Бура в ковке: использование флюса, лучшие практики и альтернативы

Прямой ответ: что делает бура при ковке

В ковке бура применяется преимущественно как флюс для кузнечной сварки: он плавится, образуя стекловидный слой, который помогает растворить накипь оксида железа и защищает соединение от кислорода на время, достаточное для склеивания поверхностей. . Для обычной формовки (без сварки) бура обычно не нужна и может создавать беспорядок, дым и скопления огнеупора, не улучшая работу.

Практическое правило: если вы не пытаетесь сваривать (нахлесточная сварка, косая сварка, разрезание и вставка, кабельная сварка, пакетная сварка), пропустите буру и сосредоточьтесь на контроле температуры, чистой стали и контролируемой атмосфере.

Почему бура работает: химия и температурное окно

Что делает флюс на линии сварки

• Снижение «точки преткновения» окалины: расплавленная бура может помочь всплыть или растворить оксиды железа, которые в противном случае предотвращают контакт металла с металлом.
• Создание временного кислородного барьера: стекловидный слой уменьшает свежее окисление, пока соединение нагревается до температуры сварки.
• Улучшение смачивания на границе раздела: флюс помогает «очистить» поверхности соединения в момент давления, когда образуется связь.

Полезные цифры для закрепления вашего процесса

Безводная бура плавится при температуре примерно 741 °С (1366 °F) , поэтому он становится активным задолго до начала сварки. Типичные температуры кузнечной сварки мягкой стали обычно составляют около 1250–1300 °С (2280–2370 °F) в зависимости от атмосферы, геометрии соединения и легирования.

В этом температурном разделении и заключается суть: бура рано разжижается, а затем остается расплавленной, пока вы проталкиваете соединение в более горячую зону, где фактически выполняется сварной шов.

Когда использовать буру, а когда нет

Хорошие варианты использования

• Нахлесточные и косые сварные швы, где интерфейс подвергается воздействию огня и быстро окисляется.
• Пакеты сварных швов (особенно ранние прихватки и первые консолидации), где главным врагом является масштаб между слоями.
• Тросовые или цепные сварные швы, в которых во многих микрозазорах задерживается оксид.

Ситуации, в которых бура часто бывает контрпродуктивной

• Общая ковка и вытяжка: не добавляет прочности и пластичности и может привести к увеличению беспорядка на наковальне из-за накипи.
• Плотные закрытые соединения уже защищены хорошо настроенной восстановительной атмосферой (или канистровым сварным швом, где контейнер обеспечивает барьер).
• Перегретая работа, при которой флюс может «закипеть» и начать агрессивно течь, вытягивая окалину и оставляя ямки, если контроль температуры небрежен.

Как правильно применять буру: сроки, количество и техника

Самый успешный подход — применять буру после того, как шов станет достаточно горячим, чтобы его расплавить, но до того, как на границе раздела образуется тяжелая накипь. На практике это означает флюсование при нагревании от ярко-красного до оранжевого цвета, а затем возвращение в огонь для достижения сварочного тепла.

Пошаговый рабочий процесс для базовой сварки внахлестку или косой сварки

1. Подготовьте соединение: зачистите или напилите сопрягаемые поверхности; избегайте отпечатков пальцев и масла.
2. Предварительно нагрейте детали, чтобы удалить влагу и уменьшить термический шок (особенно важно, если вы используете гидрат буры).
3. Доведите область соединения до ярко-красного или оранжевого тепла, снимите с огня, затем нанесите небольшое количество буры прямо на шов.
4. Вернитесь к огню и доведите соединение до сварочного тепла; держите шов таким образом, чтобы расплавленный флюс оставался на границе раздела.
5. Установите сварной шов контролируемыми ударами или надавливанием: начните с дальнего конца и двигайтесь назад к себе, чтобы вытолкнуть флюс и захваченные оксиды.
6. Разогрейте и закрепите с более сильным давлением только после того, как первоначальная «установка» заблокирует интерфейс.

Сколько буры использовать (практические отправные точки)

Больше флюса не значит лучше. Избыток буры может стекать, задерживать мусор и создавать проблемы при очистке. Используйте ровно столько, чтобы полностью смочить шов.

• Для типичного шарфа размером с нож (около 25 мм / 1 дюйм в ширину): начните с примерно 1/4–1/2 чайной ложки итого по шву.
• Для небольшой заготовки с узорчатым сварным швом (например, 38 мм × 38 мм / 1,5 в квадратной стопке): наносите тонкий «солеподобный» слой при каждом повторном нагреве до тех пор, пока не завершится первое полное консолидирование.
• Если вы видите, что выливаются густые стеклянные лужи: уменьшите дозу; вы, вероятно, перегреваетесь или перегреваетесь.

Типы буры и распространенные смеси флюсов

«Боракс» может означать разные продукты. Гидратированная бура содержит воду, которая должна выкипеть; безводная бура суше и ведет себя в кузнице более предсказуемо.

Если вы используете гидрат буры, предварительный нагрев работы и нанесение флюса только после того, как шов уже нагрелся, это уменьшит сильное пузырение и поможет сохранить флюс там, где он вам нужен.

Устранение неполадок: почему сварные швы выходят из строя даже с бурой

Распространенные симптомы и целевые исправления

Если вам необходимо выбрать только одно улучшение, отдайте предпочтение чистоте соединений и постоянному нагреву сварки. Flux поддерживает хороший процесс; оно не заменяет его.

Безопасность, воздействие на цех и уборка

Личная безопасность

• Надевайте защитные очки и не наклоняйтесь над работой при нанесении флюса; расплавленная бура может разбрызгиваться.
• Поддерживать вентиляцию; Использование флюса может привести к попаданию паров и частиц в воздух в зону кузницы.
• Держите влагу подальше от горячего флюса: влажная бура на горячей стали может сильно «лопнуть».

Соображения о кузне и наковальне

• Бура может разъесть и покрыть глазурью некоторые огнеупорные футеровки; используйте жертвенный пол (часть полки печи), если часто используете сварку под флюсом.
• Флюс на поверхности наковальни может задерживать песок; протирайте и чистите кистью между нагреваниями, чтобы избежать попадания абразивных частиц в работу.

Совет по очистке: дайте пролитой жидкости остыть на стекле, а затем механически расколите ее; избегайте смывания флюса в канализацию и утилизируйте его в соответствии с местными правилами по утилизации отходов.

Итог

Бура наиболее эффективна при умеренном использовании в качестве флюса для кузнечной сварки, наносится при ярко-красном или оранжевом нагреве, а затем доводится до сварочного тепла для быстрого и целенаправленного отверждения. Если ваши сварные швы неоднородны, улучшение подготовки поверхности, контроля нагрева и атмосферы обычно дает больший выигрыш, чем добавление большего количества флюса.