Бура в кузнечном деле: процесс, преимущества, особенности использования

ПЛАН

1.      Что такое Бура?

2.      Преимущества использования Буры в кузнечном деле

3.      Что такое флюс?

4.      Приготовление флюса

5.      Особенности использования флюса в ювелирном деле

6.      Основные материалы

7.      Процесс ковки

8.  Часто задаваемые вопросы о кузнечной сварке

9.      Меры предострожности при кузнечной сварке

ТМ «Клебріг» подготовила для Вас  статью об особенностях применения 5-водной Буры в кузнечном деле, поскольку это один из ключевых запросов наших клиентов. На нашем сайте вы можете купить Буру (Боракс) для сварки, пайки и ковки цветных и черных металлов по доступной цене. Также у нас есть сертификаты на всю продукцию, чтобы вы могли убедиться в её качестве.

 Что такое бура?

Бура (Боракс, Тетраборат Натрия)— неорганическое соединение, натриевая соль борной кислоты с химической формулой Na2B4O7, наиболее распространённое и используемое соединение бора, образует несколько кристаллогидратов, широко применяется в промышленности.

Боракс представляет собой белый кристаллический порошок. Получается искусственным путём, встречается в естественной природной среде в виде отложений при испарении тибетских озёр, а также как минерал Тинкаль.

Благодаря ряду преимуществ, которыми обладает Бура, её используют в кузнечном деле для ковки, пайки и сварки цветных и чёрных металлов.

Кузнецы используют буру в качестве плавильного восстановительного флюса, а также флюса при пайке драгоценных металлов в ювелирном деле, в металлургии для изготовления дамасской и других видов стали. До сих пор в золотодобыче небольших масштабов тетраборатом натрия заменяют ртуть. Наиболее популярная формула: Бура + Сода + Поташ (2:4:4) = снижение температуры плавления золота. Сода может быть заменена на 2 части поваренной соли.

При обработке руды Боракс необходим как неорганическое вещество, которое способствует более эффективному выделению чистого металла, ускоряет этот процесс и сдерживает наращивание температуры, необходимой для плавления. Тетраборат натрия в роли флюса применяется при сварке чугуна, стали. Он заставляет плавиться железную окалину при более низких температурах и ускоряет удаление её из руды.

Ювелирная пайка золотых и серебряных изделий производится с добавлением водного раствора Боракса, что способствует стеканию припоя в нужный шов. Ещё одно применение такого флюса – предварительное лужение вольфрама с цинком, при этом вольфрам значительно смягчается, что облегчает пайку.

Преимущества буры  в кузнечном деле 

1.      Самый безопасный и простой материал для использования в качестве флюса

2.      Улучшение сварных швов

3.      Предотвращает окисление свариваемой поверхности

4.      Ускоряет процесс из-за быстрого разжижения буры

5.      Предотвращает возникновение пористостей и появления загрязнений в стыках

6.      Относительно небольшая стоимость

7.      Не несет вреда здоровью человека при соблюдении правил использования

Что такое флюс?

Бура в работе с металлами прежде всего связана с флюсовыми смесями, которые незаменимы при пайке или кузнечной ковке. На рынке бура продается в виде порошка. Ее ценность и незаменимость обусловлены температурой плавления, которая достигает 800 – 900°С.

Смесь пятиводной буры вместе с пищевой содой и небольшим количеством воды называют флюсом. А способность предохранять плавку от доступа кислорода, растворять мешающие оксиды и отделять чистый металл от пустой породы делают эту комбинацию просто-таки  незаменимым средством в кузнечном деле и металлургии.

Основная роль флюса - растворять оксиды, присутствующие на поверхности металла, и действовать как барьер для кислорода, покрывая горячую поверхность, что предотвращает окисление.

Основой смеси флюса может быть также мелкий чистый речной песок с добавкой 5 % буры после хорошей прокалки. Бура в песке работает на хорошее образование шлака и легкую очистку металла от примесей в дальнейшем.

Толщина слоя имеет значение: если он будет слишком толстым, прогрев деталей снизит скорость и качество. Поэтому флюс для кузнечной сварки засыпают равномерным и тонким слоем. Добавка Буры в флюсовую смесь особенно важна и необходима, если используется уголь низкого качества.

Из флюсовой смеси формируется шлак, который может стечь с металлической заготовки, что весьма нежелательно. Для предупреждения этого на заготовки подсыпают дополнительные порции песка – осторожно и в умеренных количествах.

Особенности использования флюса в ювелирном деле

Перед ювелирной пайкой изделие следует закрепить в тисках или другим подходящим способом, придав поврежденной детали первоначальную форму.

После место будущей пайки зачищается, обезжиривается и покрывается слоем флюса. Флюс создаёт на поверхности золота защитную плёнку, препятствующую окислению металла в процессе пайки.

Теперь можно приступать собственно к пайке. Флюс для пайки золота покупают готовый или делают своими руками, беря по 10 г буры и борной кислоты на 100 г дистиллированной воды.

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.

