Флюс бура для пайки: как применять, ГОСТ. Бура для ковки


Бура бурой, а ковка по расписанию

Бура бурой, а ковка по расписанию

Бура в работе 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.

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.

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

Ковка или кузнечная сварка с бурой

характеристика буры

Применение 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 великолепный флюс.

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

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

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

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

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

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

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 буры

Таблица 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.

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.

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.

tutsvarka.ru

Кузнечная сварка сталей

Кузнечная сварка сталей

ПОЛУЧЕНИЕ СОЕДИНЕНИЯ

Операцию получения неразъемного соединения ручной или машинной ковкой называют кузнечной сваркой.В начале VI в. русские кузнецы путем кузнечной сварки варили многослойную сталь “харалуг”, которая по своему качеству превосходила булатные и дамасские иранские и турецкие клинки. Этот метод относится к сварке давлением в твердом состоянии и заключается в сближении соединяемых поверхностей путем пластического деформирования, при котором возникают межатомные силы притяжения.

 

Получить качественное неразъемное соединение можно только при условии удаления с соединяемых поверхностей оксидных и других загрязняющих пленок. При сварке давлением это достигается приложением к свариваемым поверхностям давлений, достаточных для разрушения и удаяения загрязняющих пленок и ликвидации всех неровностей на поверхностях заготовок.

Таким образом, для осуществления кузнечной сварки металл заготовки должен обладать высокой пластичностью и низким сопротивлением деформированию, а соединяемые поверхности должны быть тщательно очищенными в момент пластического деформирования.

Кузнечная сварка обеспечивает высокую надежность сварного соединения, но требует высокой квалификации рабочего.

Процесс получения неразъемного соединения кузнечной сваркой состоит из следующих основных элементов: подготовки заготовок к сварке; нагревания свариваемых частей заготовок; сварки заготовок пластическим деформированием; отделки заготовки в месте сварки и правки. Для качественного соединения требуется выполнение на всех этапах сварки определенных приемов и технологических режимов.

СТАЛИ ДЛЯ КУЗНЕЧНОЙ СВАРКИ

Чаще всего кузнечной сварке подвергают низкоуглеродистые конструкционные стали. Свариваемость сталей зависит от количества и вида примесей.

С увеличением содержания углерода, серы, фосфора и других элементов свариваемость ухудшается.Марганец в пределах 0,5— 03% улучшает свариваемомть стали.

Для кузнечной сварки рекомендуют стали с содержанием: углерода— до 0,3%; кремния — не более 0,2%; марганца — 0,6— 0,8%; серы — не более 0,05%.

При необходимости сварки сталей с повышенным содержанием углерода (больше 0,3%) рекомендуют добавлять к сварочному флюсу опилки из мягкой стали, в которой очень мало углерода. При обработке нагретой под сварку части заготовки такими опилками металл обезуглероживается, что повышает свариваемость поверхностного слоя заготовки.

Поскольку хром, вольфрам, медь и другие элементы снижают свариваемость сталей, ие рекомендуется проводить кузнечную сварку легированных сталей и других сплавов. Сварка этих сплавов требует выполнения строгих технологических режимов, что практически невыполнимо при ручной ковке. К тому же дефекты сварки трудно обнаружить визуально, а их присутствие совершенно недопустимо в деталях большинства машин и механизмов.

ПОДГОТОВКА ЗАГОТОВОК К СВАРКЕ

Подготовка заготовок состоит в придании соединяемым концам определенной формы; которая зависит от способа сварки. Подготовленные концы, как правило; подвергают высадке. Увеличение сечения свариваемых концов необходимо для выполнения их пластической деформации при сварке и придания сварочной части поковки требуемой формы.

НАГРЕВ ЗАГОТОВОК ПОД СВАРКУ

Температура нагрева сталей под сварку зависит от содержания в них углерода: чем больше углерода в стали, тем ниже должна быть температура нагрева.

Мягкую низкоуглеродистую сталь нагревают до 1350— 1370°С (при этой температуре свариваемые концы приобретают ослепительно белый цвет). При сварке стали с повышенным содержанием углерода (например, при сварке лезвия топора из стали У7) заготовку нагревают до 1150°С (при такой температуре заготовка имеет цвет белого каления с желтоватым оттенком). Более точно температуру заготовки определяют не на глаз, а с помощью оптического пирометра.

Хорошее качество сварки возможно, если при выполнении пластической деформации температура металла не понижается, поэтому сварку следует вести быстро. Свариваемые концы должны быть тщательно очищены от окалины и шлака.

Следует заметить, что температура нагрева заготовок под сварку выше температуры начала ковки (ТН). Как известно, при температуре, превышающей ТН, происходит не только интенсивное образование окалины, но и возможен пережог металла. Для уменьшения образования окалины и ее удаления с поверхности перед сваркой, а также с целью предохранения металла от пережога заготовки присыпают флюсом. В качестве флюса используют кварцевый песок, смешанный с бурой (Na2B4О7) или поваренной солью. Так как марганец повышает свариваемость стали, то иногда его в небольшом количестве добавляют к флюсу.

ФЛЮСЫ ДЛЯ КУЗНЕЧНОЙ СВАРКИ

Для кузнечной сварки использовали такие флюсы:

Флюс № 1. Составляют смесь из 6 ч. буры, 2 ч. нашатыря, 1 ч. железисто-синеродистого калия и 0,5 ч. смолы. Смесь кипятят, помешивая, до густоты сметаны. Охлажденную массу перемешивают и толкут с 1 ч. железных опилок (не ржавых). При сварке посыпают этим порошком нагретые докрасна предметы, дают порошку расплавиться и затем куют.

Флюс № 2. Приготовляют порошок из смеси 1 ч. нашатыря, 2 ч. буры, 2 ч. железисто-синеродистого калия и 4 ч. железных опилок (не ржавых). Накаливают докрасна предметы, подлежащие сварке, посыпают их 2—3 раза указанной смесью, пока она не начнет плавиться, и тогда куют.

Флюс № 3. Порошок из смеси 35 ч. борной кислоты, 30 ч. поваренной соли, 26,7 ч. железисто-синеродистого калия, 8,3 ч. канифоли.

Флюс N° 4. Порошок из смеси 41,5 ч. борной кислоты, 3 ч. поваренной соли, 15,5 ч. железисто-синеродистого калия, 8 ч. жженой соды.

Назначение флюса. Флюс посыпают на заготовку в период нагрева, когда ее температура достигает 950—1050°С. Под действием высокой температуры флюс соединяется с окалиной, образуя жидкотекучий шлак, который обволакивает заготовку и защищает ее поверхность от окисления при дальнейшем нагреве. Перед4 сваркой шлак удаляется, а при деформации он выжимается из места сварки.

