Soudage à la forge : description, technologie de travail et outils nécessaires

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-02 13:54

Le soudage à la forge est peut-être la plus ancienne méthode de collage des métaux. La forge a été la seule méthode de traitement de l'acier pendant plusieurs millénaires, jusqu'à ce qu'au XIXe siècle, les spécialistes maîtrisent la production de la fonderie. Et au 20e siècle, le progrès technologique s'est développé, à la suite duquel d'autres méthodes progressives de liaison des métaux sont devenues disponibles pour l'humanité. Pour cette raison, la forge a perdu de sa pertinence. Aujourd'hui, cet artisanat n'existe que de manière formelle, à la demande de certains spécialistes de l'artisanat.

Lignes directrices

Le soudage à la forge est un processus de fabrication qui crée des liens inséparables entre les composants métalliques en utilisant une pression à haute température et par impact. En d'autres termes, les fragments de métal sont chauffés dans un four spécial jusqu'à un état fluide et, à l'aide d'instruments à percussion, surbase métallique effectuer leur connexion. L'ensemble du processus comprend les étapes suivantes:

• préparation préliminaire des surfaces à assembler;
• chauffage thermique à la température réglée;
• connexion avec des instruments à percussion;
• forgeage final, vous permettant de définir la forme souhaitée.

La condition la plus importante dans ce cas est le chauffage du métal à haute température. L'amenée du métal à la température requise est contrôlée en changeant la couleur de la surface chaude. Ainsi, atteignant une température de 1300 degrés, le fer devient jaune vif. Lorsque la chaleur est portée à 1400 degrés, elle commence à devenir d'un blanc éclatant. Lorsque la condition de température requise est atteinte, la connexion doit être effectuée immédiatement. Sinon, la qualité du produit peut en pâtir en raison d'une surcombustion du matériau, qui s'accompagne de la formation d'une couche excessive de tartre.

Caractéristiques

La gliabilité des composés, due à la diffusion thermique, en utilisant une pression élevée, lors de l'amenée du matériau à un état plastique souple, en règle générale, pour différents types de métaux et de composants présente des différences significatives. Ainsi, les aciers bas carbone dont le pourcentage de carbone n'excède pas 0,6% sont considérés comme malléables aux assemblages. À mesure que le pourcentage augmente, la capacité globale à combiner est affaiblie.

Les aciers alliés sont difficiles à forger, ainsi que les métaux non ferreux, y compris euxalliages. De plus, toutes les variétés de fonte sont totalement impossibles à connecter de cette manière. Le principal obstacle au processus d'assemblage dans le processus de diffusion thermique est la formation d'une couche de tartre sur la surface chauffée. Cette couche est formée d'oxydes réfractaires appelés FeO et Fe₃O_{4, qui ont une faible capacité à fondre lorsqu'ils sont exposés à une température suffisante affaiblir la surface principale du métal.}

Pour réduire l'influence des oxydes qui créent des interférences, la surface à traiter est recouverte de flux spéciaux pour le soudage à la forge. Ils sont acides. Le plus souvent, le sel de table ou l'acide borique est utilisé à cette fin. Un foret calciné pour le soudage par forgeage peut également convenir. Dans d'autres cas, l'utilisation de flux est remplacée par des matériaux improvisés. Ceci, par exemple, peut être du calcin de verre, ainsi que du sable fin de la rive du fleuve, qui peut remplacer le soudage du forgeron par du brun.

Ce soudage est considéré comme l'un des processus les plus complexes en termes de technologie, car il nécessite beaucoup de connaissances et de compétences pratiques de la part d'un spécialiste. Par exemple, il faut comprendre que la capacité à joindre le métal n'apparaît que lorsqu'une certaine température est atteinte. En cas d'échauffement insuffisant de la surface, il en résultera un défaut appelé manque de pénétration. Et si le métal est surchauffé, une brûlure se forme, ce qui ne conduira pas non plus le produit à une forme de haute qualité.

