Ковальська зварювання – це форма нероз’ємного з’єднання, яке виникає під впливом зовнішнього тиску на дві попередньо нагріті деталі. Іншими словами, під дією високих температур частини залізних заготовок переходять у пластичний стан, їх поєднують, а тиск створюється ударами молота.
Особливість ковальського зварювання: вона підходить для з’єднання низьковуглецевих і конструкційних сталей, в яких вміст вуглецю не перевищує 0,3%. Якщо відсоток буде вище, зварювання матеріалу практично неможлива.
Які ГОСТи регламентують
До 2009 року ковальське зварювання регламентувалася документом ГОСТ 2601-84 «Зварювання металів. Терміни та визначення основних понять ».
У цій версії документа ковальське зварювання визначається, як «пічна зварювання, при якій осаду виконується ударами молота». ГОСТ був введений в дію від 29.02.84. У жовтні 1996 року вийшло перевидання зі змінами. Документ втратив чинність з 01.07.2010 р.
діючі
Різновиди зварювання зараз регламентують:
- ДСТУ ISO 17659-2009 «Зварювання. Терміни багатомовні для зварних з’єднань ».
- ДСТУ ISO 857-1-2009 «Зварювання та споріднені процеси. Словник. Частина 1. Процеси зварювання металів. Терміни та визначення”.
Обидва ГОСТу введені в дію від 04.08.2009.
Перший документ дає визначення загального розділу – зварювання тиском. Це «зварювання, що здійснюється додатком зовнішньої сили і супроводжувана пластичним деформуванням поверхонь, що сполучаються, зазвичай без присадочного металу». У примітці уточнюється, що «сполучаються поверхні допускається нагрівати, щоб полегшити отримання сполуки» (ІСО 857-1).
А ось другий ГОСТ дає опис саме ковальського зварювання в пункті 4.1.6.12. Воно звучить: «ковальське зварювання – це зварювання тиском, при якій заготовки нагріваються в печі, а шов виходить в результаті ударів молотом або додатки інший імпульсної сили, достатньої для пластичної деформації поверхонь, що сполучаються».
де застосовується
Ковальська зварювання (інакше її називають зварювання куванням) з’явилася більше 2000 років тому і довгий час була єдиним способом нероз’ємного з’єднання металевих деталей. З появою більш сучасних способів зварювання цей метод втратив популярність. У промислових масштабах його не використовують, але в приватних майстернях і раніше застосовують.
Для чого її використовують сьогодні:
- Скульптори, ковалі, арт-майстерні віддають їй перевагу в художньому куванні, в створенні дизайнерських об’єктів і конструкцій з металу. Вона вимагає мінімум спеціального обладнання і дає цікавий візуальний ефект.
- Вона підходить для термінового кустарного ремонту невідповідних деталей машин.
- У кузнях її застосовують для виготовлення сільськогосподарського інвентарю (Плуги, сокири і т. Д.).
- При виготовленні водостічних труб невеликого розміру. Рідкісний випадок, коли зварювання тиском застосовується у виробництві. В основному це прерогатива ручного кування і приватних майстерень.
- Ковальська зварювання – єдиний спосіб з’єднання шарів в заготовках для кованого холодної зброї. У рідкісних випадках деталі обладунків роблять з декількох шарів сталі. І застосовують цей метод для підготовки багатошарових заготовок.
Ковальська зварювання вимагає дуже багато сил і часу, а результат безпосередньо залежить від майстерності коваля.
Процес ковальського зварювання
Крок 1. Очищення.
Процес починається з підготовки свариваемой поверхні. Якісне з’єднання можливо, тільки якщо з поверхні заготовок будуть видалені оксидні плівки та інші забруднення.
Крок 2. Нагрівання заготовок.
Для цього використовується горн або муфельна піч. Кращий варіант палива – деревне вугілля або кокс. У них дуже маленький відсоток сірки, яка знижує міцність шва. Але найчастіше застосовують звичайний кам’яне вугілля. Бажано, щоб відсоток сірки не перевищував 1%, а золи – 7%. Зверніть увагу на розмір вугілля. Він повинен бути не надто великим і добре просіяний. Не варто поспішати відправити метал в піч. Важливо почекати, коли вугілля якісно розгориться, щоб з нього вигоріла більша частина сірки.