НАГРЕВ СВАРИВАЕМЫХ ИЗДЕЛИЙ

Для нагрева свариваемых концов используют горны и сварочные печи. Камерные печи, предназначенные для нагрева заготовок под ковку, в данном случае неприменимы, так как не обеспечивают нагрева до высоких сварочных температур.

При нагреве под сварку требуется, чтобы пламя в горне или печи не было окислительным, т. е. чтобы сгорание топлива происходило при максимальном усвоении кислорода и в очаге небыло его излишка.

Наилучшим топливом для горна при нагреве заготовок под кузнечную сварку является древесный уголь. Количество серы в кузнечном угле допускается до 1 %, при большем ее содержании получить качественное соединение не удается. Кроме того, кузнечный уголь не должен содержать более 7% золы, так как в ней также содержится сера.В случае использования в качестве топлива кокса следует выбирать те его сорта, в которых содержится минимальное количество серы.

ОСОБЕННОСТИ КУЗНЕЧНОЙ СВАРКИ

Нагретые заготовки извлекают из горна, ударами о наковальню или молотком сбивают образовавшийся шлак и окалину либо счищают их металлической щеткой. Затем, быстро сложив вместе свариваемые концы заготовок, наносят слабые, но частые удары по месту сварки. При слабых ударах остатки шлака выдавливаются наружу и поверхности стыка плотно прижимаются друг к другу, что защищает их от окисления.

Сварку заканчивают сильными ударами, подвергая место сварки достаточно большим деформациям и придавая заготовке требуемую окончательную форму поковки. В этот момент структура металла измельчается и ликвидируется его крупно-зернистость, образование которой было возможным при нагреве заготовки до высокой сварочной температуры.

При проковке места соединения отдельные слои металла соединяемых концов внедряются друг в друга, переплетаются, что дополнительно увеличивает прочность соединения.В зависимости от окончательной формы места сварки поковку правят, используя гладилки, обжимки, подбойки и другой кузнечный инструмент.

ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ СВАРКИ

В зависимости от формы и размеров используют следующие основные способы сварки: внахлестку; вразруб (в замок, в обхват]; встык; врасщеп; с помощью шашек.

СВАРКА ВНАХЛЕСТКУ

Эта сварка является одним из самых распространенных способов кузнечной сварки, обеспечивающим наибольшую прочность сварного стыка. Повышенное качество сварного соединения объясняется увеличенной поверхностью соприкосновения свариваемых частей и возможностью подвергать большим деформациям участок, на котором они соединяются.

Перед сваркой концы заготовок высаживают и придают им форму загнутых утолщений (рис. 1), повернутых относительно продольной оси на угол 30°. Подготовленные концы, предварительно подогрев до 960—1000° С и покрыв флюсом, нагревают до сварочной температуры.

сварка внахлестку увеличенная поверхность соприкосновения свариваемых частей

Нагретые и очищенные от шлака и окалины концы накладывают друг на друга и легкими, но частыми ударами прижимают друг к другу (рис. 2), затем сильными ударами тщательно проковывают место соединения. Одновременно выполняют операцию протяжки для восстановления первоначальных размеров участка сварки. По окончания операций поковке придают требуемую форму.

Сварка внахлестку прижимаются ударами молотка

Достоинством сварки внахлестку является также то, что форма исходных свариваемыхповерхностей обеспечивает хорошее удаление остатков шлака с соединяемых участков.Заготовки толщиной или диаметром до 30 мм сваривают за один прием и с одного нагрева.

При толщине свариваемых концов более 30 мм операцию осуществляют в два приема:

1] с первого нагрева сваривают тонкие участки утолщений;2) со второго нагрева выполняют окончательную сварку.

При диаметре заготовок 50—60 мм и выше осуществить сварку ручной ковкой не удается — ее выполняют на молоте.

СВАРКА ВРАЗРУБ

Такая сварка требует более сложной подготовки свариваемых концов. Конец одной заготовки высаживают и разрубают вдоль ее продольной оси, а образовавшиеся "лепестки” раздвигают. Конец второй заготовки также высаживают и заостряют так, чтобы он входил в разруб первой заготовки. Нагретые до сварочной температуры и очищенные от шлака концы вставляют друг в друга и энергичными ударами, формируя металл, осуществляют сварку, а затем окончательную отделку заготовки. Рассмотренный способ применяют при сварке заготовок из сталей различных марок.

СВАРКУ ВСТЫК

Этот способ сварки применяют в тех случаях, когда конструкция будущей поковки или малые размеры заготовки не дают возможности подготовить соединяемые концы подобно их подготовке при сварке внахлестку. В одних случаях концы заготовок просто закругляют, нагревают до сварочной температуры, стыкуют друг с другом и ударами вдоль оси с двух сторон сваривают. Под действием ударов нагретое место стыка осаживается, увеличиваясь в диаметре, поэтому после сварки его протягивают до нужного диаметра.

Сварка встык без предварительной высадки соединяемых концов по прочности соединения уступает сварке встык с предварительным утолщением концов заготовок. При этом способе нагретые концы высаживают, а торцы скругляют. Затем подготовленные концы стыкуют и, нанося вдоль оси заготовок по их холодным концам удары, выполняют сварку, а после этого — окончательную отделку поковки.

СВАРКА ВРАСЩЕП

Сварку полосовых заготовок осуществляют способом врасщеп. Концы заготовок надрезают вдоль продольной оси и разводят. После нагрева до сварочной температуры их стыкуют и проковывают до получения прочного соединения и исходных размеров.

СВАРКА С ПОМОЩЬЮ ШАШЕК

При сварке концов поковок типа колец или их ремонте применяют способ, выполняемый с помощью шашек.Свариваемые концы перед нагревом под сварку подвергают высадке и ковке до получения формы. Из металла заготовки подготавливают вспомогательные шашки. При температуре сварки шашки укладывают между концами и закрепленных заготовок и сильными ударами подвергают совместной пластической деформации. Сварной участок затем правят. Рассмотренный способ сварки чаще всего выполняют на молоте.

ДЕФЕКТЫ КУЗНЕЧНОЙ СВАРКИ

Дефекты, возникающие при кузнечной сварке, можно разделить на два основных вида:1] низкое качество сварного соединения;2) несоответствие формы поковки требуемой.

Если дефекты второго вида обнаруживаются визуально или с помощью простейшего измерительного инструмента, то прочность сварного соединения визуально установить практически невозможно. Сварку считают выполненной качественно, если прочность сварного соединения не ниже 80-85% прочности металла свариваемых заготовок.Прочность шва может быть проверена изгибом прутка в месте сварки. Бели качество сварки высокое, шов не расходится и не появляются трещины на поверхности металла.

Следует, однако, отметить, что не всегда поковку после сварки можно изогнуть, а приборами для контролирования качества сварных соединений участки ручной ковки не оснащаются. Следовательно, даже при всех благоприятных условиях не рекомендуется применять кузнечную сварку для изготовления поковок ответственных деталей, а в случаях ее применения необходимо строго выдерживать технологические режимы. Нарушение режимов и приемов ковки при сварке может привести к дефектам, описанным ниже.

