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

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

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.

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

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

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.

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!

С чего начать ковку ножей

Как и любое изделие, ковку ножа нужно начинать, во-первых, с выбора модели, во-вторых, чертежа, и, в третьих, подбора нужного материала.

Выбор модели и чертеж

Для новичка в кузнечном деле лучше всего практиковаться в поковке самых простых типов ножей. Не стоит сразу планировать изготовить какое-то супер приспособление для выживания сложнейшей формы, с долами, серейторами и прочими атрибутами.

Самым простым в изготовлении будет кованый тип клинка — финский. Он не имеет сложных форм и прочих излишеств, которые вызовут затруднения в изготовлении у начинающего кузнеца.

Второй тип ножа, который можно попробовать изготовить — якутский. На сегодня в сети очень много информации по изготовлению таких клинков. Сложность его ковки в том, что он имеет выпуклую часть с одной стороны и вогнутую (дол) с другой. Однако, особенность этого ножа в том, что традиционно он не имел закалки для его простой заточки о любой подходящий камень. По размерам изготавливают три вида якутского клинка.

Набросав чертеж-схему будущего изделия, приступают к подбору нужного материала.

Материал

  • Твердость и пластичность.
  • Устойчивость к коррозии.
  • Свойства закалки.

Лучшим выбором для изготовления клинка станут марки инструментальной легированной стали, например: Р6М5 (идет на изготовление полотен для ножовок, сверл, резцов), 9ХС (напильники), ШХ15 (подшипники) и другие образцы.

Как понять в домашних условиях, какой сорт стали есть у Вас? Обычно большинство изделий по ГОСТу имеют маркировки, на которых указывают марку материала или его состав.

Стоит учитывать, что в процессе ковки часть металла будет утеряна (уйдет как окалина), поэтому нужно брать заготовку с объемом, превышающим конечные параметры клинка. Самый простой способ получить достаточное количество материала для ковки ножа — взять напильник или подшипник.

Подобрав нужный вид материала, приступают к его обработке и формированию изделия. Как осуществляется ковка ножа из напильника?

Недостатки сварки кузнечного типа

При проведении кузнечной сварки металлов возможно возникновение некоторых серьёзных дефектов. К числу наиболее распространённых из них относятся:

  • непровар (становится результатом ненадлежащего закругления приготовленных для сваривания концов, низкокачественной обработки флюсом соединяемых изделий, или возникновения вторичной окалины вследствие запоздалой очистки заготовки от шлака);
  • пережог (наиболее вероятен именно при кузнечной сварке, так как температура ковки и пережога примерно одинаковы. По этой причине необходимо не терять внимание при ковочных работах и помнить, что этот дефект исправить нельзя);
  • низкая прочность сварного шва (возникает по причине того, что увеличившиеся зёрна при подогреве заготовок могут не измельчиться при ковке. Зачастую такой дефект возникает при недостаточном наборе металла в процессе подготовке его концов к свариванию);
  • низкая прочность пришовных участков (образуется из-за того, что прогрев металла до температуры ковки проходит на большую длину, чем это требуется для сваривания. Чтобы избежать этого дефекта, необходимо прогревать до нужной температуры только концы большой толщины);
  • неточность итоговых размеров (возникает по сечению или по длине изделия. Дефект образуется ещё на стадии подготовки чертежей – правильная планировка будущей сварки и подготовка металла в нужных объёмах помогут его избежать).

В итоге необходимо отметить главное – кузнечный способ сварки подходит в том случае, если обрабатываемые металлы можно соединить швом кустарного производства. В промышленности этот тип сварочных работ почти не применяется, но он всё ещё востребован среди производителей мелких сельскохозяйственных материалов и скульпторов, создающих произведения из металлических материалов. Главное преимущество кузнечной сварки – простота технологии и доступность оборудования, но этот способ ковки может привести к возникновению дефектов у обрабатываемых изделий.

Из какого металла лучше сделать нож

Для изготовления и ковки ножей подходит несколько видов стали. Стоит рассмотреть ее по сортам, чтобы определить пригодность для определенной задачи.

Сталь 95Х18

Ножевая сталь высокой прочности с высокой стойкостью к коррозии. Ее характеризует оптимальное соотношение твердости и прочности, что позволяет сделать охотничий или кухонный нож с кромкой, защищенной от выкрашивания. Показатель твердости 64 — 62 HRC в зависимости от термообработки материала.

Сталь 50Х14 МФ

Инструментальная нержавеющая сталь с показателем твердости 58 HRC, которая используется при изготовлении скальпелей. Ножи из нее долго не тупятся. Чувствительная к контакту с костями и твердыми поверхностями.

Сталь Х12МФ

Штамповая сталь, которую можно довести до твердости 62 HRC. Отличается высокой ударной вязкостью и чувствительностью к коррозии, не подходит для ножей охотничьих и туристических, поскольку требует тщательного ухода.

Читайте также  Как снять сцепление с бензопилы

Сталь ХВГ

Инструментальный материал со средними показателями твердости и хорошей ударной вязкостью. Хорошо держит нагрузки.

Сталь 50 ХГА

Пружинный металл, способный хорошо держать нагрузки, но склонный к коррозии.

Сталь 40Х13

Пружинная нержавейка, нож из которой будет красивым, но с хрупкой режущей кромкой. Подойдет для кухни по гибкости и заточке, но не для тесаков, туристических и охотничьих ножей.

Проверка металла на качество в домашних условиях

Первым делом после покупки металлического предмета нужно проверить его качество. Сделать это можно при помощи простого паяльника. Конец паяльника проводится по металлу, чтобы выяснить дефекты при разработке инструмента. Если паяльник прилипает к поверхности, значит, сталь, не закалена, и при частом использовании инструмент деформируется. Если, наоборот, конец паяльника проходит плавно по стали и почти отскакивает от неё, значит, металл закалён слишком сильно. В таком случае нужно сделать термальную обработку стального инструмента для повышения его прочности.

Основные сведения

Кузнечная сварка представляет собой процесс создания неразрывного прочного соединения путем давления на металлические заготовки, предварительно нагретые в печи. Такую сварку еще называют горновой или сварка ковкой. Этот метод применяют для скрепления деталей из низкоуглеродистых сталей, то есть металлов с низким сопротивлением к деформации.

Процесс кузнечной сварки довольно трудоемкий, отличается низкой производительностью, поэтому не используется в промышленных масштабах. Несмотря на эти трудности, именно горновая сварка применяется уже на протяжении долгого времени при подковке лошадей и изготовлении сельскохозяйственного инвентаря. С помощью ковки можно быстро починить (соединить) детали в полевых условиях — ударный метод хоть и не создает супер прочного стыка, но позволяет временно устранить поломку.

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.