Ковка, кованые изделия и
кузнечные работы в Москве
Тел.: 8-916-151-4139


Технология ковки

Соединение кованых деталей


Клепка

При художественной ковке части изделия чаще всего соединяют клепкой. От обычной клепки этот способ отличается лишь тем, что мастер художественной ковки не применяет промышленно изготовленных заклепок, а делает в зависимости от потребности заклепки кованые.

В этом случае используют, как правило, заготовку квадратного сечения, которую высаживают с одной стороны, затем скругляют стержень в оправках до заданного размера и отрубают. Головке закрепки придают нужную форму на наковальне, окончательно оформляя ее в гвоздильне. Отверстия под закрепки не сверлят, а пробивают в заготовке в горячем состоянии. Когда изделие подготовлено к клепке, заклепку нагревают до нужной температуры, просовывают ее через оба отверстия, укладывают на наковальню, стягивают струбциной обе склепываемые части, и несколькими ударами кувалды производят клепку.

Кузнец стремится, чтобы расклепанная головка имела ; красивый вид и заклепка выполняла не только свою основную функцию. Если в эскизе указана определенная форма заклепки (у некоторых изделий встречаются богато украшенные головки), то для ее получения необходимо изготовить соответствующую матрицу для оформления головки. Хотя эта работа инструментальщика, однако в традициях мастеров художественной ковки изготовлять этот инструмент самостоятельно. Кузнец отковывает заготовку нужной формы из инструментальной стали и отжигает ее. После охлаждения он с помощью резцов, напильников, зубил оформляет головку согласно эскизу. Когда головка приобретает необходимую форму, кузнец закаляет полученный инструмент. После этого он отковывает обе половинки матриц для оформления головок при клепке, повторно нафевает их и сильными ударами специально изготовленным инструментом выдавливает в них негативные полости для оформления головок заклепок. Эта работа требует многолетней практики и большой аккуратности. Обоймы и хомуты

Одним из древнейших способов соединения двух частей изделий является соединение обоймой или хомутом. Существуют два способа, которые выбирают по потребности. В каждом случае хомуты надевают в горячем состоянии, чтобы соединение было более прочным. При охлаждении в результате естественного сжатия материала хомут стягивается еще больше. В настоящее время очень просто соединять детали вместо хомутов газовой или электрической сваркой. Однако не следует забывать, что хомуты всегда были, есть и будут декоративным элементом изделий художественной ковки.

Соединение заготовок обоймами

(А - раствор клещей) Кузнечная сварка

Этот способ сварки, широко распространенный в прошлом, в настоящее время почти нигде не используется. При некоторых работах, особенно реставрационных, к нему иногда необходимо возвращаться, поэтому напомним вкратце технологию этой операции.

В качестве флюса при кузнечной сварке используют силикатный песок и соду. Если смесь этих двух материалов сильно прокалить, то они соединятся в силикат натрия, который в условиях избытка кремниевой кислоты разлагает окислы. При весьма высоких температурах, необходимых для сварки железа, достаточно использовать чистый силикатный песок. Песок насыпают на свариваемое место и сильными ударами кувалды способствуют взаимодействию кремниевой кислоты с окислами железа. Образовавшееся химическое соединение вытекает на поверхность железа, благодаря чему оба конца, полностью очищенные, хорошо свариваются.

Газовая сварка

Источником теплоты является пламя, которое образуется в результате сжигания ацетилена в кислороде. Вместо ацетилена можно использовать и другие газы, такие как пропан, водород и т. п. В пламени можно сваривать почти все черные и цветные металлы. Из газов, необходимых для газовой сварки, требуется прежде всего кислород 02-газ без цвета, вкуса и запаха. Сам он не горит, однако поддерживает горение. При контакте с маслами и жирами он очень взрывоопасен. Ацетилен С2Н2 - горючий газ, пахнет чесноком. Он обладает большой теплотворной способностью, а в смеси с воздухом-очень взрывоопасен. Реже используют при газовой сварке водород Н2, светильный газ пропан. Другие горючие газы, такие как природный газ, бензол и т. п., для сварки сталей непригодны.