Непровар появляется при некачественной очистке соединяемых поверхностей перед сваркой: стыкуемые поверхности плохо очистили от окалинык после зачистки поверхностей нагретых заготовок кузнецы задержались с началом ковки и на соединяемых поверхностях образовалась вторичная окалина; свариваемые поверхности недоброкачественно обработали флюсом; при сварке встык концы заготовок плохо закруглили, в середине стыка остался шлак, препятствующий качественной сварке концов.

Пережог — неисправимый дефект (брак], который возникает в случае нагрева концов заготовок до температуры, превышающей сварочную. Этот дефект очень вероятен при выполнении кузнечной сварки, так как сварочная температура весьма близка к температуре пережога и при недостаточно внимательном нагреве легко ошибиться и пережечь металл.

Низкая прочность сварного шва объясняется следующим: нагрев заготовки до сварочной температуры сопровождается ростом зерен; в случае малого набора металла при высадке свариваемых концов степень деформации металла при сварке будет недостаточной, зерна не раздробятся, вследствие чего металл шва будет иметь крупнозернистую структуру и пониженную прочность.

Понижение прочности околошовной зоны наблюдается при нагреве концов заготовки перед сваркой на большую длину. Крупнозернистая структура металла в месте стыка прорабатывается (измельчается] в процессе ковки утолщений, а зоны, прилегающие к концам и не имеющие утолщений, такой деформации не под-вергаются и сохраняют крупнозернистую структуру. Поэтому при сварке следует нагревать только утолщенные концы соединяемых заготовок.Неточность размеров сечения поковки после сварки возникает при недостаточном наборе металла на свариваемых концах. При проковке таких концов сечение поковки уменьшится и окончательные размеры окажутся меньше исходных, требуемых чертежом.

УСТРАНЕНИЕ ДЕФЕКТОВ

Дефекты кузнечной сварки, как правило, невозможно или трудно устранить по окончании ковки. Анализируя причины рассмотренных дефектов, можно сделать вывод, что качество сварки зависит от квалификации кузнеца. Сварка должна выполняться быстро, с соблюдением всех требований к режиму нагрева и выполнению приемов ковки.

БЕЗОПАСНОСТЬ ТРУДА

Особенности требований безопасности при выполнении кузнечной сварки связаны с высокой температурой нагрева металла и применением флюсов. В случае перегрева металл начинает искриться, а на поверхности заготовки образуется жидкий шлак. При работе с такими заготовками в момент зачистки и ковки брызги шлака к искры могут нанести травмы работающим в виде ожогов и вызвать возгорание легковоспламеняющихся материалов и одежды, поэтому при кузнечной сварке поковки после нагрева следует аккуратно и тщательно очищать от окалины и шлака. Кроме того, рабочее место должно отвечать всем требованиям пожарной безопасности.

pg-souz27.ru

Способ изготовления флюса для кузнечной сварки

 

Класс 4911, 36„.

М 55809

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрировано в Бюро после изобретений Госплана при СНК СС

П. В. Паравян.

Способ изготовления флюса для кузнечн

Заявлено 2 марта 1938 года в НКТМаш за № 14

Опубликовано 31 июля 1939 года.

Предмет изобретения.

Тип. арт. «Сов. пенс» Зак. ¹ 6010 — 675

Предмет изобретения составляет способ изготовления флюса для кузнечной сварки, применяемого вместо буры.

Для этого свежепрокаленная нега- шеная известь смешивается с водой из расчета 0,3 вес. ч. извести на

1 вес. ч. воды, и в полученное известковое молоко всыпается 1,3 ч. .по весу щелока, предпочтительно углекислого натрия. При стоянии 1 в течение нескольких часов при комнатной температуре смесь затвер. девает и в раздробленном состоянии может применяться в качестве флюса для кузнечной сварки.

Кроме того, можно полученный таким образом твердый продукт облить хорошо отстоявшейся и прокипяченной известковой водой, причем количество последней по весу должно составлять 1 ч. на 2 ч. твердого вещества.

После нескольких часов стояния смесь эта превращается в мелкий порошок, который ооладает в качестве флюса еще лучшими качествами, чем первоначально полученный продукт.

Способ изготовления флюса для кузнечной сварки, отличающийся тем, что 0,2 — 0,3 вес. ч. негашеной навести, растворенной в 1 вес. ч. воды, смешивают с 1,3 вес. ч. щелока с целью образования твердого вещества, постепенно превращающегося в порошкообразный флюс.

Способ изготовления флюса для кузнечной сварки 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сварке, в частности к способам прокалки сварочных флюсов при их применении и изготовлении

Изобретение относится к сварке, в частности к составам флюсов, используемых для механизированной сварки с повышенной скоростью, применяемых для восстановления изношенных деталей, работающих в условиях абразивного износа, в том числе колечатых валов

Изобретение относится к веществам, используемым для термической обработки металлов и сплавов, и может быть использовано в качестве теплоносителя при восстановлении деталей наплавкой металлических порошков

Изобретение относится к сварочному производству и предназначено для использования при нанесении высоколегированных плакирующих слоев путем автоматической электродуговой наплавки ленточным электродом под слоем заявляемого флюса

Изобретение относится к области сварочных материалов, а именно к флюсам для наплавки индукционно-металлургическим способом твердых сплавов

Изобретение относится к технологии восстановления изношенных деталей железнодорожной техники

Способ изготовления флюса для кузнечной сварки

www.findpatent.ru

Ковка ножа своими руками | Строительный портал

Сегодня, даже при таком большом ассортименте различных ножей прекрасного качества от известных производителей, ножи ручной ковки по-прежнему пользуются особой популярностью. Это и неудивительно, так как такие ножи обладают особой энергетикой и привлекательностью. А если сам клинок сделан из легированной стали и со знанием дела, то такой нож бесценен. Из различных способов собственноручного изготовления ножа наиболее трудоемким является ковка ножа своими руками. Следует отметить тот факт, что ковка ножа позволяет создать наиболее прочный и качественный клинок, который прослужит не один десяток лет и при этом сохранит свои качества. Ковка ножа своими руками – дело, требующее от мастера высокого уровня навыков владения инструментом, знания металлов и их свойств. Для тех, кто решил выковать нож впервые, описанные ниже рекомендации помогут сделать свой первый клинок.

  1. Как выбрать сталь для ножа
  2. Инструмент для ковки ножа
  3. Конструкция ножа
  4. Ковка ножа из сверла
  5. Ковка ножа из подшипника
  6. Ковка ножа из рессоры
  7. Ковка ножа из напильника
  8. Ковка ножа из троса
  9. Закалка и отпуск клинка

 

Как выбрать сталь для ножа

Сталь для ножа

Качественный самодельный нож отличает правильный подбор стали для него, от этого будут зависеть режущие и прочностные характеристики самого ножа. Чтобы правильно подобрать сталь, необходимо знать и понимать, какими свойствами обладает сама сталь. Для ковки ножа своими руками нужно ориентироваться на пять основных свойств стали – устойчивость к износу, твердость, прочность, вязкость, красностойкость.

