Kalvinis suvirinimas: aprašymas, darbo technologija ir reikalingi įrankiai

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-02 13:59

Kalvinis suvirinimas yra bene seniausias metalo sujungimo būdas. Kalvystė buvo vienintelis plieno apdirbimo būdas kelis tūkstantmečius, kol XIX amžiuje specialistai įvaldė liejyklų gamybą. O XX amžiuje vystėsi technologinė pažanga, dėl kurios žmonijai tapo prieinami kiti progresyvūs metalų surišimo būdai. Dėl šios priežasties kalimas prarado savo aktualumą. Šiandien šis amatas egzistuoja tik formaliai, kai kurių amatų specialistų prašymu.

Gairės

Kalvinis suvirinimas yra gamybos procesas, kurio metu sukuriami neatskiriami ryšiai tarp metalinių komponentų naudojant aukštą temperatūrą ir smūginį presavimą. Kitaip tariant, metalo fragmentai kaitinami specialioje krosnyje iki skystos būsenos ir, naudojant mušamuosius instrumentus, antmetalinis pagrindas atlieka jų sujungimą. Visą procesą sudaro šie žingsniai:

• preliminarus jungiamų paviršių paruošimas;
• šiluma iki nustatytos temperatūros;
• jungtis su mušamaisiais instrumentais;
• galutinis kalimas, leidžiantis nustatyti norimą formą.

Svarbiausia sąlyga šiuo atveju yra metalo kaitinimas naudojant aukštą temperatūrą. Metalo pakėlimas iki reikiamos temperatūros kontroliuojamas keičiant karšto paviršiaus spalvą. Taigi, pasiekusi 1300 laipsnių temperatūrą, lygintuvas tampa ryškiai geltonas. Kai karštis pakyla iki 1400 laipsnių, ji pradeda šviesti b alta spalva. Pasiekus reikiamą temperatūros sąlygą, reikia nedelsiant prijungti. Priešingu atveju gaminio kokybė gali nukentėti dėl medžiagos perdegimo, dėl kurio susidaro per didelis apnašų sluoksnis.

Funkcijos

Likumumas junginiams dėl šiluminės difuzijos, naudojant aukštą slėgį, kai medžiaga tampa minkšta plastika, kaip taisyklė, skirtingų tipų metalams ir komponentams turi didelių skirtumų. Taigi mažai anglies turintis plienas, kurio anglies procentas neviršija 0,6 %, laikomas kaliuoju jungtimis. Kai procentas didėja, bendras gebėjimas derinti susilpnėja.

Legiruotąjį plieną sunku k alti, taip pat spalvotuosius metalus, įskaitant juoslydiniai. Be to, visų rūšių ketaus visiškai neįmanoma sujungti tokiu būdu. Pagrindinė kliūtis sujungimo procesui šiluminės difuzijos procese yra apnašų sluoksnio susidarymas ant šildomo paviršiaus. Šį sluoksnį sudaro ugniai atsparūs oksidai, vadinami FeO ir Fe₃O_{4, kurie turi silpną gebėjimą lydytis veikiant pakankamai temperatūrai. susilpninti pagrindinį metalo paviršių.}

Siekiant sumažinti trukdžius sukeliančių oksidų įtaką, apdorojamas paviršius padengiamas specialiais kalvinio suvirinimo srautais. Jie yra rūgštūs. Dažniausiai šiam tikslui naudojama valgomoji druska arba boro rūgštis. Taip pat gali tikti kalcinuotas gręžtuvas, skirtas suvirinimui k alti. Kitais atvejais srauto naudojimas pakeičiamas kai kuriomis improvizuotomis medžiagomis. Tai gali būti, pavyzdžiui, stiklo duženos, taip pat smulkus smėlis iš upės kranto, kuris gali pakeisti kalvišką suvirinimą rudu.

Šis suvirinimas laikomas vienu sudėtingiausių technologiniu požiūriu, nes iš specialisto tam reikia daug žinių ir praktinių įgūdžių. Pavyzdžiui, reikėtų suprasti, kad galimybė sujungti metalą atsiranda tik pasiekus tam tikrą temperatūrą. Nepakankamai įkaitinus paviršių, atsiras defektas, vadinamas prasiskverbimu. O jei metalas perkaito, susidaro nudegimas, dėl kurio gaminys taip pat neįgaus kokybiškos formos.

Būdai

Yra keletas paprastų prisijungimo būdų, kuriems nereikia daug laikoparengiamieji veiksmai k altinio suvirinimo metu. Naudojami šie metodų pavadinimai:

• persidengimas;
• užpakalis;
• per apimtį.

