Ковальське зварювання вважають одним із найдавніших методів створити нероз’ємне з’єднання різних металів, у тому числі – нержавіючої сталі.
Ця технологія має кілька мінусів: шви можуть вийти недостатньо міцними, та й трудомісткість роботи дуже висока. Незважаючи на це, ковальське зварювання має чимало переваг.
Давайте більш детально поговоримо про ковальське зварювання: що вона собою являє? Які має відмінні риси? Як правильно дотримуватися цієї технології?
Загальні відомості
Ковальським зварюванням (ще одна її назва – зварювання куванням) називають один із методів з’єднання різних металів. Відмінна ознака такого зварювання – зварний шов формується за допомогою ковальських інструментів.
Спочатку металу надають пластичного стану, а потім – наносять по ньому удари ковальським інструментом. До відкриття ручного дугового зварювання (РДС) із застосуванням електродів, ковальське зварювання застосовувалося скрізь.
На сьогоднішній день цей метод зварювання використовують лише для з’єднання деталей із низьковуглецевої сталі. Для отримання шва високої якості насамперед необхідно провести очищення металу.
Через бруду та корозій шов може вийти менш міцним та якісним. Ковальське зварювання – трудомістке і малопродуктивне. Навіть за повного дотримання технології шви не будуть максимально міцними.
Немає сенсу застосовувати таке зварювання на виробництві, хіба що – у приватних майстернях. Водночас така проста технологія – це хороша можливість провести зварювання вдома, у гаражі чи ситуації, коли недоступні інші методи зварювання.
технології
Ковальське зварювання відрізняється простотою і водночас – високою трудомісткістю. Майстру знадобиться величезне терпіння, тому що на кожен етап роботи піде багато часу та сил.
Тільки за повного дотримання технології майстер отримає хороший результат. Давайте детально розберемо всі етапи ковальського зварювання.
Нагрів
Перший етап – попереднє нагрівання деталей. Робити це потрібно в спеціальних печах чи горнилах. Потрібно стежити за рівнем палива або рідини з властивостями, що розпалюють (їх не повинно бути занадто багато), а також за тим, щоб під час горіння не відбувалося окислювальних процесів.
Оптимальним варіантом палива є деревне вугілля, оскільки в його складі немає сірки. Саме її надлишок – одна із причин поганої якості швів.
Ще одним варіантом палива може бути кам’яне вугілля, проте у його складі зустрічається до 1% сірки. Вибирайте дрібне і добре просіяне вугілля з фракціями приблизно однакового розміру.
Насамперед у піч потрібно завантажити вугілля. Дочекайтеся, поки він достатньо прогорить і випарується кілька сірки. Потім при температурі 1300-1400° нагрівайте кінці деталей, які потребують стикування.
Під впливом таких температур низьковуглецева сталь стане білою. Високовуглецеві метали нагрівайте при температурі не вище 1200°. Під її впливом метал набуде білого з жовтим кольором.
Такі високі температури потрібно використовувати лише нагрівання металу. У процесі самої ковки показники температури будуть нижчими. Це потрібно враховувати, щоб запобігти перегріванню металу та формуванню окалини.
“Щоб уникнути таких проблем застосовують флюс, який можна придбати в спеціалізованих магазинах. Він наноситься на деталь, при чому робити це варто безпосередньо в процесі нагрівання.”
Флюс іноді замінюють вимитим і ретельно просіяним річковим піском. Помилка деяких майстрів – насипати надто багато флюсів. Через це метал недостатньо прогріється і з’явиться велика кількість шлаку.
Краще сипати флюсом невеликим шаром. Деякі майстри підмішують у річковий пісок буру, щоб скоротити кількість домішок під час проведення кування.
Немає необхідності додавати буру, працюючи з високоякісним очищеним вугіллям, тому що ви не досягнете потрібного результату. Але під час роботи з вугіллям поганої якості бура допоможе вирішити проблему утворення шлаку. Замінити буру можна звичайною кухонною сіллю.
Досвідчені зварювальники знають, як і коли варто користуватися флюсом. У ньому немає необхідності, якщо має бути робота з невеликими деталями. Достатньо наповнити піском ящик із металу і перемістити його на горн.
Наступний етап – нагрівання заготовки. Як тільки вона досить прогріється, слід швидко перенести в пісок. Завдяки тому, що пісок злегка прогріється, різниця температур не буде настільки суттєвою.
“Важливий момент: використання піску не вбереже вас від шлаку. Він формуватиметься і стікатиме з деталі одночасно з піском, тому варто додавати пісок тільки в міру необхідності. Найчастіше за весь період нагрівання достатньо додавати пісок 2-3 рази. Під час підсипання піску Обов’язково потрібно діставати деталь з вогню.
Деякі майстри змішують флюс і залізну тирсу. Це хороший варіант для роботи з високовуглецевими металами. Ще один варіант – використання феромарганцю.
Він поглинає надлишок вуглецю, що допомагає одержати шви вищої якості. Як правильно робити прогрівання, якщо ваші деталі складаються з різного типу сталі? Радимо насамперед прогріти деталь із меншим вмістом вуглецю, а потім – іншу.
Проковка
Переходимо до кування. Після прогріву необхідно витягнути деталь з печі або горнила та перемістити на ковадло. Зробіть кілька ударів.
Це допоможе збити шлак. Потім стикуйте заздалегідь розігріті заготовки і зробіть ще кілька несильних ударів ковальським молотом.
Важлива частота та ритм ударів. Також потрібно стежити, щоб деталі щільно прилягали одна до одної, інакше станеться окислення металу. Поступово збільшуйте силу ударів, але зберігайте ту саму швидкість.
Нарощування сили ударів допоможе поєднати заготовки та надати їм загальної форми. Для підвищення міцності з’єднання можна здійснювати кування не тільки кінців деталей, але і прилеглих до них ділянок.
Саме проковування робиться від центру з’єднання до його країв, завдяки чому відбувається рівномірне видалення шлаку із зварювальної зони. Частина зварювальників після проведення кування знову робить нагрівання готової деталі.
Потім вони повторюють проковування. Так можна отримати цілісніше виріб, головне – не перестаратися.
Занадто часто нагрівання негативно впливає на рівень якості швів. Як ви пам’ятаєте, шви при цьому методі зварювання і без того не найміцніші.
Оздоблення
Завершальною стадією художнього кування є оздоблення. Втім, через специфіку технології ковальське зварювання зазвичай обходиться без неї.
“Бує так, що потрібно досягти естетичної привабливості з’єднання. На допомогу можуть прийти спеціальні ковальські інструменти.”
Майстер може зробити полірування, кварцювання чи патинування готового виробу за допомогою щітки, полірувальної пасти чи пасти ГОІ.
При ремонті оздоблення зазвичай не потрібне. Вона потрібна при створенні художніх виробів.
Підбиваємо підсумки
Хоча ковальське зварювання поступово відходить у минуле, воно все ще залишається досить цікавим методом зварити нержавіючу сталь. У наш час ковальське зварювання здається не актуальним, проте зараз воно стало особливо значущим.
Зварювання куванням допомагає буквально виготовити вироби власними руками. Вам колись доводилося застосовувати ковальське зварювання?
Може, ви знаєте професійних ковалів та бачили результати їхньої роботи? Поділіться своїм досвідом. Вдалої роботи!