вашей безопасности в дополнение к качественным сварным швам. Первое, что вам понадобится, это сварочный аппарат TIG.Это будет стоить на несколько сотен долларов больше, чем у традиционного сварщика MIG. Обязательно проведите всестороннее исследование, прежде чем делать эти инвестиции, чтобы найти машину, которая будет соответствовать вашим навыкам и сварочным потребностям.

После покупки машины у вас может возникнуть соблазн сэкономить на другом оборудовании, которое необходимо для сварки TIG. Тем не менее, было бы разумно приобрести высококачественное защитное оборудование, газ и наполнитель для всех ваших начинаний TIG.

Защитное снаряжение

Прежде чем вы сможете даже подумать о том, чтобы ударить дугу, важно, чтобы у вас было надлежащее защитное снаряжение.Вы должны купить безопасный шлем, маску и защитные очки для защиты глаз и лица. Убедитесь, что ваша защита для глаз имеет достаточно темный оттенок. Вам понадобятся перчатки, фартук, куртка, длинные рукава, брюки и бахилы, чтобы защитить все ваше тело от ожогов.

Совет

: Многие сварочные аппараты поставляются с ручными масками для лица или другими надуманными дополнительными средствами защиты лица. Обязательно приобретите свою собственную, если не считаете, что халява надежна.

Лучшие защитные газы

Существует три типа защитных газов, которые можно использовать со сварочным аппаратом TIG:

  1. A rgon - может использоваться с любым металлом и обеспечивает точный и узкий сварной шов без перегрева окружающих поверхностей
  2. Газ аргон + гелий - смешивание этих двух газов создает большую силу тока.Это не будет работать со сталью, но это сделает сварочный шов более горячим, чтобы проникнуть к самым краям сварочной ванны.
  3. Газ аргон + водород - если вы хотите сварить с нержавеющей сталью, аргон, смешанный с менее чем 5% водорода, увеличивает тепло, чтобы лучше приспособить этот металл.

Стержень наполнителя

Приобретая присадочный стержень для подачи в сварочный аппарат TIG, очень важно, чтобы стержень соответствовал материалу, к которому вы будете присоединяться. Диаметр присадочной штанги также должен соответствовать толщине свариваемого металла.

TIG Вольфрамовый электрод с розовой газовой линзой. Объектив бывает разных размеров и помогает улучшить покрытие и удерживает газ вокруг сварочной ванны

Уровень сложности, преимущества и недостатки

Для сварщиков TIG крутая кривая обучения, и она не рекомендуется в качестве процесса сварки начального уровня. Что делает TIG таким хитрым? Использование двух рук одновременно для одновременного управления горелкой при подаче присадочного металла в соединение может быть сложным для начинающих сварщиков.Требуется много рук, глаз и координации ног, что требует большой практики для овладения.

Хотя MIG, несомненно, является лучшим местом для начинающих, не позволяйте трудности TIG отговорить вас от попыток. Кроме того, Stick и TIG являются CC, и большинство машин TIG имеют настройки для обоих. При надлежащем практическом обучении в классе и программах качественного обучения любой опытный сварщик должен в конечном итоге справиться с TIG. Перед тем, как покупать дорогостоящего сварщика TIG, лучше всего посетить общественный колледж или класс профессионального училища, чтобы узнать, как вы к нему относитесь.

Три ключа к проблемам применения сварки TIG:

  • Угол горелки
  • Угол наполнителя
  • Горелка расплавляет базовый материал, а расплавленный базовый материал расплавляет присадочный стержень

TIG Сварка Видео Основы

Pulse для TIG

Pulse for TIG управляется либо лепестком, либо настройкой импульса. Целью импульса для TIG является:

  • Умеренный жар при сварке тонких металлов
  • Упрощает создание чистого сварного шва, особенно при перемещении ванны вперед
  • Помогает свести к минимуму движение в труднодоступных местах, не вводя слишком много наполнителя или тепла

Импульсы варьируются от 20 в секунду до 150 в секунду.Более высокие импульсы позволяют аккуратно сваривать за меньшее время, в то время как медленные импульсы могут помочь сварщику с более медленным ритмом во время сварки. Суть в том, что TIG-пульсирование может помочь с точностью и контролем.

Нержавеющая сталь

Если у вас проблемы с сваркой нержавеющей стали TIG, возможно, проблема в слишком высокой температуре. Нержавеющая сталь не передает тепло так быстро, как другие металлы, иногда вызывая деформацию.

Решение проблем сварки TIG из нержавеющей стали, связанных с нагревом, для увеличения скорости перемещения и уменьшения силы тока.Другой подход заключается в уменьшении диаметра присадочной штанги.

Проблемы со сваркой TIG из нержавеющей стали обычно возникают из-за слишком высокой температуры. Цвет сварного шва должен быть похож на верхнюю фотографию. Нижняя фотография показывает, что было использовано слишком много тепла

Бесплатная брошюра

Руководство по сварке TIG

Руководство по сварке TIG.

Автор: Миллер Уэлдс

Доступен в бесплатной электронной книге

Заключение

Спрос на сварщиков TIG будет только расти в ближайшие годы, поэтому сейчас самое время расширить свой опыт сварки и научиться сварке TIG.Теперь, когда вы понимаете богатую историю процессов, общее использование и трудности, с которыми вы можете столкнуться во время обучения, вы можете найти аккредитованную образовательную программу рядом с вами и начать обучение.

Универсальность и точность сварки TIG действительно непревзойденны. Стать квалифицированным сварщиком TIG поможет вам победить любой проект вокруг дома и магазина, независимо от материала. Или это может сделать вас бесценным членом компании.

Author Bio

Грег Сандерс является владельцем Cromweld.com, сайт, посвященный сварке всего. Грег почти на пенсии после сварки, но любит продолжать учиться, а также делиться своими знаниями через свой веб-сайт. Вы также можете найти его на Facebook.

Отзывы

(1) Сварка ВИГ с контролируемой температурой | Сварка Micro Precision, доступ 21 августа 2017 г.

(2) Сварка МИГ и ТИГ: Линкольн Электрик

Miller Welds

Иствуд

Грейнджер

,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *