Vrták na kování kovu a tavidlo pro kovářské svařování, co lze použít jako náhradu a jak ji vyrobit

Borax je při práci s kovy spojen především se směsmi tavidel, které jsou nepostradatelné při pájení nebo kování. Borax se na trhu prodává ve formě prášku. Jeho hodnotu a nenahraditelnost určuje jeho bod tání, který dosahuje 800–900°C. Při zahřátí se změní na sklovitou, ztuhlou směs, která poskytuje vynikající ochranu pracovní oblasti. Navíc se boraxový prášek dobře rozpouští ve vodě. Všechny technické vlastnosti jsou popsány v samostatné normě GOST 8429-77 nazvané „Technický borax“.

Co je to kovářské svařování

Kovářské svařování je název pro technologický proces vytváření pevného spojení mezi kovovými díly pomocí tepelného ohřevu pod vlivem vnějšího tlaku. To znamená, že části železných polotovarů v místě budoucího svařování se zahřejí na vysoké teploty, čímž se dosáhne těstovitého stavu povrchu. Poté je vytvářen tlak údery kladiva na obrobek ležící na kovadlině, čímž je dosaženo vytvoření pevného, ​​trvalého spojení.

Technologicky zahrnuje kovářské svařování následující samostatné operace:

• povinná příprava povrchu ke svařování,
• tepelný ohřev na přesně definovanou teplotu,
• spojování konců obrobků kováním,
• finální kování, aby obrobek získal požadovaný tvar.

Jednou z nejdůležitějších podmínek úspěšného kovářského svařování je teplota. Musí to být zachyceno tónem barvy zářící plochy. Takže u železa má teplota 1300⁰ C jasně žlutou povrchovou barvu, a když dosáhne 1400⁰ C, kov začne zářit jasně bílým odstínem. Ihned po dosažení požadované teploty je nutné provést kovací svařování, protože přeexponování povede ke spálení kovu a vytvoření větší vrstvy okují.

Čtěte také: TOP 10 zemí světa pro těžbu bauxitu a proč je jeho těžba tak drahá

Kování

Po dosažení požadované teploty jsou polotovary vyjmuty z kovárny a umístěny na kovadlinu a spojeny lehkými údery kladiva. Pak se síla úderů postupně zvyšuje při zachování tempa. Díky tomu jsou obrobky navzájem pevně spojeny.

Pro zajištění rovnoměrného odstranění strusky z oblasti spoje se kování provádí od středu obrobku k okrajům.

Po vykování zkušení kováři hotové výrobky znovu zahřejí a postup opakují. Hlavní je to nepřehánět – kovaný spoj není tak pevný jako při spojování pomocí svářečky.

Vlastnosti kovářského svařování

Schopnost spojovat se tepelnou difúzí pod tlakem při zahřátí do plastického stavu se mezi různými skupinami kovů a jejich slitin značně liší.

Proces kovářského svařování
Dobře se tedy svařují nízkouhlíkové oceli s obsahem uhlíku do 0,6 %; se zvýšením obsahu uhlíku se výrazně zhoršuje svařovací schopnost železa.

Špatná svařitelnost při kovářském svařování je typická pro mnoho legovaných ocelí, neželezných kovů a jejich slitin. Také všechny druhy litiny nelze tepelně spojovat kováním.

Hlavní překážkou možnosti spojování železa při ohřevu je tvorba okují na ohřátém povrchu, která se skládá z dosti žáruvzdorných oxidů FeO a Fe3O4, které nejsou schopné tání při teplotách, při kterých povrchová vrstva začíná měknout. Aby tyto oxidy co nejméně zasahovaly do procesu svařování, je budoucí svařovaný povrch potažen různými kyselými tavidly. K tomuto účelu se používá hlavně kuchyňská sůl, kyselina boritá a kalcinovaný borax. Častěji se místo tavidla používají tradiční materiály v podobě jednoduchého lámaného skla a jemného říčního nebo křemenného písku.

