Вся електронна бібліотека >>>

Зміст книги >>>

 

Навчальні посібники

Санітарно-технічні роботи


Розділ: Будівництво. Ремонт

 

Ковальські роботи

 

 

§ 23. Загальні відомості

Гарячу обробку металу, тобто обробку металу в нагрітому стані, роблять у тих випадках, коли під дією зусиль потрібно змінити форму металу без руйнування. Така обробка металу нагрітому стані називається куванням.

При виготовленні санітарно-технічних деталей ковку використовують порівняно мало, її застосовують лише для виготовлення ручного інструменту, засобів кріплення трубопроводів і нагрівальних приладів, а також при виконанні ремонтних робіт.

Існує два основних методи кування: вільна кування і кування, штампування.

Вільну ковку виконують за допомогою плоских бойків і допоміжного інструменту, під дією ударів яких метал деформується і вільно змінює свої розміри.

Вільну ковку можна виконувати на приводних молотах і вручну. Всі основні ковальські операції при вільному куванні полягають у обробці нагрітого металу ударами бабки молота або ручного інструменту для отримання поковок або виробів певної форми та потрібних розмірів.

При куванні штампуванням метал, деформуючись, заповнює штампи. Розміри поковки обмежуються стінками штампа.

Основними ковальськими операціями при куванні є: протяжка, осаду, загин, пробивання отворів, відрубування і зварювання. Перед куванням метал нагрівають. В нагрітому стані метал стає більш пластичним, допускаючи велику ступінь деформації без руйнування, і легше піддається куванню.

При нагріванні металу, внаслідок теплового розширення, розміри заготовки збільшуються приблизно на 1,5%. Отже, розміри заготовок в нагрітому стані, з яких виготовляють деталі, повинні бути більше на 1,5% порівняно з необхідними по кресленню.

Заготовки невеликих розмірів нагрівають в постійних (стаціонарних і переносних ковальських горнах з механічним дуттям. Великі заготовки нагрівають у камерних печах, що працюють на різних видах палива.

Тверде паливо для ковальських горнів повинно містити мінімальна кількість сірки та фосфору, які при нагріванні можуть хімічно з'єднуватися з металом і знизити його якість. Для ковальських горнів слід застосовувати шматки вугілля невеликого розміру-до 30 мм у поперечному перерізі. Найкращими сортами твердого палива є кокс, деревне вугілля та спікливе вугілля кам'яне - ковальський.

Ступінь нагрівання сталі для кування залежить від кількості міститься в ній вуглецю. Чим менше вуглецю в сталі, тим вище допустима температура нагріву. Наприклад, для сталі з вмістом вуглецю до 0,1% температура нагріву 1200°С, до 0,2%- 1150°С, до 0,3% - 1100°С, до 0,6% - 1000°С. Середня температура нагріву для кування 900-1050° С (помаранчевий колір каління). Чим вище температура нагрівання сталі, тим вона пластичніше і тим менше вимагає-зусиль для кування. Щоб забезпечити високі механічні властивості поковки, процес кування бажано закапчивать при температурі близько 800° С.

Не слід допускати надмірного перегріву сталі. При перегрів стали відбувається зміна її структури: злиття дрібних зерен і освіта більш великих. Грубозернистий метал має знижену міцність і при куванні в ньому з'являються тріщини.

 


Температуру нагріву можна визначити за кольором істерики стали з похибкою не більше ±50°С, так як у міру підвищення температури колір стали змінюється. В табл. 7 вказані температури кольорів розжарювання.

Невеликий перегрів металу може бути виправлений наступним відпалом. Надмірний перегрів металу до температури, близької до початок плавлення, призводить до окислення і оплавлення зерен. Зв'язок між ними слабшає і метал втрачає міцність. Це явище називається . пережогом. При куванні . перепалений метал дає тріщини або розпадається на частини. При ударах про метал на всі боки розлітаються вогненні бризки. Відновити колишні якості такого металу неможливо.

При нагріванні метал не слід класти безпосередньо проти отвору, через яке подається повітря для дуття в горн, так як це викликає перепал металу.

При надмірному нагріванні вуглецевої сталі, наприклад інструментальній, вуглець з поверхні вигоряє. Відбувається зневуглецювання сталі і якість деталей, виготовлених з цих поковок, погіршується.