Твердость – это свойство стали, указывающее на её способность сопротивляться проникновению в неё другого более твердого материала. Говоря проще, твердая сталь лучше сопротивляется деформации. Сам показатель твердости измеряется по шкале Роквела и имеет показатель от 20 до 67 HRC.

Устойчивость к износу – сопротивление материала изнашиванию в процессе эксплуатации. Это свойство напрямую зависит от твердости самой стали.

Прочность указывает на способность сохранять целостность под воздействием различных внешних сил. Проверить прочность можно на изгиб или при сильном ударе.

Пластичность – способность стали поглощать и рассеивать кинетическую энергию во время удара и деформации.

Красностойкость – это показатель, отвечающий за устойчивость стали к температурам и сохранению её изначальных качеств при нагреве. От того насколько сталь устойчива к термообработке, зависит минимальный показатель температуры, при котором её можно ковать. Самыми красностойкими сталями являются твердые марки, рабочая температура ковки для которых более 900 °C. При этом необходимо отметить, что температура плавления стали составляет 1450 – 1520 °C.

Все эти свойства связаны между собой и преобладание одного из них ведет к ухудшению другого. При этом то или иное свойство стали зависит от содержания в ней различных легирующих элементов и добавок, таких как кремний, углерод, хром, ванадий, вольфрам, кобальт, никель, молибден.

Легирующие элементы

Наличие тех или иных легирующих элементов и их пропорциональное использование при изготовлении стали, знание свойств, которые придают легирующие элементы и добавки, позволило создавать сталь для определенных целей и нужд. Такие стали имеют каждая свою маркировку. При этом отечественные и зарубежные марки стали обозначаются по-разному. Для удобства в марке стали указан основной состав одного или нескольких легирующих элементов. Например, сталь марки У9 говорит о содержании в ней углерода в десятых долях процента. Аналогом стали марки «У» являются стали 10хх, где «хх» - это содержание углерода. И чем меньше значение, тем меньше его содержание. Или такая сталь как Х12МФ указывает на высокое содержание хрома и молибдена, что говорит о нержавеющих и высокопрочностных свойствах стали.

Состав стали Х12МФ

К отечественным маркам, которые часто используются при ковке ножей в домашних условиях, относятся все стали с маркировкой от У7 до У16, ШХ15, 65Г, Р6М5, Х12МФ. Из зарубежных аналогов можно выделить сталь O-1, 1095, 52100, M-2, A-2, 440C, AUS, ATS-34, D-2. Каждая их вышеприведенных марок используется в изготовлении ножей, различного инструмента и запчастей. Например, марки стали Р6М5, У7-У13, 65Г применяют для производства сверел, буров, тросов, рессор, подшипников, напильников. Поэтому именно из этих предметов народные умельцы делают ножи ручной ковки.

Конечно, можно найти и другие изделия из той или иной стали. Для этого достаточно будет прочитать полное описание марки стали и её применение в Марочнике Стали и Сплавов, а потом использовать изделие из неё для ковки ножа.

 

Инструмент для ковки ножа

Инструмент для ковки ножа

Для ковки ножа потребуется определенный инструмент кузнеца, который можно приобрести в магазине. Но можно использовать и непрофессиональный инструмент:

  • молот на 3 – 4 кг и молоток меньшего веса до 1 кг;
  • кузнеческие щипцы или обычные пассатижи, но без изоляции на ручках, а также разводной ключ;
  • тиски;
  • наковальня или её самодельный аналог из двутавра;
  • болгарка и сварочный аппарат;
  • точильный станок;
  • печь.

Самодельный кузнечный горн

Если с обычным инструментом все более-менее понятно, то по поводу печи необходимо сделать некоторые пояснения. Все дело в том, что в обычном очаге сложно получить температуру более 900 °С. Да и греться заготовка там будет целую вечность. Поэтому необходимо немного усовершенствовать очаг. Если ранее Вы не занимались хотя бы закалкой металла, то придется сделать с нуля небольшую печь из толстостенного металла. Затем присоединить к ней трубу, по которой будет поступать воздух при помощи вентилятора или старого пылесоса. Таким нехитрым образом можно получить достаточно надежное горнило для доведения заготовок до температуры 900 – 1200 °С. В качестве топлива используется обычный древесный уголь, желательно такой, который дает как можно больше жару и горит подольше.

 

Конструкция ножа

 

Прежде чем приступить к самим работам, необходимо сделать эскиз самого ножа.

По сути, нож довольно простой предмет, состоящий из клинка и рукоятки. Но вот каждый из этих элементов имеет целый набор составляющих. На демонстрирующем конструкцию ножа фото можно увидеть все элементы ножа и как они называются.

Конструкция ножа

Также необходимо знать и о некоторых основных профилях клинков, чтобы сделать наиболее подходящий эскиз. На фото ниже приведены профили ножей.

Профиль клинка

Выбрав наиболее подходящий для Вас профиль, можно смело приниматься за создание эскиза. Конечно, опытные мастера обходятся без зарисовки, но для новичка все же важно сделать эскиз и держать его перед глазами в процессе ковки.

 

Ковка ножа из сверла

 

Сверла получили большую популярность при ковке ножей благодаря используемой в них легированной стали Р6М5, которая отличается прочностью, легкостью заточки и износоустойчивостью.

Сверла для ковки ножа

При выборе сверла для ковки следует отметить один важный момент. Большие сверла состоят из рабочей спиралевидной части из Р6М5 и хвостовика из обычной стали. Маленькие сверла обычно полностью из Р6М5. При ковке ножа из большого сверла необходимо сразу определить, где какая сталь и где между ними граница. Сделать это можно достаточно просто, всего лишь немного проточив сверло по всей длине. Там, где обычная сталь, сноп искр будет большой и желто-оранжевого оттенка. А вот там, где легированная сталь, сноп будет реденьким и ближе к красноватому оттенку. Описанная выше процедура необходима для того, чтобы определить, где у ножа будет начинаться клинок, а где хвостовик. Закончив с этим, переходим к самой ковке.

Вначале разводим огонь в печи, подключаем поддув и ждем, когда угли разгорятся достаточно сильно, после чего помещаем сверло в горнило. Но делаем это с помощью клещей и так, чтобы хвостовик большей частью оставался вне огня.

Важно! Выполняя ковку ножа впервые, можно не сразу определить, когда металл нагрелся до необходимой температуры. Вследствие чего можно испортить не одно сверло. Поэтому прежде чем браться за ковку сверла, можно немного потренироваться с нагревом и ковкой металла на обычной арматуре. При этом необходимо запоминать, какого цвета был металл и когда он ковался наиболее мягко. Также стоит помнить о том, что на солнечном свете даже нагретый до 1100 °С металл будет выглядеть темным.

