Кузнечная сварка металла: описание технологии и особенности процесса

Сварка

Кузнечная сварка металла проводится с целью образования неразрывного соединения нескольких деталей. Наиболее часто её применяют для обработки низкоуглеродистых стальных конструкций, которые можно соединить друг с другом при помощи воздействия ударных инструментов.

Сварка металла в кузницеДля проведения качественной кузнечной сварки необходимо заранее подготовить обрабатываемое изделие. Прочный неразъёмный ковочный стык получится только при условии очистки соединяемых конструкций от окисляющих и загрязняющих веществ. Кузнечная сварка не отличается высокой производительностью, подходит для обработки ограниченного числа металлов и требует от сварщика большого опыта в ковке. Впрочем, для срочных сварочных работ и при ручной ковке этот тип сваривания получил довольно широкое распространение.

Область применения сварки кузнечного типа

Кузнечная сварка начала распространяться более двух тысячелетий тому назад. На сегодняшний день ею часто пользуются художники, скульпторы и мастера-кузнецы. Наряду с горячей или художественной сваркой они занимаются художественной ковкой для создания разнообразных кустарных и дизайнерских конструкций из металла.

Кузнечный способ сварочных работ используется в кузницах для изготовления различных составных инструментов (чаще всего кузнецы производят топоры, плуги и другой мелкий сельскохозяйственный инвентарь). Промышленное использование кузнечной сварки на данный момент распространено слабо, но всё ещё остаются сферы производства, в которых она продолжает быть востребованной. В качестве примера можно привести изготовление водопроводных труб небольшого диаметра. В их производстве и нашла своё использование кузнечная сварка цветных металлов. В ходе этого процесса полосовые металлические заготовки нагревают в специальных печах и перекатывают через свёртыши, а на финальной стадии ковки вытаскивают сквозь специальные волочильные оправки на большой скорости, что и позволяет провести сварку давлением основного шва трубы.

Технология процесса  

Металл, разогретый до необходимой температурыПо стандартным технологиям кузнечной сварки металл необходимо первым делом прогреть. Нагрев изделий для обработки производится в горнах или печках. Требуется, чтобы внутри очага не было лишнего топлива, а огонь не окислял металлические детали. Наиболее оптимальным вариантом топлива для прогрева металлов являются древесный уголь и кокс. Самым же распространённым горючим материалом для нагрева признаётся каменный уголь с пониженным содержанием сернистых включений.

Читайте так же:  Особенности и пример расчета углового шва по металлу

Приготовленные для сваривания концы заготовок прогревают до температуры немногим выше той, которая присуща началу сварки. Сталь с низким содержанием углерода нагревают до 1350-1400 градусов по Цельсию. Чем выше процент содержания углеродных соединений в металле, тем меньше его нужно прогревать. Концы обрабатываемого изделия, дошедшие до минимальной температуры кузнечной сварки металла, приобретают желтовато-белый оттенок.

Один из главных моментов в технологии кузнечного сваривания – обязательное покрытие обрабатываемого металла флюсом. Это необходимо сделать для того, чтобы исключить риск прожога изделия, вызванного высокой температурой. Перед погружением металла в горн или печь флюс равномерно рассыпается по его поверхности и не создаётся барьер перед возможными пережогами.

Оборудование для кузнечных сварочных работ

Набор оборудования для кузнечной сваркиДля занятий кузнечной сваркой не нужно запасаться большим количеством оборудования. Для создания полноценной кузни потребуется купить следующие инструменты:

  • переносной и стационарный горны, в которых будет проходить прогрев металлических заготовок до необходимых температур (если размеры кузницы не позволяют установить этом оборудование, то вместо него можно приобрести автоген);
  • наковальни нескольких типов (крупную и мелкую, однорогую и двурогую, эти изделия потребуется прочно закрепить в мастерской);
  • большие и маленькие кузнечные клещи;
  • крупные и мелкое ударное оборудование (в кузнице должны присутствовать и большие молоты, и компактные слесарные молотки);
  • несколько ёмкостей для охлаждения обрабатываемых металлов (в мастерской нужно держать под рукой ведра для воды и масла).

СОВЕТ: дополнительно рекомендуется приобрести сопутствующее оборудование: скребки, формы, подставки, приборы для подгибания заготовок и другие инструменты. Также обязательно необходимо решить проблему пожарной безопасности и запастись индивидуальными средствами защиты (сварщику, занятому кузнечной ковкой, понадобятся очки, уплотнённый фартук и огнеупорные рукавицы).

Преимущества кузнечной сварки

Специалисты, занимающиеся сваркой металла кузнечным способом, отмечают следующие положительные моменты такого типа обработки металлических изделий:

  • кузнечное сваривание металлов очень просто освоить – все необходимые инструкции и рекомендации по правильному проведению этого процесса можно найти в печатных изданиях и Интернете;
  • для создания кузнечной мастерской понадобятся инструменты, находящиеся в широком доступе. Приобрести всё необходимое оборудование не составит труда;
  • кузнечная сварка позволяет быстро обработать металлические конструкции, получив прочный сварочный шов (при условии того, что работы будут вестись с соблюдением всех технологических указаний).
Читайте так же:  Правильное выполнение расчета тока при сварке металла

Недостатки сварки кузнечного типа

Пережог металлаПри 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.

Оцените статью
SolidIron.ru
Добавить комментарий

Adblock
detector