Газы хранятся в стальных баллонах емкостью 10, 20 и 40 л. Баллоны являются собственностью газовых станций, находятся под постоянным техническим контролем и должны быть испытаны согласно инструкции. На каждом баллоне должен быть указан вид газа и его цветовое обозначение. Поскольку ацетилен в сжатом состоянии очень взрывоопасен, его хранят в баллонах, наполненных пористой массой (25%) объема баллона), насыщенной жидким ацетоном (40% объема баллона). 1 л ацетона растворяет приблизительно 24 л ацетилена. Каждый баллон снабжен специальным вентилем для безопасного его закрывания.

В комплект автогенного оборудования входит редуктор, который снижает давление газа, идущего из баллона, и одновременно поддерживает установленное давление на выходе при понижении давления в баллоне. Редуктор снабжен двумя манометрами. Емкостной манометр показывает давление в баллоне, а рабочий-давление газа, поступающего в горелку. Редукторы для различных газов имеют различные конструкции бокового соединительного патрубка, чтобы исключить применение редуктора для несоответствующего вида газа. От редуктора по шлангу газ идет к горелке.

Как было отмечено, не допускается соприкосновение кислорода с маслом, поэтому шланги нельзя менять. По этой причине для кислорода используют серые или голубые шланги диаметром 6 мм, а для горючих газов-красные шланги диаметром 8-12 мм. По условиям безопасной работы расстояние между баллонами и горелкой должно быть не меньше 3 м, поэтому минимальная длина шлангов 5 м.

Собственно сварочная горелка служит для смешения горючего газа с кислородом и образования в результате необходимого пламени. Известны горелки низкого давления (инжекторные) и высокого давления (смесительные). Чаще всего используют инжекторные горелки. К расходуемым материалам для сварки относятся присадочные стержни. Их толщину выбирают в зависимости от толщины свариваемых изделий. В продажу поступают стержни толщиной 1-8 мм. Стержни, по-возможности, должны быть из того же материала, что и свариваемые изделия.

Перед началом сварки нужно установить с помощью регулирующих вентилей необходимое давление. Для сварки стали используют так называемое нейтральное пламя, когда отношение расхода ацетилена к расходу кислорода 1:1. Конус сварочного пламени резко ограничен и имеет цвет от бледно-голубого до белого. Для сварки алюминия и чугуна используют восстановительное пламя, т. е. с избытком ацетилена. Конус сварочного пламени в этом случае более длинный, не резкий, окружен вуалью и при сварке обогащает металл углеродом. Окислительное пламя, с избытком кислорода, используют редко. Избыток кислорода окисляет расплавленный металл, сварной шов получается потускневшим. При необходимости, пламя можно отрегулировать прямо в горелке на мягкое (70-100 м/с), нормальное (до 120 м/с) и острое (свыше 120 м/с).

Мастер художественной ковки или слесарного дела не преследует цель получить необходимую прочность сварного шва на растяжение, сжатие и т. п. Наиболее важными являются соображения эстетики. Хороший мастер сваркой лишь завершает художественное решение.

Электродуговая сварка

Источником теплоты является электрическая дуга, возникающая между свариваемым изделием и электродом. Электроды бывают угольные и металлические. В первом случае используют металлические стержни в качестве расходуемого материала, во втором - сам металлический электрод является плавящимся материалом. Этот второй способ уже в 1888 г впервые применил Славянов, и до настоящего времени он является наиболее распространенным. При сварке используют ток низкого напряжения, чтобы повысить безопасность работы . Количество теплоты зависит от силы тока. В настоящее время чаще используют сварочные аппараты постоянного тока с генераторным источником, который на производстве называют тиристорным.