§ 24. Ковальські операції

Всі ковальські операції при ручному куванні виконують на ковадлі із застосуванням таких інструментів: гладилки, обтискачів, кувалди, ручника, ковальських зубил, пробійників і кліщів.

Протяжка - операція, при якій заготовка під дією ударів подовжується і поперечний переріз її зменшується. Протяжку виробляють на гладкою стороні ковадла з допомогою обтискача або на розі ковадла (59, а, б). Якщо треба подовжити всю заготівлю, протяжку починають від середини і ведуть спочатку до одного кінця, а потім до іншого. Під час кування після кількох проходів заготівлю повертають на 90°, щоб обробити бічні сторони.

Для протягування заготовки квадратного профілю укладають поперек ковадла і послідовно наносять удари: спочатку по одній грані, а потім за суміжною, повертывая заготовку на 90°. Місце кожного наступного удару повинен частково перекривати місце попереднього.

' Заготовки круглого профілю протягують так: сну-ч&la заготівлю відковують на квадрат, потім протяжкою зменшують квадратний переріз до потрібних розмірів. Після цього наносять удари по ребрах, округляючи заготовку.

Закінчивши протяжку, поверхню заготовки вигладжують гладилкою (59).

Осадка - операція, при якій збільшується поперечний перетин заготівлі за рахунок зменшення її довжини. Осадка називається повною, якщо збільшується всі соковитий не за рахунок всієї довжини, і місцевої, якщо збільшується перетин кінця заготовки або середини її. Місцеву осадку називають висадкою. При висадці нагрівають ту, частину заготовки, яку потрібно збільшити поперечному перерізі.

Осідання виробляють ударами кувалди, як показано на 59, р. При повній осаді довжина заготовки tie повинна бути більше трьох товщин її. В інакше заготівля буде згинатися. Щоб отримати заготовку круглого перетину, спочатку надають їй форму багатокутного перерізу, а потім закруглюють обтискачами (59, д).

Для місцевої висадки застосовують нижник-приспособленпе з отвором, куди вставляють висаджують стрижень. При ударах по торця стрижня висаджують тільки кінець його, який виступає під нижником. Середню частину заготовки висаджують наступним чином: нагрівають середню частину, заготівлю встановлюють вертикально на ковадлі і наносять удари по торця заготовки, а потім середню висаджену частину заготовки вигладжують напівкруглими гладилками.

У обжимках можна зробити подковку кінця труби, тобто зменшити її діаметр. Для цього нагрітий кінець труби кладуть на нижню обжимку і вдаряють кувалдою по верхній обтиску, повертаючи одночасно трубу.

Загин - операція, при якій частина заготовки загинають під заданим кутом до іншої частини заготовки. Загин виробляють на ковадлі, з якої загибаемая частина повинна звисати так, щоб вершина кута вигину поєднувалася з краєм ковадла. Удари кувалдою наносять по звисаючої частини, утримуючи заготовку на ковадлі кліщами і ручником, а більшу заготовку- кліщами та іншої кувалдою, яку тримає ще один робітник.

Кут загину перевіряють за шаблоном. У місці згину метал витягується і стає тоншою. Якщо потрібно, щоб товщина матеріалу не зменшувалася, заготівлю у місці згину осаджують на потрібну товщину. Тонкі смуги сталі можна загинати в лещатах.

Пробивання отворів круглого або прямокутного перерізу виконують пробійники такої ж форми. На ковадло кладуть підкладку з отвором відповідного розміру і профілю і на неї кладуть оброблюваний матеріал. Отвори пробивають ударами кувалди по пробойнику (59, е).

Для успішного виконання пробивання необхідно, щоб заготівля була рівномірно прогріта до потрібної температури; торці заготовки перед пробиванням повинні бути плоскими і паралельними. Пробійники слід встановлювати суворо вертикально. Щоб уникнути надмірного нагріву, пробійник слід своєчасно охолоджувати у воді.

Відрубування матеріалу виробляють ковальським зубилом. Матеріал за розмічувальної лінії укладають на підсічку, встановлену в гніздо ковадла, як показано на 59, ж.

