При ковке металла посыпают чем и для чего

Чем посыпают металл при ковке

Домашние умельцы, которые собираются иметь дело с кузнечным ремеслом, и просто любопытные люди, наблюдавшие где-то процесс кузнечной сварки, часто интересуются — чем посыпают металл при ковке и зачем это нужно.

Металл посыпают флюсом, но к стоматологии он отношения не имеет. Мы расскажем, что такое флюс, каким он бывает и что дает его применение.

Флюс в кузнечном деле

Флюсы или флюсовые смеси — необходимый компонент ковки и пайки металлов.

Проблема в том, что при нагревании металлических заготовок при температуре выше начала ковки на их поверхностях образуется окалина. Нагрев необходим при работе с любыми сталями и другими металлами, причем низкоуглеродистые стали нужно нагревать до температуры белого каления (не ниже + 1350-1370°С). Стали с высоким % содержания углерода нагревают до t + 1150°С.

Флюс — то чем посыпают металл при ковке — выполняет сразу несколько полезных функций:

Посыпать флюсом заготовки нужно строго в определенный момент — когда металл нагревается до t + 950-1050°С. Если посыпать заготовки толстым слоем флюса, пострадает качество ковки и сварки, а время работы увеличится. Поэтому флюсовые смеси нужно сыпать тонким и равномерным слоем.

Что используется в качестве флюсов

Человек научился ковать металл более 2 тыс. лет назад и первое, чем посыпали металл при ковке на заре кузнечного ремесла, был песок. Его используют и сегодня. Это должен быть речной песок мелкой фракции, сухой, очищенный от глины и других примесей.

Песок — основа флюсовой смеси. Но для улучшения ее качества к песку добавляются другие компоненты:

Однако бура в кузнечном ремесле более популярна, и об этом компоненте флюсовых смесей имеет смысл рассказать подробнее.

Бура и преимущества ее использования при ковке металлов

Тетраборат натрия представляет собой кристаллический порошок белого цвета. Это неорганическое соединение, натриевая соль борной кислоты, полученная из природных минералов.

Решая, чем посыпать металл при ковке, большинство мастеров отдают предпочтение флюсовым смесям с 5-10% содержанием буры. Для удаления влаги из буры и песка флюсовую смесь предварительно прокаливают.

Важное преимущество тетрабората натрия — безопасность применения. Ведь это вещество используется не только при ковке и пайке, а при производстве бумаги, цветного стекла, глазурей, моющих средств, косметики, фармацевтических препаратов и многого другого.

Что касается металлургии, бура незаменима в составе флюса в золотодобыче, ювелирном деле и при изготовлении дамасской стали.

Существует две формы выпуска буры, которые используются при пайке и ковке.

Теперь вы знаете, чем посыпают металл при ковке, но в завершении важно знать, как это сделать правильно.

Как использовать флюсовые смеси

Понятно, что при соединении любых металлических заготовок их поверхности должны быть тщательно зачищены от загрязнений с помощью наждачной бумаги или стальной щетки.

Далее нужно действовать следующим образом:

Для создания прочного соединения проковать необходимо еще и прилежащие к месту сварки участки. Наносить удары нужно от центра соединения к краям. Это гарантирует монолитность соединения и отсутствие непрокованных областей.

Зная, чем посыпают металл в процессе ковки, можно качественно выполнить кузнечную сварку различных металлических элементов. При работе с кузнечным инструментом и бурой важно соблюдать меры безопасности, используя специальные средства индивидуальной защиты.

Источник

Что такое бура

Бура (тетраборат натрия) является натриевой солью борной кислоты с формулой Na₂B₄O₇. Такое соединение нашло широкое применение, образуя варианты кристаллогидратов (кристаллический тип строение).

В регионе Азии вещество называется «тинкал». Считается, что ингредиент получил свое название от Персидского слова «бурых», которое использовалось, чтобы назвать нитрат калия и другой флюс с наличием воды.

В Древнем Египте, бура нашла применение для сохранения Мумий. Кроме того, бура используется, чтобы сделать глазурь керамики в Китае, и в качестве агента очистки в нескольких местах на Ближнем Востоке и в Китае.