Современные сварочные аппараты на постоянном токе представляют собой кремниевые выпрямители от К5-100 до К5-300, работающие очень экономично. Все меньше используют сварочные аппараты на базе трансформаторов переменного тока. Их эксплуатационные характеристики ограничены, и для условий художественной ковки они не подходят. Наоборот, преимуществом постоянного тока являются . очень широкие сварочные возможности, в том числе возможность сварки электродами из цветных металлов. В этом случае можно использовать все электроды выпускаемого сортамента, в то время как при сварке переменным током используют только электроды с так называемым кислым покрытием. Еще одно преимущество постоянного тока состоит в том, что сваривать можно на прямой или обратной полярности. Температура положительного полюса примерно на 400°С выше, поэтому сварка положительным электродом обеспечивает наиболее выгодный режим. Опытный сварщик определяет полярность при сварке голым электродом. Если электрод соединен с отрицательным полюсом, сварной шов остается лишь на поверхности и имеет невысокое качество. Сварщик без достаточного опыта может определить полярность, опустив оба полюса в воду, - на отрицательном полюсе будет более интенсивное выделение пузырьков кислорода.

Напряжение, измеряемое без нагрузки дугой, называют холостым. При сварке постоянным током оно составляет 30-90 В, при сварке переменным током 70-90 В.

Напряжение зажигания дуги возникает в интервале между касанием электрода с материалом и их размыканием. При касании электрода напряжение понижается почти до нуля, а при размыкании за короткий промежуток времени повышается до 45-90 В. В этом интервале напряжение может возрасти до опасного для жизни уровня, поэтому необходимо соблюдать правила техники безопасности. В процессе сварки поддерживают рабочее напряжение, которое изменяется в пределах 15-45 В.

Для получения сварного соединения высокого качества важно правильно установить силу тока. Приблизительно ее определяют из расчета 40 А на 1 мм диаметра электрода. Однако сила тока зависит и от положения, в котором выполняется сварка. Наибольшую силу тока используют при сварке сверху, наименьшую~при сварке над головой. При слишком слабом токе сварки дуга зажигается с трудом и легко гаснет. Сварной шов получается слишком выпуклым, а глубина провара невелика. Правильно отрегулированная сила тока обеспечивает достаточную глубину сварки, умеренную высоту и хороший внешний вид шва. Слишком большая сила тока проявляется в накале, электрода, который быстро горит с интенсивным разбрызгиванием свариваемого материала. Провар очень глубокий, а шов чрезмерно широкий и некрасивый на вид. Для электросварки чаще всего используют электроды с покрытием средней и большой толщины, что обеспечивает получение сварного шва высокого качества.

В художественной ковке электродуговую сварку используют лишь для создания основных конструкций, а сварные швы, как правило, скрывают, зачищая их до уровня поверхностей свариваемых деталей. При сварке электрод держат над свариваемым материалом на высоте, равной диаметру используемого электрода. Какое-либо иное расстояние приводит к ухудшению сварного шва. Длинная дуга плохо горит, способствует разбрызгиванию материала и образованию пор в шве. Изделие разогревается на большой поверхности, что приводит к недостаточно глубокому провару. Слой защитных газов несплошной, и сварной шов чрезмерно окисляется. Наоборот, при малом расстоянии электрода от свариваемого изделия часто возникает короткое замыкание, в результате чего уменьшается выделение теплоты, свариваемые кромки изделия расплавляются неполностью, и образуется так называемый холодный шов.

Скорость сварки выбирают в зависимости от размеров свариваемого изделия так, чтобы сварной шов получался достаточно сплошным и широким. При повышенной скорости возникает холодный шов и, наоборот, если электрод перемещается слишком медленно, то шлак образуется до получения шва и мешает сварке расплавленного металла. Наклон электрода в направлении сварки должен приблизительно соответствовать углу 60°. Электрод ведут либо прямолинейно, либо слегка покачивая.





 
Все права принадлежат их обладателям.
Остальные - © LeJardin 2003-2006
Тел. в Москве: 997-4629; 8-916-151-4139

web дизайн, создание сайтов, веб дизайн, разработка сайтов, продвижение сайта, web сайт, раскрутка сайта, дизайн студия [AD]