Раскрутка сверла при ковке ножа из сверла

Как только сверло нагреется до необходимой температуры, а это более 1000 °С, его сразу же необходимо вынуть из горнила, и зажать низ хвостовика в тисках. После чего взять разводной ключ, зажать им верхушку сверла и сделать круговое движение, расправляя спираль. Делать все необходимо быстро, чтобы металл не успел остыть, иначе рискуете сломать сверло. Если не получилось сделать это за один раз, ничего страшного. Просто повторно раскалите сверло и повторите процедуру. В результате должна получиться относительно ровная полоска металла.

Ковка сверла - раскатка до приемлемой толщины

Следующим шагом будет ковка сверла и раскатка металла до приемлемой толщины. Тут все довольно просто. Раскалив металл до необходимой температуры, берем тяжелый молот и начинаем сильными, но равномерными ударами ровнять металл и придавать ему ровную форму. В результате должна получиться полоска металла толщиной около 4 – 5 мм.

Важно! При ковке металла необходимо постоянно следить за цветом заготовки. Как только она начала тускнеть, приобретая вишневый цвет, её сразу же возвращаем в горн. Лучше лишний раз накалить металл, чем сломать его под ударом молота.

Ковка острия ножа

Далее выковывается острие ножа. Тут все несколько сложнее. Дело в том, что необходимо придать заокругленную форму и при этом сохранить необходимую толщину лезвия.  Вся работа практически ювелирная и потребует определенной ловкости. Ковка выполняется таким образом, чтобы постепенно заокругливая острие, понемногу оттягивалось лезвие в длину. Удары должны быть сильные, но аккуратные. У новичка может не получиться с первого раза, но немного практики все исправит.

Ковка режущей кромки ножа

Следующим шагом будет проковка режущей кромки ножа. Это довольно важный и сложный этап. Для этого потребуется более легкий молот и желательно с заокругленным бойком. Начиная с середины лезвия, постепенно сдвигаем металл вниз к режущей кромке. Стараемся сделать режущую кромку как можно тоньше. При этом следим, чтобы само лезвие оставалось прямым и ровным. Удары наносим очень аккуратно и стараемся прилагать лишь столько усилий, сколько требуется для небольшой деформации раскаленного металла. Помним о цвете заготовки и при необходимости отправляем её обратно в горнило.

Ковка хвостовика ножа

После того как удалось выковать лезвие и острие, переходим к проковке хвостовика. Сами работы будут намного проще, чем при выковке лезвия. Вначале накаливаем круглый хвостовик сверла и затем раскатываем его сильными ударами молота. В зависимости от эскиза хвостовик может быть как узким, так и широким. Тут уже кому как нравится делать ручку ножа. Кто-то делает простые накладки, а кто-то делает наборную рукоятку.

Шлифовка ножа

По завершению ковки даем металлу постепенно остыть и затем переходим к шлифовке. На шлифовальном станке снимаем лишние слои металла и неровности, делая нож идеально ровным и блестящим. При шлифовке может уйти до 2 мм толщины, и нож станет намного легче и тоньше. Также на этом этапе можно выполнить заточку ножа. Напоследок выполняем закалку ножа. О том, как это делается, будет написано ниже.

Ковка ножа из сверла видео-обзор:

 

Ковка ножа из подшипника

 

Еще одним популярным материалом для ковки ножей является подшипник, а именно его внутренний или внешний обод. Причем внутренний даже предпочтительней. Все работы по ковке ножа из подшипника практически идентичны ковке из сверла. За некоторым исключением.

Ковка ножа из подшипника

Во-первых, заготовку из ободка подшипника вырезаем при помощи болгарки. Длину стараемся взять с запасом, так чтобы и на нож хватило и еще 1 – 2 см осталось. Во-вторых, на начальной стадии ковки вырезанную заготовку следует приварить к прутку арматуры. И в таком виде накалять и ковать. В-третьих, если в случае со сверлом заготовку раскатывали из круглой в плоскую, то для обоймы подшипника её необходимо просто выровнять. А дальнейшие действия по ковке самого клинка и хвостовика полностью аналогичны. Единственное, что стоит отметить, – из подшипника все же удобнее делать нож с накладными рукоятками.

Ковка ножа из подшипника видео-обзор:

 

Ковка ножа из рессоры

 

В поисках подходящей стали для качественного ножа многие используют рессору. Металл этой автомобильной запчасти отличается высокой упругостью и долговечностью, что делает его прекрасным образцом для ножей ручной ковки. Справедливости ради, необходимо отметить, что нож из рессоры можно изготовить и обычным вырезанием профиля ножа с дальнейшей заточкой и закалкой. Но все же, чтобы нож был действительно надежным, его лучше проковать, тем более что толщина рессоры достаточно велика, а для хорошего ножа её следует уменьшить.

Ковка ножа из рессоры

Ковку ножа из рессоры начинаем с зачистки болгаркой от ржавчины и разметки пластины. Потребуется лишь небольшая часть рессоры, поэтому отметив её, отрезаем при помощи болгарки. Далее привариваем заготовку к арматуре и накаляем её. После чего постепенно проковываем, доводя до необходимой толщины. Выковываем острие и режущую кромку, как это делать, описано выше на примере ковки ножа из сверла. Добившись желаемого, оставляем нож постепенно остывать и затем шлифуем и затачиваем его.

Ковка ножа из рессоры видео-обзор:

 

Ковка ножа из напильника

 

Износостойкую и прочную сталь можно найти в различном слесарном инструменте и напильник тому яркий пример. Изготовление ножей из напильника достаточно популярное занятие. Тем более что клинки получаются на редкость долговечными с прекрасной режущей кромкой. Но ковка ножа из напильника имеет свои особенности.

Нож из напильника

Прежде всего, потребуется очистить напильник от насечек и возможной ржавчины. Сделать это можно с помощью болгарки. Далее при необходимости отрезаем от напильника заготовку необходимой длины. После чего привариваем её к куску арматуры и засовываем в горнило. Накалив заготовку до нужной температуры, приступаем к раскатке заготовки до необходимой нам толщины. Затем делаем острие и режущую кромку. Хвостовик ножа из напильника лучше всего сделать под накладную ручку.

Ковка ножа из напильника видео-обзор:

 

Ковка ножа из троса

 

Изготовление ножа из стального троса довольно редкое явление. Так как в отличие от всех описанных выше заготовок, трос представляет собой разрозненные волокна проволоки, и ковать их довольно сложно. К тому же сталь троса не обладает такими высокими характеристиками, как сталь сверла или напильника. В большинстве своем ножи из троса куют из-за их необычного рисунка на клине, отдаленно напоминающего дамасскую сталь. Для того чтобы сделать такой нож, необходимо приложить несколько больше усилий, чем при ковке из обычного бруска стали.

