Kovačko zavarivanje: opis, tehnologija rada i potrebni alati

Kovačko zavarivanje možda je najstariji način vezivanja metala. Kovanje je bila jedina metoda prerade čelika nekoliko tisućljeća, sve dok stručnjaci nisu savladali ljevaonicu u stoljeću u Kini. A u stoljeću se razvio tehnološki napredak, uslijed čega su čovječanstvu postali dostupni i drugi progresivni načini komunikacije metala. Zbog toga je kovanje izgubilo svoju važnost. Danas ovaj zanat postoji samo formalno, na zahtjev nekih zanatskih stručnjaka.

Osnovna načela

Kovačko zavarivanje naziva se proizvodni proces, u kojem neraskidivi spojevi metalnih komponenata stvaraju se pomoću visoke temperature i udarnog prešanja. Drugim riječima, metalni fragmenti se zagrijavaju u posebnoj peći do tekućeg stanja i pomoću udarnih alata na metalnoj podlozi spajaju se. Cijeli se postupak sastoji od sljedećih koraka:

• prethodna priprema površina koje treba spojiti;
• toplinsko zagrijavanje na zadanu temperaturu;
• spajanje pomoću udaraljki;
• konačno kovanje koje vam omogućuje postavljanje potrebnog oblika.

Najvažniji uvjet u ovom slučaju je zagrijavanje metala pomoću visokih temperatura. Dovođenje metala na potrebnu temperaturu kontrolira se zahvaljujući promjena boje vruće površine. Tako, dostižući temperaturu od 1300 stupnjeva, željezo postaje svijetlo žuto. Kada se zagrijavanje poveća na 1400 stupnjeva, počinje postajati svijetlo bijelo. Kada se postigne potrebno temperaturno stanje, vezu treba odmah izvršiti. Inače, kvaliteta proizvoda može patiti zbog izgaranja materijala, što je popraćeno stvaranjem prekomjernog sloja kamenca.

Značajke

Usklađenost spojeva, zbog toplinske difuzije, pomoću visokog tlaka, pri dovođenju materijala u meko plastično stanje, u pravilu ima značajne razlike u različitim nazivima metala i komponenata. Stoga se niskougljični čelici s postotkom ugljika koji ne prelazi 0,6 smatraju podatnima za spojeve %. U slučaju povećanja postotka, ukupna sposobnost kombiniranja slabi.

Loše kovanje legirani čelici, kao i obojeni metali, uključujući njihove legure. Osim toga, sve vrste lijevanog željeza potpuno je nemoguće povezati na ovaj način. Glavna prepreka procesu spajanja u procesu toplinske difuzije je stvaranje sloja kamenca na zagrijanoj površini. Ovaj sloj tvore vatrostalni oksidi pod nazivom asa i asa₃O₄, imaju slabu sposobnost topljenja kada su izloženi temperaturi koja je dovoljna da oslabi glavnu površinu metala.

Da bi se smanjio učinak oksida koji stvaraju smetnje, površina koja bi trebala biti podvrgnuta postupku prekrivena je posebnim tokovima za kovačko zavarivanje. Kisele su prirode. Najčešće se u tu svrhu koristi kuhinjska sol ili borna kiselina. Kalcinirana bušilica za kovačko zavarivanje također može biti prikladna. U drugim slučajevima, upotreba fluksa zamjenjuje se nekim improviziranim materijalima. To, na primjer, može biti staklena bitka, kao i sitni pijesak s riječne obale, koji može zamijeniti zavarivanje boraksom.

Ovo zavarivanje smatra se jednim od složenih procesa u tehnološkom smislu, jer zahtijeva mnogo znanja i praktičnih vještina od stručnjaka. Na primjer, treba shvatiti da se sposobnost spajanja metala pojavljuje samo kada se postigne određena temperatura. U slučaju nedovoljnog zagrijavanja površine, pojavit će se kvar koji se naziva nedostatak prodora. A ako se metal pregrije, tada nastaje izgaranje, što također neće dovesti proizvod do visokokvalitetnog oblika.

Metode

Postoji niz jednostavnih metoda spajanja koje ne zahtijevaju dugotrajne pripremne radnje tijekom kovačkog zavarivanja. Koristite sljedeća imena tehnika:

• preklapanje;
• stražnjica;
• u opseg.

Uvjeti

Za izvođenje radnji pomoću ovih tehnika treba se pridržavati samo jednog obveznog pravila – krajevi obradaka moraju imati konveksni oblik, a na krajevima moraju imati i zadebljanja. Ovaj se uvjet mora poštivati jer se u procesu spajanja kovačkim zavarivanjem tijekom zagrijavanja obratka na metalnoj površini stvara film troske. A ako površina ima izbočine, tada se čestice troske mogu istisnuti prema van. Zadebljanja formirana na krajevima obradaka namijenjenih kovanju služe kao tehnološka rezerva u procesu stjecanja potrebnog oblika.