Вещество набрало масштабы применения в Средние века в Европе в качестве флюса для пайки и очистки поверхностей металлических заготовок. Природа происхождения вещества была долгой загадкой для химиков. Следы истории порошка были в конечном счете прослежены в Тибете — почти единственном источнике, который был известен до открытия (1776) и применения (1820) из итальянских источников борной кислоты. Италия стала основным источником буры до 1860-х годов, когда пустынные районы Чили также начали поставлять буру для широкого применения.

Ключевой фигурой в открытии ингредиента в Северной Америке был Джон А. Витч, который нашел его в Калифорнии в 1856 году, сначала весной на Северном конце долины Сакраменто (округ Техама). В течение следующего десятилетия, были найдены залежи буры в более удобных для применения местах в Неваде и Южной Калифорнии.

Американские производители освоили процесс применения буры к середине 1880-х годов и поставляли продукт на внутренний и международный рынки. Цена падала вниз до уровня, который вызвал у большинства отказ от применения производства такого товара. Стивен Мазер для продвижения вещества в 1896 году, выпустил брошюру: «Рецепты для применения буры». Эта успешная рекламная кампания значительно расширила спрос на буру, которая стала относительно недорогой, особенно в стиральных смесях, стеклянных и керамических глазурях.

Описание вещества

Что такое вещество бура? Изучены многие минералы с вмещением тетраборат натрия. К таким залежам можно отнести:

Разновидности бура

Выделяют два варианта такого материала. В твердой форме бура проявляется как порошок с мелкими гранулами малой фракции с белым цветом. Флюс не будет растекаться во время применения и его можно четко расположить в требуемых зонах стыка металлов.

Применение получила и разведенная бура для легких видов металлов. В некоторых случаях жидкости очень удобны, ведь достаточно лишь окунуть мелкую деталь в раствор. Кроме того, жидкая форма позволяет применять буру даже при низких температурах нагрева.

В некоторых случаях выгодно применение смеси флюсов с включением буры в состав для особых характеристик основного металла и особых требований к соединению.

Состав и физико-химические свойства

Бура является соединением соды и борной кислоты. Такое вещество не растворяется в спиртах, но хорошо образует растворы с горячей водой и глицерином.

Молекулярная структура тетрабората натрия

Бура вступает в реакцию с сильными кислотами с формированием соли и борной кислоты. При нагреве выше 400 °C вещество полностью лишается воды в кристаллах. Бура как соль слабой кислоты, при смешивании и с водой порождает щелочную реакцию с тетраборатом натрия. Бура может вступать в реакцию с некоторыми оксидами металлов с образованием различных соединений – перлов буров.

Как пищевой консервант бура запрещена для применения в большинстве стран, включая Россию, ввиду не выводимости вещества из органов человека, как токсического ингридиента. Как пищевая добавка материал получил название Е-285.

Химические реакции при участии бура

Область применения бура

Тетраборат натрия активно нашел применение для следующих целей:

Применение бура в быту

Буру можно найти в большинстве продовольственных магазинов. Это сравнительно недорогой товар, что делает его отличным выбором для применения во многих домашних работах.

Применение натрия тетрабората как медицинское средство

Вещество является очень эффективным при борьбе с вредителями: тараканами, муравьями и прочими бытовыми насекомыми. Смесь готова при смешивании равных частей порошка с сахаром. Сахар помогает привлечь жуков и бура проявляет свое пагубное действие на насекомое. Рекомендуется держать вещество в труднодоступных местах, подальше от домашних животных и детей. Оптимальные места: под плитами, холодильником и раковиной. Бура также хорошо справляется с мышами. Вы просто должны нанести порошок в местах, местонахождения мышей, и бура избавит вас от вредителей. Также можно посыпать раствор на ковер и пропылесосить, чтобы исключить наличие блох или обработать матрас, для избавления от клопов.

