Техника художественной эмали, чеканки и ковки

При производстве изделий методом ковки применение горновой сварки облегчает и ускоряет работу, а в некото­рых случаях она является решающей.

Кузнечная сварка позволяет соединить в одно целое изготовленные по отдельности детали, причем их можно в этом случае выполнить с большей точностью и совер­шенством. Кузнечной сваркой легко сваривается мягкая сталь с содержанием углерода 0,15 — 0,25%

Процесс горновой сварки состоит из следующих опера­ций: подготовка горна; подготовка концов свариваемых деталей; сварка; проковка.

Подготовку горна под горновую сварку нужно проводить с большой тщательностью: горн очищают от золы, шлака, продувают горновое отверстие. Особенно тщательно горн очищают после пайки медным припоем. В этом случае рекомендуется горн прокалить с поварен­ной солью.

Уголь, подготовленный для горновой сварки, необхо­димо внимательно осмотреть.

В зависимости от толщины поковок, подлежащих сварке, их подготавливают различным способом. На рис. 83, а — е изображены различные способы подготовки концов свариваемых деталей. Наиболее распространенный шов — внахлестку. Концы осаживают и вытягивают (напуск должен быть в полтора раза больше толщины заготовки).

При сварке врасщеп (в замок) концы осаживают и один конец разрубают. Сварка врасщеп применяется для свари­вания рессорной и инструментальной стали. Сварку можно производить в горне, ударяя в торец заготовки; она при­меняется при вваривании более твердой стали в мягкую.

При сварке встык концы осаживают и скругляют для того, чтобы при сварке произошло выжимание шлака.

Применяется в случаях, когда невозможно применить первые два (внахлестку и врасщеп).

Сварка внахлестку с клепкой и без клепки применяется при сварке колец.

Сварка впритык применяется для сваривания Т-образ­ных изделий.

Осадка концов производится для того, чтобы при от­делке сварного шва был запас толщины металла. Запас металла необходим, чтобы можно было проковать заготовку не только в месте сварочного шва, но и в тех местах, где металл был нагрет до температуры сварки.

Сварка бывает сухая и сочная.

80. Изготовление листа из полосы (последо­вательность операции)

При сухой сварке подготовленные концы заготовки нагревают до температуры сварки. Металлической щеткой, ручником или просто легким ударом о наковальню сбивают окалину и быстро сваривают изделие легкими ударами молотка. Более надежный способ сварки — сочный, с при­менением флюса.

Флюсы для сварки разных марок стали используются разные. При сварке используют сварочные порошки, состоящие из буры, поваренной соли, борной кислоты, кани­фоли. Малоуглеродистая сталь (железо) сваривается с помощью флюса, который состоит из чистого речного песка с небольшим добавлением буры. Для сваривания стали с большим содержанием углерода применяют флюсы с добавлением металлических опилок, например, песок, бура, опилки.

Прочность сварочного шва зависит от чистоты сварива­емых деталей. Загрязнение концов при высокой температуре может быть за счет окалины и посторонних включений: шлака, кокса, золы, кирпича и т.п. Флюс, попадая на нагретые концы, плавится и растворяет окалину. Расплавившийся флюс предохраняет металл от перегорания. Поэтому очень важно при горновой сварке флюсом при­сыпать свариваемые куски до того, как изделие нагреется до температуры сварочного жара, а в некоторых случаях, перед тем как положить заготовку в горн, концы погружают в жидкий раствор глины с поваренной солью.

81. Изготовление листа из прутка с примене­нием фасонного ниж-ника (штампа) (по­следовательность опе­рации)

Перед нагревом под сварку необходимо насыпать в горн достаточное количество угля, чтобы во время сварки не подсыпать, и дать ровное дутье.

Перед тем как металл нагрелся до температуры сварки, но еще не стал отбрасывать искры, его нужно посыпать флюсом и прибавить дутье. Когда концы свариваемых дета­лей покроются ровным слоем слизи, можно проверить их острозаточенным металлическим прутом: если конец прута вязнет, значит металл достаточно нагрелся. Концы снова посыпают флюсом, не давая металлу отбрасывать искры, и увеличивают дутье, дав концам металла равномерно прогреться до сварочного жара. Затем заготовку вынимают на наковальню и легким ударом о стул наковальни отбивают окалину.

82. Изготовление листа без нижника

Такие операции, как подача из горна на наковальню и сварка, должны производиться возможно быстрее, чтобы процесс соединения происходил при наивысших темпера­турах, и поэтому ковку часто делают в две-три руки быстро чередующимися ударами.

Частота ударов при сварке должна быть такой, чтобы кузнец успел, переворачивая изделие, нанести достаточное их число до того, как вследствие понижения температуры способность металла к свариванию не будет потеряна.

Весьма существенно, чтобы нагрев металла до свароч­ных температур был локальным (местным), т. е. только той части, которую проковывают в процессе сварки, иначе рост кристаллов в смежных областях снизит качество ковки. Этот дефект выправляют осадкой концов металла, которая позволяет проковать не только в месте шва, но и в зоне нагрева.

83. Подготовка концов поковок под сварку: а — внахлестку; б — врас-щеп (в замок); в — встык; г — с клепкой; д — впри­тык; е — вразруб

Пайка латунью

Пайка не относится к кузнечным операциям, так как эта операция не связана с наковальней. Это — средство соединения деталей или декоративных элементов, изготов­ленных методом свободной ковки.

Русскими мастерами эта операция применялась очень широко. Этим методом были изготовлены изделия, отличающиеся высоким мастерством и большими художествен­ными достоинствами.

Пайка латунью позволяет соединять небольшие детали. По технологии она аналогична пайке филиграни в ювелир­ном деле.

На рис. 84 изображена сечка. Декоративные элементы, идущие вдоль стержня, к которому крепится ручка, при­паяны латунью.

При изготовлении некоторых изделий пайка является решающей операцией. Например, при ковке ключей к боль­шим секирным замкам и т. п.

84. Кованая сечка (XVIII в.)

При изготовлении изделия делается эскиз изделия в натуральную величину. В эскизе предусматриваются места соединения элементов с учетом технологической возмож­ности их изготовления. Для изделий, подлежащих пайке латунью, употребляется сталь с низким содержанием углерода (полоса или квадрат). Материал круглого сечения не идет для этих целей, так как детали из этого материала имеют малую плоскость соприкосновения. Металл нагревают, и на шпераках изготовляют по шаблону элементы. Подгонка элементов друг к другу и к основному стержню должна производиться с большой тщательностью. Для этих целей используется слесарный инструмент: ножовка по металлу, различные напильники.

Все детали собирают и крепят к основному изделию с помощью стальной проволоки (биндра). Поскольку при пайке латунью флюсом служит бура, то перед закладкой в горн изделие посыпают смоченной бурой, чтобы бура пристала к изделию. Затем изделие закладывают в горн. Закладка должна производиться осторожно. Нельзя самим изделием раздвигать угли. Кочергой в горне подготавливают подстилку из угля, так, чтобы между горновым отверстием и изделием его должно быть достаточно. С боков под­гребают уголь (при этом не допускают, чтобы комочки угля попали на изделие — это может привести к сдвигу элементов) и включают дутье. Дутье должно быть слабое. Это необходимо для того, чтобы разные по массе и вели­чине детали могли равномерно прогреться и флюс равно­мерно растекся.