Ostale tehnologije

Postoje i složenije tehnologije kovačkog zavarivanja koje vam omogućuju stvaranje proizvoda koji igraju ulogu komponenata u složenim mehanizmima ili predstavljaju ukrasne elemente u raznim dizajnerskim kompozicijama:

1. Jedna od tih metoda je provjereno zavarivanje u rascjepu. Ova se tehnika ranije koristila spajanjem čeličnih traka, u procesu izrade metalnih guma potrebnih seoskim kolicima.
2. Sljedeća metoda je zavarivanje pomoću dame. Ova je tehnika učinkovita u povezivanju dimenzijskih komponenti.

Za zavarivanje u cijepanju, obrađeni rubovi traka prolaze posebnu obuku. Prvo se povlače, a zatim režu na takav način da prije zavarivanja postoji mogućnost spajanja preklapanjem. Tek nakon toga fragment se zagrijava dok se ne postigne potrebna temperatura i zavari kovanjem. Druga metoda kovačkog zavarivanja čelika uključuje upotrebu dodatnog elementa. Ti se elementi nazivaju dame.

Područje primjene

Kovačko zavarivanje danas više ne služi kao glavni način spajanja metala. Koristi se u uglavnom za izrada složenih metalnih komponenti u zamršenim uzorcima majstora umjetničkog kovanja. Umjetničko zavarivanje metalnih fragmenata omogućuje vam stvaranje najnevjerojatnijih oblika koji ukrašavaju različite fasade.

Osim toga, ova metoda zavarivanja ponekad pronalazi primjenu za proizvodnju neki ručni alati potrebni u svakodnevnom životu. I izgubio je industrijsku važnost zbog niske produktivnosti na pozadini drugih metoda povezivanja.

Kontra

Nedostaci ove tehnologije uključuju:

• niska brzina grijanja;
• nedovoljna čvrstoća dobivenih spojeva;
• značajna heterogenost procesa taloženja;
• visokokvalificirani zahtjevi izvođača.

Samo nekoliko industrijskih jedinica nastavlja koristiti kovačko zavarivanje. Trenutno se uz pomoć ove tehnologije nastavljaju proizvoditi metalne vodovodne cijevi čiji promjer ne prelazi 100 mm. Stvarajući uvjete za ovaj postupak, trakasti čelik zagrijava se u posebnim pećima, a zatim se linearno kotrlja kroz zavojnice. Zatim se velikom brzinom vuku kroz trnove. Na taj način dolazi do općeg zavarivanja šava vodovodne cijevi pod utjecajem visokog tlaka.

Također u industrijskim razmjerima, kovačko zavarivanje se još uvijek koristi u proizvodnji složenih bimetalnih ploča. Obično se za to koristi zajedničko valjanje vrućih obradaka kroz posebne valjke ili se koristi metoda prešanja pomoću toplinskih peći, imajući uvjete vakuuma. Kovačko zavarivanje omogućuje vam da proizvodima date višeslojnu strukturu, što je u nekim slučajevima od velike važnosti.

Oprema i materijali

Da biste uredili malu kovačnicu za zanatsku proizvodnju nekih proizvoda ili proizvodnju elemenata umjetničkog kovanja, ne treba vam toliko.

Ako imate određenu opremu i nekoliko alata, lako možete uspostaviti vlastitu proizvodnju kovačkog zavarivanja metala:

1. Prije svega, potreban vam je jedan stacionarni Bugle i jedan prijenosni. Ovo je poseban uređaj, potrebno za zagrijavanje zavarenih površina. Obični benzinski autogen može postati prijenosni rudnik.
2. Zatim je potrebna skupina nakovnja. Važno je da nužno postoji kao velika, tako mala. Osim toga, nije dovoljno imati samo nakovanj s dva roga. Mora biti prisutan i jednorog.
3. Skup kovačkih grinja, sastavljen od što većeg broja veličina.
4. Set kovačkih čekića koji će vam omogućiti da glavni proces kovanje.
5. Dva spremnika dizajnirana za hlađenje materijala. Jedan od njih mora biti napunjen vodom, a drugi uljem.

Važno

Nužno je osigurati kovačnicu sa svim potrebnim sigurnosnim sredstvima. Osim toga, u konfiguraciji biste trebali imati osobnu zaštitnu opremu – staklene naočale, zaštitnu kožnu pregaču, guste platnene rukavice.