Kovářské svařování je poměrně složitý technologický proces a vyžaduje určité znalosti a dovednosti k jeho provedení. Například možnost kovářského svařování silně závisí na teplotě a při nedosažení požadované hranice tepelného natavení povrchových vrstev to povede k nedostatečnému natavení, ale při přehřátí kovu dojde k jeho spálení nebo dokonce roztavení, což v obou případech neumožní dosáhnout pevného a kvalitního spojení dílů.

Důkladně zahřejte

Díly se ohřívají v pecích nebo kovárnách. Množství paliva musí být přesně spočítáno – nic více a nic méně. Nejlepším palivem pro kování je dřevěné uhlí a koks. V praxi se ale častěji používá obyčejné uhlí.

Kovové díly se do kovárny nakládají až po úplném vyhoření uhlí, aby se z něj odstranila síra, jejíž přítomnost má špatný vliv na kvalitu směsi.

Teplota ohřevu dílů musí být vyšší než úroveň, při které začíná kování. Úroveň teploty ohřevu v číslech závisí na procentu uhlíku v oceli: čím nižší je jeho obsah ve slitině, tím vyšší musí být teplota ohřevu zvýšena pro tavení.

U nízkouhlíkové oceli by zahřívání nemělo být nižší než 1350 – 1370°C, rozlišovacím znakem je zářivě bílá barva kovu. Pokud ocel obsahuje vysoký podíl uhlíku, stačí zahřátí na cca 1150°C, barva pak bude mít žlutý nádech.

Pro ochranu se přidává tavidlo pro kovářské svařování. Je to všechno o hojné tvorbě vodního kamene v důsledku zahřívání. Proti tomu chrání směsi tavidel. Tavidlo pro kovářské svařování se nalévá v přesně určený okamžik – kdy je úroveň ohřevu mezi 950°C a 1050°C.

Základem směsi je po dobré kalcinaci jemný čistý říční písek s přídavkem 10% boraxu. Borax v písku podporuje dobrou tvorbu strusky a snadné čištění kovu od nečistot v budoucnu.

Metody kovářského svařování

Existuje několik jednoduchých metod pro vytváření spojů pomocí kovářského svařování, které nevyžadují žádná zvláštní přípravná opatření, a to:

Čtěte také: Renovátor – univerzální nástroj pro domácího kutila

Jedinou povinnou podmínkou pro takové metody svařování je potřeba vytvořit konvexní konce obrobků a s výraznými zesíleními na koncích. To je způsobeno skutečností, že při kovářském svařování (zejména při tepelném ohřevu) se na svařovaném povrchu aktivně vytváří struskový film a aby se částice strusky vytlačily během procesu kování polotovarů, je zapotřebí konvexní povrch. Zesílené svařované konce přířezů jsou ale především potřebné pro samotnou technologii procesu a umožňují po vykování svarové plochy uvést tvar příčného řezu přířezu na zadané rozměry.

Technologicky složitější metody jsou:

• rozštěpové svařování, například pro spojování ocelových pásů při výrobě ocelových pneumatik pro vesnické vozy;
• svařování šachovnicí, které sloužilo především k vytvoření pevných spojů velkorozměrových dílů.

V prvním případě jsou konce pásů speciálně upraveny tažením a řezáním tak, aby je bylo možné před svařováním spojit se stropem a následně po zahřátí na požadovanou teplotu oboustranně svařeny pomocí kování.

Ve druhém případě se při přípravě budoucího svařovacího místa vytvoří úhly 30 nebo 40 stupňů a další díly pro vložky, které se nazývají šachovnice, jsou vyrobeny ve stejném úhlovém tvaru. Poté se celá konstrukce přivede na svařovací teplotu a pomocí kladiva a kovadliny se spoji dodá pevnost a požadovaný tvar.

Технология

Překrývající se

Pevný spoj se vytváří díky větší oblasti pronikání kovů do spoje. Před prací se konce prvků přeruší, kontaktní plocha se umístí pod úhlem 300°. Díly se kladou na sebe, spojují se lehkými údery a kují se paralelním pěchováním do požadovaného tvaru.

