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.
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.
При пайке простых изделий с малым числом соединений можно пользоваться прутком латуни. Когда металл нагреется до красного каления, концом латуни касаются мест соединения. Плавка латуни сопровождается зеленым цветом пламени горна. В это время ни в коем случае нельзя изделие передвигать. Нужно выключить горн и дать остыть изделию. После пайки изделие очищают от флюса металлическими щетками или отбеливают в слабых растворах серной кислоты.
Изделия большой сложности, как, например, сечку, паяют на металлическом листе (или полосе), на котором их собирают, связывая биндрой, затем посыпают бурой. В местах соединения раскладывают припой (кусочки латуни) и производят пайку. Вместо кусочков латуни удобно пользоваться опилками латуни, которые должны быть чистыми, без примесей. Для очистки латунных опилок достаточно провести над ними магнит, чтобы удалить железные включения.
При изготовлении более мелких изделий с тонким сечением элементов используют глину с небольшим добавлением соли. Изделие собирают и, как в первых двух случаях, скрепляют проволокой, но не стальной, а латунной. Мокрое изделие посыпают бурой, замазывают глиной с солью и помещают в горн. В этом случае дутье также должно быть слабым, чтобы равномерно высушить и прогреть глину. Когда глина высохнет, можно постепенно увеличивать дутье до тех пор, пока в мелких трещинах глины не появится расплавленная латунь. Пока глина была сырая, латунная проволока исполняла роль биндра. Когда глина высохла и сама стала скреплять элементы, проволока расплавилась и выполнила роль припоя.
После того как припой расплавился, нужно выключить горн. Через некоторое время изделие с глиной можно опустить в воду для того, чтобы глина отпала. После пайки изделие очищают от флюса и обрабатывают напильником.
После пайки неровности обрабатывают напильником и оксидируют.
