Kovaško varjenje: opis, tehnologija dela in potrebna orodja

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-02 14:02

Kovaško varjenje je morda najstarejša metoda lepljenja kovin. Kovaštvo je bilo več tisočletij edina metoda obdelave jekla, dokler v 19. stoletju strokovnjaki niso obvladali livarske proizvodnje. In v 20. stoletju se je razvil tehnološki napredek, zaradi katerega so človeštvu postale dostopne druge progresivne metode lepljenja kovin. Zaradi tega je kovanje izgubilo svojo pomembnost. Danes ta obrt obstaja le formalno, na željo nekaterih rokodelskih strokovnjakov.

Smernice

Kovaško varjenje je proizvodni proces, ki ustvarja neločljive vezi med kovinskimi komponentami z uporabo visokotemperaturnega in udarnega stiskanja. Z drugimi besedami, kovinske drobce segrejemo v posebni peči do tekočega stanja in z uporabo tolkal nakovinsko podlago izvajajo njihovo povezavo. Celoten postopek je sestavljen iz naslednjih korakov:

• predhodna priprava površin za spajanje;
• termično ogrevanje na nastavljeno temperaturo;
• povezava s tolkali;
• končno kovanje, ki vam omogoča, da nastavite želeno obliko.

Najpomembnejši pogoj v tem primeru je segrevanje kovine z uporabo visokih temperatur. Dovajanje kovine na zahtevano temperaturo se nadzoruje s spreminjanjem barve vroče površine. Tako, ko doseže temperaturo 1300 stopinj, likalnik postane svetlo rumen. Ko se toplota poveča na 1400 stopinj, začne postajati svetlo bela. Ko je dosežen zahtevani temperaturni pogoj, je treba nemudoma vzpostaviti povezavo. V nasprotnem primeru lahko pride do poslabšanja kakovosti izdelka zaradi pregorevanja materiala, ki ga spremlja nastanek prekomerne plasti vodnega kamna.

Funkcije

Gliabilnost do spojin, zaradi toplotne difuzije, z uporabo visokega tlaka, pri dovajanju materiala v mehko plastično stanje, ima praviloma za različne vrste kovin in komponent bistvene razlike. Tako se nizkoogljična jekla z deležem ogljika, ki ne presega 0,6 %, štejejo za temna za spoje. Ko se odstotek povečuje, je splošna sposobnost združevanja oslabljena.

Logirana jekla je težko kovati, prav tako neželezne kovine, vključno z njimizlitine. Poleg tega je vse sorte litega železa popolnoma nemogoče povezati na ta način. Glavna ovira za postopek spajanja v procesu toplotne difuzije je tvorba plasti vodnega kamna na ogreti površini. Ta plast je sestavljena iz ognjevzdržnih oksidov, imenovanih FeO in Fe₃O_{4, ki imajo šibko sposobnost taljenja, ko so izpostavljeni zadostni temperaturi oslabi glavno površino kovine.}

Za zmanjšanje vpliva oksidov, ki povzročajo motnje, je površina, ki jo je treba obdelati, premazana s posebnimi tokovi za kovaško varjenje. So kisle. Najpogosteje se v ta namen uporablja namizna sol ali borova kislina. Primeren je lahko tudi žgani sveder za kovaško varjenje. V drugih primerih se uporaba fluksa nadomesti z nekaterimi improviziranimi materiali. To je na primer lahko stekleni odpad, pa tudi fin pesek z rečnega brega, ki lahko nadomesti kovaško varjenje z rjavim.

To varjenje velja za enega najbolj zapletenih procesov v tehnološkem smislu, saj od specialista zahteva veliko znanja in praktičnih veščin. Na primer, je treba razumeti, da se zmožnost spajanja kovine pojavi šele, ko je dosežena določena temperatura. V primeru nezadostnega segrevanja površine bo nastala napaka, imenovana pomanjkanje penetracije. In če se kovina pregreje, nastane opeklina, ki tudi ne bo pripeljala izdelka do visokokakovostne oblike.

Načini

Obstaja več preprostih načinov povezave, ki ne zahtevajo dolgopripravljalni ukrepi med kovaškim varjenjem. Uporabljajo se naslednja imena tehnik:

• prekrivanje;
• rit;
• v obsegu.

pogoji

Za izvajanje dejanj s temi tehnikami morate upoštevati le eno obvezno pravilo - konci obdelovancev morajo imeti konveksno obliko, na koncih pa morajo imeti tudi odebelitve. Ta pogoj je treba upoštevati, ker se med segrevanjem obdelovanca v procesu izdelave povezav po metodi kovaškega varjenja na kovinski površini tvori film žlindre. In če ima površina izbokline, se lahko delci žlindre iztisnejo. Odebelitve, oblikovane na koncih surovcev, namenjenih kovanju, služijo kot tehnološka rezerva v procesu pridobivanja zahtevane oblike.