Применение флюса. Чтобы избежать образования окалины, при достижении температуры от +950 до +1050 градусов её покрывают флюсом, исключающим пережог металла. Наиболее часто используется смесь Тетрабората Натрия, также известного как бура, с 90% речного песка, предварительно прокалённая для удаления лишней влаги. Также можно применять соединение силикатно-песчаных смесей с содой или молотый бой стекла. В чистом виде буру используют при работе с металлами с более низкими температурами нагрева, может использоваться отдельно и речной песок, в который погружают заготовку.

Сварка. Как только заданная температура достигнута, металл раскалился добела, его можно соединять методом ковки, предварительно очистив от шлака. Уложенные вместе детали легко отбивают лёгкими и частыми ударами молота так, чтобы все остатки флюса и загрязнения оказались снаружи шва. Далее ведутся сильные и частые удары от центра деталей к краям в месте соединения. Это исключит формирование непроваренных областей и других дефектов. Проковке также подвергаются участки вокруг области стыка.

Как ковать сварной шов за 4 шага

Шаг 1. Подготовьте материалы

Теплота сварки зависит от типа используемых металлов. Прежде чем нагревать материалы, дважды проверьте их температуру ковки. Следите за тем, чтобы они пожелтели, когда нагреваются в кузнице. Если вы продолжите нагревание после этого момента, углерод в металле начнет окисляться, разрушая ваш металл. По мере практики температура кузнечной сварки и соответствующий ей цвет станут более привычными.

Шаг 2: Флюсование

Выньте материалы из кузницы и сбрызните их флюсом. Отдел кузнечного дела использует Буру в качестве флюса. Флюс служит стеклянным экраном при низких температурах, который предотвращает окисление стали. По сути, флюс - это восстановитель, предотвращающий окисление. Окисление в конечном итоге приводит к образованию окалины или шлака на поверхности, которые препятствуют сварке металла. Любой грязный или загрязненный металл создаст слабое соединение и повысит температуру плавления металла. Флюс важен при кузнечной сварке, особенно в кузнечной мастерской.

Шаг 3: Нагрев

После того, как вы нанесли флюс, поместите металл обратно в кузницу. Доведите его до ярко-желтого тепла. Не оставляйте его в кузнице слишком долго, иначе вы можете вызвать искрение на металле, что будет означать, что ваш металл загрязнен. Помните, что каждый материал имеет разную температуру сварки, поэтому исследуйте металлы, прежде чем начинать процесс.

Шаг 4: Соединение и забивание

Выньте кусок из кузницы, когда он станет ярко-желтым. Кузнечная сварка должна выполняться быстро, чтобы материал не стал слишком мягким. Вы можете соединять детали вместе металлической проволокой, пока не сформируется основной сварной шов. Затем поднесите деталь к молотку или гидравлическому прессу, чтобы соединить сварной шов. Убедитесь, что вы не ударяете по металлу так сильно, что сварной шов не смещается. Повторяйте, пока готовый сварной шов не станет чистым и на нем не останется линий.

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.

Часто задаваемые вопросы о кузнечной сварке

КАКОВАЯ ФУНКЦИЯ БУРЫ В КОВКЕ?

 Основная причина, по которой кузнецы используют буру,- это улучшение качества сварки. Бура обычно предотвращает окисление свариваемой поверхности. Окисление поверхностей может привести к плохому сварному шву и нежелательным результатам.

ЕСТЬ ЛИ ЕСТЕСТВЕННАЯ АЛЬТЕРНАТИВА БОРАКСУ?

Кузнецы используют Буру в качестве флюса при кузнечной сварке. Но до изобретения Буры кузнецы использовали другие альтернативы в качестве флюса. Мелкодисперсный кварцевый песок - самый старый флюс, используемый для сварки под флюсом, и основная естественная альтернатива буре.

ЗАПРЕЩЕНО ЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БОРАКСА?

Люди используют Буру не только в кузнечном деле, но и для других целей. Одно из таких применений - в качестве пищевых добавок. В некоторых странах и регионах Бура является запрещенным химическим веществом для пищевых добавок из-за проблем со здоровьем. Однако Бура не запрещена к использованию в процессе кузнечной сварки. 

КАКАЯ  ТЕМПЕРАТУРА ПЛАВЛЕНИЯ БОРАКСА?

Как и другие материалы для кузнечного дела, Бура также имеет свою температуру плавления. Общая температура плавления Буры составляет около 741 ℃. При этой температуре бура образует стеклянное покрытие для поверхности, которую нужно сваривать.

КАКАЯ ТЕМПЕРАТУРА БОЛЬШЕ ВСЕГО ПОДХОДИТ ДЛЯ КУЗНЕЧНОЙ СВАРКИ?

Температура кузнечной сварки зависит от того, какие металлы вы сковываете. Для разных металлов требуются разные температуры.  Некоторые черные металлы, такие как алюминий, требуют очень низкой температуры для нагрева, поэтому их можно легко сковать. Большинство алюминиевых сплавов имеют температуру 800 градусов по Фаренгейту. Напротив, сталь должна иметь температуру около 2000 градусов по Фаренгейту.