Нож из троса

Ковка ножа из троса начинается, как и обычная ковка. Вот только есть несколько маленьких секретов. Во-первых, это касается хвостовика. Многие мастера делают хвостовик ножа из троса в виде готовой рукоятки. Смотрится это весьма необычно и красиво. И тут есть два подхода в изготовлении рукоятки. Взять толстый трос и затем сварить его конец, сделав монолитным куском. Или сделать рукоятку в форме петли, а из концов выковать клинок. Во-вторых, ковка троса – дело сложное из-за разрозненных проволок, из которых состоит трос. Чтобы сделать нож, потребуется их сварить между собой. А это целое искусство и рассчитывать, что нож из троса получится с первого раза, не стоит. Сварку можно выполнить двумя путями. Первый – проварить электросваркой вдоль больших канавок. Второй – выполнить кузнеческую сварку. Второй вариант сложнее и в то же время предпочтительней.

Бура

Итак, выбрав способ создания рукоятки, приступаем к ковке ножа. Для этого раскаливаем трос до ярко-красного цвета. Затем вынимаем его и посыпаем бурой. После чего вновь отправляем в горнило. Таким нехитрым образом выполняется подготовка к кузнеческой сварке. Бура представляет собой соль тетраборной кислоты и применяется мастерами для сварки отдельных слоев стали. По сути это флюс, который облегчает процесс плавки и предохраняет расплавленный металл от попадания кислорода и устраняет оксиды металла. Буру можно найти в свободном доступе без особых проблем.

После того как трос обработали бурой со всех сторон и он раскалился от 900 до 1200°С и более, вынимаем его из горнила и начинаем проковывать. Удары наносим тяжелым молотом, но при этом стараемся сохранить волокна троса вместе. Сложность ковки троса именно в этом. Но потренировавшись можно добиться приемлемых результатов. В конце концов, трос можно накалять и проковывать сколько угодно раз. Но при этом каждый раз, нагревая его в горне, посыпать трос бурой. В результате получится монолитный кусок стали, состоящий из множества слоев, почти как у дамасской стали. После чего остается лишь выковать клинок необходимой формы. На демонстрирующих ковку ножей видео уже не раз было показано, как именно делается раскатка клинка, создание режущей кромки и острия.

 

Закалка и отпуск клинка

 

Как уже отмечалось ранее, закалка ножа – это один из самых важных этапов его изготовления. Ведь именно от того насколько правильно была она выполнена, зависят рабочие характеристики ножа. Сам процесс закалки выполняется уже после того, как нож остыл и был отшлифован на точильном станке.

Закалка клинка

Закалка клинка начинается с его нагрева от светло-красного до оранжевого цвета. После чего нож опускается в воду или масло. При этом в воду добавляется 2 – 3 ложки поваренной соли на 1 л, а температура воды должна быть 18 – 25 °С, масла 25 – 30 °С. Закалка выполняется довольно быстро и чтобы все прошло удачно после закалки клинок необходимо отпустить. Сама закалка стали происходит в диапазоне температур от 750 до 550 °С. Момент закалки можно даже прочувствовать, когда сталь начинает «дрожать и стонать» в жидкости. Как только процесс заканчивается, клинок необходимо достать и дать ему остыть естественный образом.

Отпуск клинка выполняется уже после закалки. Сам процесс подразумевает ослабление внутреннего напряжения стали, что делает его более гибким и устойчивым к различного рода нагрузкам. Перед тем как сделать отпуск, клинок следует очистить от возможной окалины и затем вновь нагреть. Но температура при отпуске значительно меньше. Сам нож нужно уже держать над пламенем и наблюдать за ним. Как только вся поверхность покроется желто-оранжевой пленкой, убираем нож от огня и даем ему остыть естественным образом.

Иногда закалка и отпуск производятся при помощи масла или воды, а иногда через масло в воду. Такая закалка выполняется очень быстро. Сначала клинок опускается в масло на 2 – 3 секунды, а затем в воду. При таком подходе риск сделать закалку неправильно минимален.

Ковка ножа своими руками лишь кажется простой задачей. Кроме того что придется довольно много помахать кузнечным молотом, так еще и без опыта в вопросе ковки металла с первого раза может не получиться выковать нож. Поэтому сначала необходимо набить руку и немного потренироваться, а затем уже приступать к ковке ножа.

strport.ru

что такое флюс бура, применение, ГОСТ

Бура – это флюс, используемый при соединении металлических деталей методом пайки. Бура, которая выпускается в виде порошка, относится к категории высокотемпературных флюсов, поскольку температура ее плавления находится в интервале 700–900°. Порошок буры, характеристики которого оговариваются в соответствующем нормативном документе (ГОСТ 8429-77), хорошо растворяется в воде и при нагревании превращается в стеклянную массу, которая и обеспечивает защиту зоны пайки.

Кристаллы буры могут быть прозрачными или сероватыми, но всегда блестят характерно "жирно"

Кристаллы буры могут быть прозрачными или сероватыми, но всегда блестят характерно «жирно»

Сферы применения

Бура, представляющая собой соль, в состав которой входит слабая борная кислота и сильное основание, имеет и научное название – декагидрат тетрабората натрия. При помощи этого вещества, используемого в качестве флюса, выполняется пайка таких металлов, как сталь, чугун, медь и ее сплавы. При этом для такой пайки используются среднеплавкие припои, основу которых могут составлять медь, латунь, серебро и золото.

При расплавлении буры, что происходит при достаточно высокой температуре, поверхности соединяемых деталей очищаются, а окислы, которые на них присутствуют, растворяются в разогретом флюсе. В процессе выполнении пайки, для которой используется такой тугоплавкий флюс, как бура, соответствующая требованиям ГОСТа 8429-77, образуются соли, кристаллизирующиеся на поверхности формируемого соединения. После завершения технологической операции соляной налет необходимо удалить.

Требования ГОСТа к составу флюса на основе буры

Требования ГОСТа к составу флюса на основе буры

Чтобы получить из буры борный флюс, которым можно пользоваться при пайке деталей из меди, чугуна, стали и других металлов, данное вещество необходимо смешать с борной кислотой в пропорции 1:1. Полученную смесь тщательно перетирают в фарфоровой емкости, а затем выпаривают лишнюю жидкость, чтобы получить сухой остаток, в который добавляют фтористые и хлористые соли. По такой технологии получают активные флюсы, позволяющие выполнять качественную пайку деталей из различных металлов.

Ознакомиться с требованиями ГОСТ к технической буре (тетраборат натрия) можно, скачав документ в формате pdf по ссылке ниже. ГОСТ 8429-77 Бура. Технические условияСкачать

Преимущества использования

Медные трубы в качестве составных элементов трубопроводов различного назначения сегодня пользуются большой популярностью. В связи с этим пайка меди твердым припоем, для выполнения которой используется такой флюс, как бура, стала достаточно распространенным технологическим процессом. Использование данного метода соединения изделий из меди позволяет не только выполнять монтаж новых трубопроводов, но и осуществлять качественный ремонт тех, которые уже эксплуатируются на протяжении определенного времени.