Druge tehnologije

Obstajajo tudi bolj zapletene kovaške varilne tehnologije, ki vam omogočajo ustvarjanje izdelkov, ki igrajo vlogo komponent v kompleksnih mehanizmih ali predstavljajo dekorativne elemente v različnih oblikovalskih kompozicijah:

1. Ena od teh metod je dokazano deljeno varjenje. Ta tehnika je bila uporabljena v preteklosti, pri spajanju jeklenih trakov v procesu izdelave kovinskih pnevmatik, ki jih potrebujejo vaški vozički.
2. Naslednja metoda je varjenje z damami. Ta tehnika je učinkovita pri povezovanju celotnih komponent.

Pri razcepnem varjenju potekajo obdelani robovi trakovposebno usposabljanje. Najprej jih potegnemo in nato razrežemo tako, da je pred varjenjem mogoče povezati s prekrivanjem. Šele po tem se delček segreje na zahtevano temperaturo in zvari s kovanjem. Druga metoda kovaškega varjenja jekla vključuje uporabo dodatnega elementa. Ti elementi se imenujejo dama.

Obseg uporabe

Kovaško varjenje danes ni več glavni način spajanja kovin. Uporablja se predvsem za izdelavo zapletenih kovinskih komponent v zapletenih vzorcih mojstrov umetniškega kovanja. Umetniško varjenje kovinskih drobcev vam omogoča ustvarjanje najbolj neverjetnih oblik, ki krasijo različne fasade.

Poleg tega se ta metoda varjenja včasih uporablja za izdelavo nekaterih ročnih orodij, potrebnih v vsakdanjem življenju. In izgubil je industrijski pomen zaradi nizke produktivnosti v ozadju drugih načinov povezovanja.

Proti

Slabosti te tehnologije vključujejo:

• nizka stopnja ogrevanja;
• nezadostna trdnost nastalih sklepov;
• znatna heterogenost v poteku vznemirljivih procesov;
• zahteve za visoke kvalifikacije izvajalcev.

Le nekaj industrij še naprej uporablja kovaško varjenje. Trenutno s to tehnologijo še naprej proizvajajo kovinske vodovodne cevi, katerih premer ne presega 100 mm. Ustvarjanje pogojevza izvedbo tega postopka se jekleni trak segreva v posebnih pečeh in nato linearno valja skozi zvitke. Nato se z veliko hitrostjo vleče skozi trne. Na ta način pride do splošnega šivnega varjenja vodovodne cevi pod vplivom visokega tlaka.

Tudi v industrijskem obsegu se kovaško varjenje še vedno uporablja pri izdelavi kompleksnih bimetalnih plošč. Običajno se za to uporablja skupno valjanje vročih gredic skozi posebne valje ali pa se uporablja metoda stiskanja z uporabo termičnih peči z vakuumskimi pogoji. Kovaško varjenje vam omogoča, da izdelkom daste večplastno strukturo, kar je v nekaterih primerih zelo pomembno.

Oprema in zaloge

Za postavitev majhne kovačnice za ročno izdelavo nekaterih predmetov ali elementov umetniškega kovanja ni potrebno veliko.

Z določeno opremo in nekaj orodji lahko preprosto vzpostavite lastno proizvodnjo kovaškega varjenja:

1. Najprej potrebujete eno stacionarno in eno prenosno. To je posebna naprava, potrebna za ogrevanje površin, ki jih je treba variti. Običajen bencinski avtogenerator lahko postane prenosna kovačnica.
2. Naprej potrebujete skupino nakoval. Pomembno je, da mora biti tako velik kot majhen. Poleg tega ni dovolj le dvorogo nakovalo. Prisoten mora biti tudi enorog.
3. Komplet kovaških klešč,sestavljen iz čim več velikosti.
4. Komplet kovaških kladiv, ki vam bodo omogočili izvajanje osnovnega postopka kovanja.
5. Dve posodi za hlajenje materialov. Eno od njih je treba napolniti z vodo, drugo pa z oljem.

Pomembno

Nujno je, da kovačnici zagotovite vso potrebno varnostno opremo. Poleg tega mora komplet vsebovati osebno zaščitno opremo - steklena očala, zaščitni usnjeni predpasnik, debele platnene rokavice.