Бура позволит избавиться от ржавчины. Смешивая 1 чашку порошка с 2 чашками воды и 1 столовой ложкой лимонного сока получается эффективное средство против коррозии. Раствор, напоминающий пасту, наносят на заржавелые вещи в течение примерно 15 минут. После чего ржавчину легко удалить механическим трением.

Тетраборат натрия является универсальным очистительным средством. Две столовые ложки бура смешивают с 2 чашками воды получая универсальный очиститель. Раствор можно применять в бутылке с распылителем и использовать его для очистки кухонных поверхностей и ванной плитки, и керамики. Бура отлично подходит для выведения очень стойких пятен. Бура поможет вывести въевшиеся пятна с пола.

Бура позволит промыть домашние сантехнические узлы. Просто ½ чашки бура помещают в слив с несколькими чашками теплой воды. Бура расщепляет грязь, которая застревает в трубах. Это не только удалит излишки и прочистит канализацию, но и продезинфицирует систему.

Применение при ковке и кузнечной сварке

Бура активно применяется в роли флюса для ковки и кузнечной сварки. Порошок является источником оксида бора, с отличными антиокислительными свойствами. Бура способна при необходимости убрать при обработке металла небольшие трещины, изменить форму изделия или при нагреве во время художественной ковки и кузнечной обработки металла. Вещество классифицируется как высокотемпературный флюс. Обработанная заготовка с бурой характеризуется более износостойкими характеристиками и долговечностью.

Использование буры в пайке

Во время расплавления буры при температуре 700-900 °С, поверхность обрабатываемого материала очищается, а все лишние включения растворяются во флюсе. Во время обработки материала ковкою постепенно создается толстый слой окалины. В некоторых случаях обрабатываемый металл может полностью сгореть в связи с перегреванием детали. Но при использовании тонкого слоя буры можно избежать такого сценария.

Как производится процесс спаивания

Пайка является процессом, в котором два или более металлических элементов соединены путем плавления, за счет присадочного металла в соединительный шов, имеющего сравнительно низкую температуру плавления. Пайка используется для формирования постоянной связи между компонентами. Во время пайки только припой плавится, а не те части материала, которые были припаяны. Припой представляет собой металлический «клей», который скрепляет части материалов.

Если вам необходимо создать флюс из буры вы можете использовать борную кислоту в соотношении 1:1 для работы с медью, сталью, чугуном или подобным веществом. Такую смесь требуется перемешать, а затем испарить излишние остатки жидкости для сухого вида флюса. Такая подготовка позволяет получать активный качественный флюс для обработки деталей.

Пайка с бурой является одним из самых распространенных вариантов обработки с припоем. Метод позволяет успешно установить или наладить детали и различные механизмы.

Преимущества использования технической буры для пайки:

Особенности процесса пайки

Существуют различные варианты пайки. У многих из них похожий алгоритм работы.

Для качественного соединения необходимы следующие действия:

Как выполняется пайка медных труб

Перед началом операции подготавливают все требуемые инструменты и материалы:

Для операции пайки с бурой, не включая этап приготовления флюса, можно разделить на различные этапы:

На зону соприкосновения наносится припой и также обрабатывается горелкой для расплавления. Припой распределяется равномерно по всей зоне стыка. Если шов проходит визуальный осмотр, его можно испытывать в рабочих условиях.

Недостатки флюса

При работе с бурой остается характерный налет на поверхности основного металла, который требуется механически счищать. Бура восприимчива к влажности, и должна хранится в сухом месте. Требуется предварительно тщательно подготовить флюс, чтобы не испортить изделие.

Разновидности паяльного флюса

Инструменты и материалы

Для технологии спаивания используется ряд компонентов.

Инструменты для пайки

Таким образом, использование буры эффективно в бытовых условиях для очистки поверхностей и деталей, а также в качестве антисептика. Ингредиент часто применяется для пайки различных деталей в качестве защиты от окисления и предохранения коррозии. Низкая стоимость и широкое распространение позволили использование вещества во многих областях промышленности и услугах монтажа.

Источник

Чем посыпают металл при ковке? Зачем нужна бура при ковке?