Бура удаляет с поверхности оксидную пленку и способствует растеканию жидкого припоя

Бура удаляет с поверхности оксидную пленку и способствует растеканию жидкого припоя

Применение технической буры в качестве флюса при пайке меди имеет следующие преимущества.

  • Качественной пайке могут подвергаться металлические детали в любом сочетании.
  • Металлические изделия, которые необходимо соединить при помощи пайки, могут иметь любую начальную температуру.
  • При применении буры качественные и надежные соединения можно получать даже между металлическими и неметаллическими деталями.
  • Паяные соединения, полученные с использованием такого флюса, можно в любой момент распаять, если в этом возникает необходимость.
  • Основной металл при выполнении пайки не плавится, как это происходит при сварке, что позволяет избежать такого нежелательного процесса, как коробление (и, соответственно, изменения геометрической формы соединяемых изделий).
  • Применение буры позволяет обеспечить отличную схватываемость припоя и поверхностей соединяемых деталей.
  • Техническая бура, используемая в качестве флюса, обеспечивает высокую производительность такого процесса, как капиллярная пайка.
  • Полученные при использовании флюса данного типа паяные соединения отличаются высокой прочностью, надежностью и долговечностью.
Спаянные медные трубы с использованием буры в качестве флюса

Спаянные медные трубы с использованием буры в качестве флюса

Чтобы разобраться в том, какие факторы оказывают влияние на качество выполнения пайки, следует знать этапы данного технологического процесса. Алгоритм выполнения пайки выглядит следующим образом.

  • Поверхности деталей, которые необходимо соединить при помощи пайки, необходимо тщательно подготовить.
  • Загрязнения удаляются при помощи стандартных средств – щеток, ветоши и др. А для удаления с поверхности деталей тугоплавких окисных пленок как раз и используется такой флюс, как техническая бура.
  • Поверхности изделий, подлежащих соединению, необходимо нагреть до определенной температуры, для чего применяется паяльная лампа.
  • В зазор между соединяемыми деталями вводится жидкий припой, который также разогревается при помощи паяльной лампы или обычной газовой горелки.
  • Взаимодействие разогретого основного металла и жидкого припоя обеспечивает получение надежного паяного соединения.
  • Процесс пайки можно считать завершенным в тот момент, когда произойдет полная кристаллизация припоя.

Как выполняется пайка медных труб

Прежде чем приступить к пайке, необходимо подготовить следующие инструменты и расходные материалы:

  • щетки с металлической щетиной для зачистки соединяемых поверхностей;
  • приспособления и инструменты, при помощи которых соединяемые детали будут нарезаться по требуемым размерам;
  • газовая горелка или паяльная лампа;
  • припой, который выбирается в зависимости от того, из какого материала изготовлены соединяемые детали;
  • бура, характеристики которой должны соответствовать требованиям ГОСТа 8429-77;
  • кисточки, необходимые для того, чтобы наносить флюс.
  • Флюс, припой и горелка – основные компоненты для пайки медных сплавов

    Флюс, припой и горелка – основные компоненты для пайки медных сплавов

Особое внимание следует уделить выбору газовых горелок, которые на современном рынке представлены в большом ассортименте. Такое приспособление, предназначенное для обеспечения полноценного разогрева основного металла и припоя, может быть оснащено автоматическим пьезорозжигом или изготовлено в классическом исполнении. Выбирать горелки, для розжига которых используется пьезоэлемент, стоит только в том случае, если такое устройство произведено под известной торговой маркой. В противном случае лучше приобрести обычную качественную горелку, которая обеспечит вам бесперебойную работу на протяжении длительного времени.

Зачистка места соединения перед пайкой

Зачистка места соединения перед пайкой

Сам процесс пайки с помощью буры, включая подготовительные процедуры перед его выполнением, удобнее всего рассмотреть на примере соединения двух труб, изготовленных из меди. Выполняется такой процесс в следующей последовательности.

  1. Внутренние поверхности соединяемых труб тщательно зачищаются, для чего используется щека с металлической щетиной.
  2. Наружную зачистку медных труб, выполняемую до образования металлического блеска их поверхностей, осуществляют при помощи наждачной шкурки.
  3. После тщательной зачистки на внутренние и наружные поверхности наносится бура, для чего используется специальная щеточка.
  4. Покрытые флюсом в месте будущего соединения медные трубы необходимо состыковать между собой. После этого можно приступать к пайке.
  5. Перед началом процесса поверхности труб необходимо разогреть до требуемой температуры, для чего используется газовая горелка. Воздействовать пламенем на поверхности соединяемых изделий следует не менее 15–20 секунд.
  6. После того как поверхности труб разогреты до требуемой температуры, в область пайки вводится припой, который расплавляется также под воздействием пламени газовой горелки. Наносить расплавленный припой на поверхности соединяемых деталей следует равномерно, чтобы обеспечить качество и надежность формируемого соединения.
Нанесение флюса на место пайки

Нанесение флюса на место пайки

После выполнения пайки с помощью буры следует выполнить контроль полученного соединения, для чего могут быть использованы разрушающие и неразрушающие методы. Чаще всего такой контроль выполняется при осмотре полученного соединения на предмет наличия внешних дефектов. Для выполнения такого осмотра, который позволяет выявить многие недостатки соединения, может использоваться увеличительная лупа.

Применение при ковке

Бура в качестве флюса используется и при осуществлении такой технологической операции, как ковка. При выполнении ковки, сопровождающейся значительным нагревом обрабатываемой заготовки, на поверхности последней образуется толстый слой окалины. Нередки также случаи, когда заготовка просто пережигается, что приводит к значительному ухудшению ее характеристик. Чтобы избежать этого, поверхность заготовки в процессе выполнения ковки посыпают тонким слоем буры, выступающей в роли флюса.

В заключение практический урок в формате видео по пайке меди с использованием флюса.

Оценка статьи:

Загрузка...

Поделиться с друзьями:

met-all.org

Кузнечная (горновая) сварка - Ковка

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

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

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

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

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

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

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

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

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

 

При горновой сварке всегда довольно велика вероятность оставления окислов, окалины и других загрязнений на поверхностях металла, подлежащих сварке. Нагрев до пластического состояния не обеспечивает удаления загрязнений в процессе осадки, в особенности при значительных размерах сечений сварки. Поэтому для повышения надежности горновой сварки стремятся увеличить поверхность соприкосновения соединяемых частей, с этой целью поверхность перед сваркой соответственным образом подготавливают и разделывают.