V nepořádku

Metoda zahrnuje předběžnou přípravu konců prvků. Jeden z nich se zasadí a podélně seká dlátem, výsledné části se seříznou pod úhlem 300-400°. Druhý konec prvního kusu je naostřen tak, aby mohl být vložen do řezu dalšího prvku. Mezi spojované povrchy se vkládají tenké desky, které kompenzují roztažnost kovu během zahřívání. Konce, očištěné od tavidla po zahřátí, se spojí a spojí silnými údery kladiva.. Po krátké době ochlazení se provede dokončení.

Butt

Předběžné usazení konců prvků se neprovádí; dochází k němu během pracovního procesu.
Výrobky jsou spojeny od konce ke konci a při silných nárazech se vytvoří pevný spoj. Jeden konec zůstává studený. Na konci práce se produkt extrahuje.

Ve štěpení

Spojení tak vzor používá se na plech. V krátké vzdálenosti od okrajů se pásy vytáhnou a rozřežou na 5-6 dílů, položí se s překrytím jeden na druhý, zahřejí a kují.

S dámou

U velkých předmětů se používá šachovnicová metoda.

Konce jsou kované pod úhlem 30 až 40° a podložky jsou vyrobeny ze stejného materiálu pod stejným úhlem a umístěny na koncích. Spoj je zahřátý a pečlivě kovaný.

Obvodové svařování

Obrobek je předem ohnut na rohovinové kovadlině. Konce jsou odříznuty pod stejným úhlem a roztaženy od sebe, aby byly spojeny a kovány dohromady.

Konec do konce

Konce jsou rozrušeny, aby se vytvořila rezerva tloušťky kovu. Je zapotřebí pro kování prvku nejen podél svarové linie, ale také na všech místech zahřátých na svařovací teplotu.

Сферы применения

Kovářské svařování je prastaré řemeslo a dodnes jej hojně využívají umělci a kováři. Spolu se železným nebo uměleckým kováním tak využívají i umělecké svařování k vytváření různých dekorativních a designových výrobků z kovů.
Tento způsob svařování se používá i v kovárnách pro výrobu různých typů kompozitních nástrojů, jako jsou sekery, pluhy a další zemědělská technika.

Čtěte také: Jak vyrobit krásná razítka. Jak si vyrobit razítko sami doma

Průmyslové využití kovářského svařování postupně ztrácí svou pozici. To je způsobeno řadou významných nedostatků. Jako například:

• pomalé zahřívání,
• relativně slabá síla,
• nízká produktivita,
• heterogenita srážkových procesů,
• poptávka po kvalifikovaných řemeslnících.

Stále však existují oblasti průmyslu, kde je kovářské svařování stále žádané. Například pro výrobu ocelových vodovodních trubek o malém průměru do 100 mm. K tomu je pásová ocel zahřívána v tepelných pecích a válcována přes válce a na konci procesu je tažena speciálními tažnými trny vysokou rychlostí, díky čemuž dochází k tlakovému svařování podélného švu trubky.

Používají technologii průmyslového kovářského svařování k získání vícevrstvé ocelové konstrukce, k výrobě bimetalových desek válcováním zahřátých polotovarů dohromady pomocí válců nebo lisováním ve vakuových tepelných komorách.

Vybavení a zásoby

Abyste mohli kovářské svařování a umělecké kování za tepla provádět sami, nebudete k uspořádání malé kovárny potřebovat mnoho vybavení a nástrojů.
Chcete-li tedy provozovat plnohodnotnou kovářskou dílnu, budete si muset zakoupit:

• přenosná a stacionární pec, tj. speciální zařízení pro ohřev kovu na požadovanou teplotu (v extrémních případech stačí jednoduchá benzínová autogenní pec);
• několik typů kovadlin: velké a malé, jednorohé a dvourohé, které musí být v dílně umístěny se zvláštní pevností;
• kovářské kleště různých velikostí;
• různé typy kladívek, velikostí od dobrého perlíku až po montérské kladivo;
• dvě nádoby na chlazení: jedna na vodu, druhá na olej.

Kromě toho můžete potřebovat různé škrabky, formy, stojany, nástroj na ohýbání polotovarů a mnoho dalšího.

Je nezbytné dbát na požární bezpečnost a osobní ochranné prostředky, jako jsou brýle, kožená zástěra a plátěné rukavice.