Где и как бура применяется?

С химической точки зрения бура – это соль натрия со сложным названием «декагидрат тетрабората натрия». С ее участием в роли активного элемента в защитной флюсовой смеси проводится соединение самых разных металлов, вплоть до сложных и капризных сплавов, к примеру, меди.

По данной технологии для соединения используются дополнительные металлические припои, они также могут быть разного состава.

При высокой температуре бура начинает плавиться, вследствие чего происходит очистка свариваемых поверхностей с одновременным растворением окислов в раскаленной флюсовой смеси.

Суть этого процесса – образование солей с их последующей поверхностной кристаллизацией. Данный кристаллический налет после процесса сварки легко убирается.

Видео

Общая информация

Кузнечная сварка (она же сварка ковкой) — метод соединения металлов, суть которого заключается в формирование сварного шва с применением кузнечных инструментов. Металл доводят до пластичного состояния и бьют по нему кузнечным ударным инструментом. До изобретения РДС такой способ сварки применялся повсеместно. Но сейчас кузнечная сварка применяется только для соединения деталей из низкоуглеродистой стали.

Чтобы получить качественный шов нужно тщательно очистить металл. Загрязнения и коррозия не должны препятствовать формированию шва во время ковки. Но нужно понимать, что кузнечная сварка — это трудоемкая и малопроизводительная работа. К тому же, шов получается не таким уж прочным, как хотелось. По этой причине сварка ковкой не применяется на производствах, а остается уделом частных мастерских. Тем не менее, с помощью такой незамысловатой технологии можно своими руками выполнить несложный ремонт в полевых условиях.

Этапы пайки с бурой

Весь процесс состоит из последовательных этапов, выполнение которых является обязательным:

Плюсы и минусы

К достоинствам флюса бура относят:

Из недостатков отмечают:

Преимущества использования

Медные трубы в качестве составных элементов трубопроводов различного назначения сегодня пользуются большой популярностью. В связи с этим пайка меди твердым припоем, для выполнения которой используется такой флюс, как бура, стала достаточно распространенным технологическим процессом. Использование данного метода соединения изделий из меди позволяет не только выполнять монтаж новых трубопроводов, но и осуществлять качественный ремонт тех, которые уже эксплуатируются на протяжении определенного времени.

Бура удаляет с поверхности оксидную пленку и способствует растеканию жидкого припоя

Применение технической буры в качестве флюса при пайке меди имеет следующие преимущества.

Спаянные медные трубы с использованием буры в качестве флюса

Чтобы разобраться в том, какие факторы оказывают влияние на качество выполнения пайки, следует знать этапы данного технологического процесса. Алгоритм выполнения пайки выглядит следующим образом.

Как производится процесс спаивания

Пайка является процессом, в котором два или более металлических элементов соединены путем плавления, за счет присадочного металла в соединительный шов, имеющего сравнительно низкую температуру плавления. Пайка используется для формирования постоянной связи между компонентами. Во время пайки только припой плавится, а не те части материала, которые были припаяны. Припой представляет собой металлический «клей», который скрепляет части материалов.

Если вам необходимо создать флюс из буры вы можете использовать борную кислоту в соотношении 1:1 для работы с медью, сталью, чугуном или подобным веществом. Такую смесь требуется перемешать, а затем испарить излишние остатки жидкости для сухого вида флюса. Такая подготовка позволяет получать активный качественный флюс для обработки деталей.

Пайка с бурой является одним из самых распространенных вариантов обработки с припоем. Метод позволяет успешно установить или наладить детали и различные механизмы.

Преимущества использования технической буры для пайки:

Как защитить себя при кузнечной сварке?

Защита для глаз

Защитные очки обязательны. Если глаза быстро устают от взгляда в кузницу, некоторые кузнецы предпочитают затемненные очки.

Маска

При работе с горячими металлами, которые могут выделять газы, защитите свои легкие и используйте средства защиты органов дыхания.

Перчатки

Надевайте перчатки всякий раз, когда собираетесь работать в кузнице. Не надевайте перчатки при работе с механизмами, которые могут захватывать ткань — сверлильным станком, токарным станком и т. Д.