Кінці заготовок нагрівають до значень, що перевищують температуру кування. Низьковуглецеву сталь доводять до 1350 – 1370˚С. Її відмінна риса – сліпуче білий колір гартування. Для матеріалів з підвищеним вмістом вуглецю (наприклад, сталь В7) потрібна температура 1150 ° С. Вона дасть білий з жовтуватим відтінком колір гартування.
При зварюванні заготовок, сталь яких різниться, нагрів потрібно починати з тієї, де менше вміст вуглецю – згодом її температура буде вище. Через деякий час слід почати нагрів другий заготовки з великою кількістю вугілля.
Крок 3. Використання флюсу. При роботі з високими температурами відбувається активне утворення окалини. Є ризик перевитрати металу. Щоб уникнути цього, використовують флюс. Їм посипають заготовку в момент нагрівання до 950 – 1050 ° С. Склад флюсу буває різний:
- Дрібний річковий пісок. Обов’язково промитий, відокремлений від глини і домішок, добре просушений і просіяний.
- Силікатна пісок і сода. Використовувалися раніше, зараз склад не дуже популярний. Деякі майстри застосовують перемелений скляний бій для імітації цього складу.
- Річковий пісок і бура. Бура – тетраборат натрію (Na2B4O7) – становить близько 10%. Також має назву «Borax». Суміш необхідно прожарити, щоб максимально позбавитися від води в складі. Цей варіант дієвіше, ніж один пісок. Бура краще шлакується і очищає метал. Якщо вугілля погано очищений і дає багато шлаку, використання цієї речовини просто необхідно! В екстреній ситуації буру можна замінити сіллю.
- Чистий бура. Багато ковалі використовують її окремо через високу температуру плавлення піску.
Орієнтовна вартість зварювального флюсу на Яндекс.Маркет
Товстий шар флюсу ускладнює роботу і прогрів. Тому будь-який склад потрібно наносити тонким шаром.
Покривати деталь флюсом потрібно на значній відстані від вогню, щоб суміш не розплавилася в процесі.
При нагріванні маленьких заготовок зручніше не посипати флюсом, а розпеченим кінцем увіткнути в пісок або іншу суміш. Для цього складу повинен перебувати в металевій ємності. Потім заготовку повертають в вогонь і продовжують нагрівання.
Крок 4. Зварювання.
Після досягнення необхідної температури заготовки дістають і очищають від шлаку. Деталі стикуються або накладають один на одного, після чого наносять легкі і часті удари. При цьому залишки флюсу зі шлаком видавлюються назовні шва. Поверхні стику в цей момент щільно притискаються, і це захищає їх від окислення. Процес закінчують частими і сильними ударами від середини до країв. Це дозволяє уникнути непроварів, тріщин, бульбашок, що в підсумку збільшує міцність всієї поковки. Важливо приділити увагу не тільки місця зварювання, а й прокувати ділянки, до нього прилягають.
Способи ковальського зварювання
Ковальська зварювання буває:
- внахлест.
- Вразруб.
- встик.
- Вращеп.
Необхідне обладнання
Для ковальського зварювання необхідно:
- Горн або піч.
- ковадло.
- ковальські кліщі.
- молоти (Від слюсарного молотка до пневматичного молота).
Ось і дістався до кузні. Зібрав тіло сокири з лезом, прогрів, закріпив, потім вваріл ковальської зварюванням і гарненько простукав. Після обрізав вилазила надлишки металу і підрихтував форму на розі ковадла. Начебто виходить симпатично … Тепер потрібно розширити всадив і надати форму бойку на обуху сокири.
#VaryagCraft #dyiAlmaty # КовкаАлмати # Сокира #CraftAlmaty # СкандінавскаяСекіра # КузнечнаясваркаA post shared by Данило Свєтлаков (@varyag_craft) on
Плюси і мінуси
Недоліки ковальського зварювання:
- Забезпечує відносно невисоку надійність з’єднання.
- малопродуктивна, вимагає великих витрат сил і часу.
- Не підходить для виробничих масштабів.
- Придатна для зварювання не всіх видів металу.
- Требуется мастер високою кваліфікаці для якісного результату.
Переваги ковальського зварювання:
- Збільшує вартість виробу.
- Є єдиним способом отримання деяких матеріалів (Наприклад, дамаська сталь, мокуме, листкові стали).
- Створює колоритний зовнішній вигляд виробу.
- Іноді використовується для зварювання заготовок великого розміра.
- Цей вид зварювання легко освоїтьь.
- Вимагає мінімум спеціального обладнання.