 

gornaya.gif

 

Если осадка производится, например, проковкой таким образом, что она уменьшает сечение металла места сварки, то прибегают к предварительной высадке соединяемых частей. Несмотря на относительную простоту процесса и отсутствие расхода дефицитных материалов, горновая сварка в настоящее время мало используется, отходя на второй план, уступая место современным, более совершенным и производительным способам сварки.

 

Существенными недостатками горновой сварки являются: медленность нагрева металла и, следовательно, низкая производительность процесса; сложность процесса осадки, требующего значительной квалификации рабочих; недостаточная надежность получаемого сварного соединения. К этому присоединяется возможность значительного роста зерна, перегрева и пережога металла ввиду продолжительности процесса нагрева. Малая производительность делает горновую сварку дорогой, а прочность сварного соединения получается пониженной и колеблющейся в широких пределах. Эти причины и объясняют постепенное вытеснение горновой сварки в современном производстве.

 

Разновидностью горновой сварки являются способы, при которых изделие для нагрева не помещается в специальную печь, а место сварки нагревается специальными сварочными горелками. Методом подобного рода является газопрессовая сварка. Место сварки возможно нагревать более дешевыми промышленными газами, сжигаемыми в смеси с воздухом в специальных горелках. За горелками следует осадочное устройство в форме молотов, производящих проковку шва, прокатных вальцов, сварочных роликов, катящихся по шву, производящих осадку и осуществляющих таким образом сварку деталей, чаще всего стальных листов.

 

Имеются отрасли производства, где горновая сварка и сейчас сохраняет ведущее положение, например производство сварных газовых труб, преимущественно небольших диаметров, не свыше 100 мм. Полосы стали нагревают в печах, затем нагретая полоса со свертышем на конце протаскивается через волочильную оправку со скоростью несколько десятков метров в минуту, происходит свертывание полосы в трубу и заварка продольного шва. Производство таких труб имеет массовый характер, и они выпускаются тысячами километров для газовых, водопроводных сетей и пр.

 

Сохранила горновая сварка значение в производстве различного составного инструмента из поделочной и инструментальной углеродистой стали (топоры, ломы, кирки и т. п.).

Видео: Кузнечная сварка якоря

Сообщение отредактировал Andrew: 04 Март 2015 16:46

websvarka.ru

Как изготовить бур своими руками?

Дорогостоящие услуги по бурению скважин, ям под столбы забора или посадки саженцев, вынуждают владельцев садовых или приусадебных участков, проявлять смекалку и самостоятельно изготавливать бур своими руками для бурения земли.

В статье раскрываются способы изготовления самодельных буров.

Изготовляться они могут 4-х видов:

  1.  С использованием листового железа;
  2. Диска циркулярной пилы;
  3. Шнековых устройств сельскохозяйственных и дорожных машин;
  4. Ложковый бур из труб среднего диаметра

Бур из листового железа своими руками

Для изготовления бура из листового железа необходимо, на листе железа с помощью циркуля нанести круг, диаметром равным планируемому буру.

В центре круга сверлится отверстие, диаметром на 1 – 2 сантиметра больше диаметра трубы, на которую планируется установить режущий элемент.

Вырезать круг из листа металла. Разрезать его до половины. Одну из сторон загнуть в отношении другой на градусов 30 – 40. Приварить изогнутый круг к трубе таким образом, чтобы нижний край изогнутого круга был направлен для закручивания в землю по часовой стрелке.

Бур из листового железа

Стороны бура затачиваются. К нижнему концу трубы приваривается сверло соответствующего диаметра. Приваривать следует сверло по металлу или по бетону, они прочнее сверл по дереву.

Если готовится бур для сверления ям под столбы или посадки саженцев, стержень его нет необходимости делать длинным, достаточно 1,5 метра. Верхний конец трубы расплющивается в тисках и к нему приваривается ручка, труба длиной 40 – 50 сантиметров.

Для бурения скважин, на верхнем конце трубы делают отверстие, такое же отверстие делается в наращиваемых трубах, для установки шплинта при их фиксации во время установки очередного колена. Трубы подбираются таким образом, чтобы они по диаметру входили друг в друга. То есть нужны два размера диаметра труб, один больше стержня, второй равный диаметру стержня.

Этот вид бура может применяться для бурения ям под столбы, саженцы, установки свайных и столбчатых фундаментов и бурения скважин.

Бур из дисков циркулярной пилы

Бур из дисков циркулярной пилы изготовляется следующим образом. Диск пилы разрезается пополам. При работе с диском нужно соблюдать меры предосторожности: он должен надежно закрепляться в тисках; резка его происходит в средствах защиты глаз и лица.

Разрезанные части диска привариваются к трубе под углом  примерно 30 градусов, зубьями в сторону вращения бура на закручивание. Это даст возможность диску легче резать землю и срезать небольшие корни деревьев.

Чертёж — Бур из диска циркулярной пилы.

Бур из циркулярной пилы

Все остальные действия аналогичны выше описанным. Этот вид бура применяется для бурения земли в более твердых породах с частыми насаждениями деревьев и кустарников.

Бур из шнека своими руками

Для изготовления спирального бура нужно найти списанный шнек с сельскохозяйственной или дорожной машины.

От шнека отрезается крайняя, более узкая часть. К широкой его части приваривается стержень в виде металлической трубы. К другому, узкому концу шнека, приваривается сверло или винтообразно изогнутая пластина толщиной не менее 5 миллиметров. Конец пластины затачивается. Его оставляют прямолинейным.

Бур из шнека

В зависимости от предназначения к стержню приваривается ручка или он делается разборным для наращивания при бурении глубоких ям, под скважины или установке свайного фундамента.

Ложковый бур наиболее часто применяется для бурения скважин под воду. Процесс его изготовления следующий.

В трубе, диаметром 10 и длиной 50 сантиметров, делается продольный вырез на 2/3 ее длины. Целым, не разрезанным концом, труба приваривается к стержню, трубе меньшего диаметра. На нижнем конце трубы делают надрезы в виде зубьев пилы.

Одна сторона надреза, которая не участвует в срезе грунта, слегка сгибается внутрь трубы, вторая, режущая, затачивается. На противоположной от среза стороне трубы, вырезается окно, для облегчения удаления земли из трубы.

К торцу стержня приваривается гайка на 20. К концам труб для наращивания стержня привариваются; к одному концу болт на 20, ко второму гайка на 20. Трубы закручиваются по часовой стрелке, по направлению вращения бура при углублении в грунт.

Ложковый бур

Ложковый бур удобен тем, что диаметр просверливаемой ямы больше чем диаметр бура. Что дает возможность устанавливать обсадную трубу, которая предохраняет скважину от обрушения.

Ложковый бур

Изготовленные самостоятельно буры, являются хорошими помощниками в проведении различных строительных работ. Проявив определенную смекалку, можно самостоятельно изготовить электрические или бензиновые буры.

Понравилось это:

Нравится Загрузка...

samodelkityt.ru