Sąlygos

Norėdami atlikti veiksmus naudodami šiuos metodus, turėtumėte vadovautis tik viena privaloma taisykle – ruošinių galai turi būti išgaubtos formos, taip pat jų galuose turi būti sustorėjimų. Šios sąlygos būtina laikytis, nes atliekant sujungimus kalvinio suvirinimo būdu, kaitinant ruošinį ant metalinio paviršiaus susidaro šlako plėvelė. O jei paviršius turi iškilimų, tuomet galima išspausti šlako daleles. Kalimui skirtų ruošinių galuose suformuoti sustorėjimai yra technologinis rezervas įgyjant reikiamą formą.

Kitos technologijos

Yra ir sudėtingesnių kalvinio suvirinimo technologijų, kurios leidžia kurti gaminius, kurie atlieka sudėtingų mechanizmų komponentų vaidmenį arba reprezentuoja dekoratyvinius elementus įvairiose dizaino kompozicijose:

1. Vienas iš šių būdų yra pasiteisinęs suvirinimas. Ši technika buvo naudojama anksčiau, kai buvo sujungiamos plieno juostos gaminant metalines padangas, reikalingas kaimo vežimėliams.
2. Kitas būdas – suvirinimas šaškėmis. Šis metodas yra veiksmingas jungiant bendrus komponentus.

Suvirinant su skilimu, apdoroti juostų kraštai praeinaspecialus mokymas. Iš pradžių jie ištraukiami, o paskui nupjaunami taip, kad prieš suvirinant būtų galima sujungti perdengiant. Tik po to fragmentas pašildomas iki reikiamos temperatūros ir suvirinamas kalimo būdu. Antrasis plieno kalimo suvirinimo būdas apima papildomo elemento naudojimą. Šie elementai vadinami šaškėmis.

Taikymo sritis

Kalvinis suvirinimas šiandien nebėra pagrindinis metalų sujungimo būdas. Jis daugiausia naudojamas sudėtingiems metaliniams komponentams gaminti pagal sudėtingus meninio kalimo meistrų modelius. Meninis metalo fragmentų suvirinimas leidžia sukurti pačias neįtikėtiniausias formas, puošiančias įvairius fasadus.

Be to, šis suvirinimo būdas kartais naudojamas gaminant kai kuriuos rankinius įrankius, reikalingus kasdieniame gyvenime. Ir jis prarado savo pramoninę reikšmę dėl mažo našumo, palyginti su kitais prijungimo būdais.

Trūkumai

Šios technologijos trūkumai:

• mažas šildymo greitis;
• nepakankamas susidariusių jungčių stiprumas;
• reikšmingas nevienalytiškumas vykstant sutrikdymui;
• aukšti atlikėjų kvalifikacijos reikalavimai.

Tik kelios pramonės šakos ir toliau naudoja k altinį suvirinimą. Šiuo metu pagal šią technologiją jie ir toliau gamina metalinius vandens vamzdžius, kurių skersmuo neviršija 100 mm. Sąlygų kūrimasšiai procedūrai atlikti juostinis plienas kaitinamas specialiose krosnyse, o po to linijiškai valcuojamas per ritinius. Tada jis dideliu greičiu tempiamas per įtvarus. Tokiu būdu bendras vandens vamzdžio siūlės suvirinimas vyksta veikiant aukštam slėgiui.

Kalvinis suvirinimas taip pat pramoniniu mastu vis dar naudojamas sudėtingų bimetalinių plokščių gamyboje. Paprastai tam naudojamas karštų ruošinių valcavimas per specialius volus arba presavimo būdas, naudojant šilumines krosnis, esant vakuumo sąlygoms. Kalvinis suvirinimas leidžia gaminiams suteikti daugiasluoksnę struktūrą, o tai kai kuriais atvejais yra labai svarbu.

Įranga ir reikmenys

Nereikia daug įkurti nedidelę kalvę, skirtą kai kurių dirbinių ar meno kalimo elementų gamybai.

Naudodami tam tikrą įrangą ir kelis įrankius, galite lengvai sukurti savo metalo k altinio suvirinimo gamybą:

1. Visų pirma, jums reikia vieno stacionaraus ir vieno nešiojamo. Tai specialus prietaisas, reikalingas virinamiems paviršiams šildyti. Paprastas benzininis autogeneratorius gali tapti nešiojama kalve.
2. Toliau jums reikia priekalų grupės. Svarbu, kad jis būtų ir didelis, ir mažas. Be to, neužtenka turėti tik dviragį priekalą. Taip pat turėtų būti vienaragis.
3. Kalvių žnyplių rinkinys,sudaryta iš kuo daugiau dydžių.
4. Kalvių plaktukų rinkinys, kuris leis atlikti pagrindinį kalimo procesą.
5. Du konteineriai, skirti medžiagoms vėsinti. Vienas iš jų turi būti užpildytas vandeniu, o kitas - aliejumi.

Svarbu

Būtina aprūpinti kalvę visa reikalinga saugos įranga. Be to, komplekte turi būti asmeninės apsaugos priemonės – stikliniai akiniai, apsauginė odinė prijuostė, storos drobinės pirštinės.