Одежда

Никогда не ходите в кузнице в синтетической одежде. Следует избегать даже тонкого 100% хлопка. Любые искры заставят синтетику плавиться и прилипать к вашей коже. Тонкие полностью натуральные ткани могут загореться даже в экстремальных условиях. Носите плотные 100% натуральные материалы, такие как хлопок, шерсть или кожа. Кожаный фартук — лучший вариант!

Защита слуха

Даже если вы не пользуетесь инструментами, которые создают особый шум регулярно, использование затычек для ушей или наушников — хорошая привычка в кузнечном деле.

Преимущества и недостатки

Следует отметить, что несмотря на широкое распространение, с помощью буры чаще всего производят пайку именно медных труб. Это быстро, удобно и долговечно. С помощью твердого флюса можно не только спаять новый водопровод, но и починить старый. И бура отлично подходит для этих целей. Поэтому все достоинства и недостатки этого флюса мы будем рассматривать в контексте пайки медных деталей.

Итак, использование буры при пайке меди имеет следующие достоинства:

Ну и куда без недостатков:

История открытия

Минерал был впервые обнаружен в Индии, Кашмир, 1546 год. Считается, что первым, открывшим вещество, ученым был французский химик Энувиль. Он пришел к следующим выводам:

Состав и физико-химические свойства

Бура является соединением соды и борной кислоты. Такое вещество не растворяется в спиртах, но хорошо образует растворы с горячей водой и глицерином.

Молекулярная структура тетрабората натрия

Бура вступает в реакцию с сильными кислотами с формированием соли и борной кислоты. При нагреве выше 400 °C вещество полностью лишается воды в кристаллах. Бура как соль слабой кислоты, при смешивании и с водой порождает щелочную реакцию с тетраборатом натрия. Бура может вступать в реакцию с некоторыми оксидами металлов с образованием различных соединений – перлов буров.

Как пищевой консервант бура запрещена для применения в большинстве стран, включая Россию, ввиду не выводимости вещества из органов человека, как токсического ингридиента. Как пищевая добавка материал получил название Е-285.

Химические реакции при участии бура

Технология кузнечной сварки

Упрощенно выглядит так: металл проходит предварительную обработку, нагрев, и после этого начинается сварочный процесс при помощи молота и наковальни или других инструментов в зависимости от выбранного метода. Лучше понять особенности поможет пошаговое рассмотрение всех этапов.

Зачистка поверхности. Она нужна, чтобы удалить с металла следы окислов и других загрязнений.

Разогрев металла. В горне или печи можно использовать только топливо, содержащее малое количество серы — это позволит обеспечить высокую прочность шва. Лучшим вариантом считается каменный уголь, каменноугольный кокс. Нагрев осуществляется до белого каления: 1350-1370 градусов для низкоуглеродистых сталей, 1150 градусов – для марочных, типа У7, где содержание углерода выше.

Порядок каления. При нагреве заготовок с неоднородным составом начинать нужно с той, в которой содержание углерода ниже. Вторая деталь добавляется позже — так удаётся получить готовые к сварке ковкой детали одновременно.

Особенности процесса пайки

Существуют различные варианты пайки. У многих из них похожий алгоритм работы.

Для качественного соединения необходимы следующие действия:

Недостатки флюса

При работе с бурой остается характерный налет на поверхности основного металла, который требуется механически счищать. Бура восприимчива к влажности, и должна хранится в сухом месте. Требуется предварительно тщательно подготовить флюс, чтобы не испортить изделие.

Разновидности паяльного флюса

Инструменты и материалы

Для технологии спаивания используется ряд компонентов.

Инструменты для пайки

Таким образом, использование буры эффективно в бытовых условиях для очистки поверхностей и деталей, а также в качестве антисептика. Ингредиент часто применяется для пайки различных деталей в качестве защиты от окисления и предохранения коррозии. Низкая стоимость и широкое распространение позволили использование вещества во многих областях промышленности и услугах монтажа.

Источник