Матеріал товщиною від 40 мм перерубують з двох сторін. Спочатку прорубують на половину товщини з одного боку, а потім його перевертають на 180° і з іншого боку остаточно розрубують. Товстий матеріал також можна перерубать з чотирьох сторін. Спочатку надрубают з одного сторони на товщину менше половини; потім перевертають заготовку на 180°, рубають, залишаючи невелику перемичку. Після цього перевертають заготовку спочатку на 90° і наполовину перерубують перемичку, а потім перевертають заготовку на 180° і остаточно розрубують її. При такому способі рубки заготовок великих перерізів отримують більш рівний зріз і менше задирок.

При виконанні ковальських операцій часто доводиться виробляти загартування інструменту для того, щоб він був твердим і міцним. Сталь загартовують, нагріваючи її до 770-800°С (вишнево-червоне каление). Витримавши при цій температурі для прогріву, швидко охолоджують в струмені повітря, води, олії або в інший охолоджуючої середовищі.

При загартуванні сталь отримує високу твердість. Одночасно з твердістю загартована сталь набуває крихкість, яка робить інструмент непридатним до використання, так як він кришиться. Щоб зменшити крихкість і зберегти необхідну твердість, сталь відпускають, тобто повторно нагрівають до 200-300сС (інструментальна сталь), а загем охолоджують.

Температуру відпустки визначають за так званим кольорів мінливості, які з'являються на відполірованій поверхні сталі і змінюються у залежності від підвищення чи пониження температури.

Ст. табл. 8 наведено перелік інструментів, для яких потрібно гарт і відпустка, і вказані кольори мінливості і відповідні температуру їх нагріву. При появі кольори мінливості, відповідного необхідної температурі відпустки, інструмент швидко охолоджують.

При суміщенні гарту і відпустки надходять наступним чином: при загартуванню, не давши інструменту охолодитися нижче необхідної температури відпустки, його виймають з охолоджуючої рідини, швидко зачищають частина поверхні напилком, шкіркою і стежать за появою необхідного кольори мінливості на зачищеному місці. При його появі інструмент швидко охолоджують до кінця.

Загартування зубил, наприклад, виконують наступним чином: робочу частину зубила нагрівають до 800 - 830°С (світло-вишнево-червоний колір каління). Потім, тримаючи зубило кліщами за головку, замочують нагріту частина воді, опускаючи зубило в вертикальному положенні. Частково охолодивши, зубило виймають з води, зачищають робочу частину напилком від окалини і продовжують охолоджувати на повітрі до температури відпустки, при якій сталь, зберігаючи свою твердість, втрачає отриману при загартуванню крихкість. Температура відпустки для зубила становить близько 285° С; визначається з фіолетового кольору мінливості, появляющемуся на зачищеній поверхні. При появі необхідного кольору мінливості зубило остаточно охолоджують у воді.

Заварку шлямбура - інструмент для пробивання отворів у стінах - виробляють чавуном. Для цього шматок. чавуну, наприклад уламок старої радіаторної секції, зміцнюють на дроті і одночасно нагрівають на горні чавун і кінець заварного шлямбура. У момент, коли починає чавун плавитися, з нагрітого кінця шлямбура оббивають окалину і обливають коронку шлямбура чавуном. Розплавлений чавун міцно з'єднується з кінцем нагрітим шлямбура і заварює його. Кінець шлямбура набуває необхідну твердість, так як поверхневий шар коронки насичується вуглецем чавуну (цементується) і гартується

При куванні необхідно виконувати такі правила техніки безпеки: працювати в шкіряних рукавицях і брезентових костюмах; надівати шкіряні фартухи і запобіжні окуляри; застосовувати справний інструмент; кліщі повинні відповідати формі матеріалу; щільно укладати матеріал на ковадло; складати гарячі поковки в певне місце; не захаращувати проходи в кузні; обережно заливати поковки, щоб утворився пором не обпалити руки та обличчя; при осаді кінця труби протилежний кінець її закривати пробкою.

 

 «Санітарно-технічні роботи» Наступна сторінка >>>

 

 Дивіться також:

 

Слюсарні роботи Слюсарно-інструментальні роботи Водопостачання "Побутові печі, каміни і водонагрівачі Опалення, печі, каміни Обробка металу "Своїми руками"