Moyens

Il existe un certain nombre de méthodes de connexion simples qui ne nécessitent pas de longsactions préparatoires lors du soudage de forge. Les noms de techniques suivants sont utilisés:

• chevauchement;
• cul;
• en circonférence.

Conditions

Pour effectuer des actions à l'aide de ces techniques, vous ne devez suivre qu'une seule règle obligatoire - les extrémités des pièces doivent avoir une forme convexe et également avoir des épaississements à leurs extrémités. Cette condition doit être respectée car lors du processus de réalisation des connexions par la méthode de soudage par forgeage, lors du chauffage de la pièce, un film de laitier se forme sur la surface métallique. Et si la surface présente des renflements, les particules de scories peuvent être expulsées. Les surépaisseurs formées aux extrémités des ébauches destinées au forgeage servent de réserve technologique dans le processus d'acquisition de la forme requise.

Autres technologies

Il existe également des technologies de soudage par forge plus complexes qui vous permettent de créer des produits qui jouent le rôle de composants dans des mécanismes complexes ou représentent des éléments décoratifs dans diverses compositions de conception:

1. L'une de ces méthodes est le soudage fractionné éprouvé. Cette technique était utilisée dans le passé, joignant des bandes d'acier dans le processus de fabrication des pneus métalliques nécessaires aux charrettes du village.
2. La méthode suivante consiste à souder à l'aide de damiers. Cette technique est efficace lors de la connexion de l'ensemble des composants.

Pour le soudage fendu, les bords traités des bandes passententraînement spécial. Ils sont d'abord tirés puis coupés de manière à ce qu'avant le soudage, il devienne possible de se connecter par chevauchement. Ce n'est qu'après cela que le fragment est chauffé à la température requise et soudé par forgeage. La deuxième méthode de forgeage de l'acier implique l'utilisation d'un élément supplémentaire. Ces éléments sont appelés des dames.

Champ d'application

Le soudage à la forge n'est plus aujourd'hui la principale méthode d'assemblage des métaux. Il est principalement utilisé pour la fabrication de composants métalliques complexes dans des motifs complexes de maîtres de la forge artistique. Le soudage artistique de fragments de métal vous permet de créer les formes les plus incroyables qui décorent différentes façades.

De plus, cette méthode de soudage est parfois utilisée pour la fabrication de certains outils à main nécessaires à la vie de tous les jours. Et il a perdu son importance industrielle en raison d'une faible productivité dans le contexte d'autres méthodes de connexion.

Inconvénients

Les inconvénients de cette technologie incluent:

• faible taux de chauffage;
• résistance insuffisante des joints résultants;
• hétérogénéité significative dans le passage des processus bouleversants;
• exigences de qualification élevées de la part des artistes.

Seules quelques industries continuent d'utiliser le soudage par forgeage. Actuellement, en utilisant cette technologie, ils continuent à produire des conduites d'eau en métal dont le diamètre ne dépasse pas 100 mm. Créer des conditionspour mener à bien cette procédure, la bande d'acier est chauffée dans des fours spéciaux, puis laminée linéairement à travers les rouleaux. Ensuite, il est traîné à travers les mandrins à grande vitesse. De cette façon, le soudage général des joints de la conduite d'eau se produit sous l'influence d'une haute pression.

À l'échelle industrielle également, le soudage par forgeage est toujours utilisé dans la fabrication de plaques bimétalliques complexes. Habituellement, pour cela, un laminage conjoint de billettes chaudes à travers des rouleaux spéciaux est utilisé, ou une méthode de pressage est utilisée, utilisant des fours thermiques, avec des conditions de vide. Le soudage par forgeage permet de donner une structure multicouche aux produits, ce qui dans certains cas est d'une grande importance.

Équipement et fournitures

Il ne faut pas grand-chose pour mettre en place une petite forge pour la production artisanale de certains objets ou éléments de forge d'art.

Avec certains équipements et quelques outils, vous pouvez facilement mettre en place votre propre production de soudure de forge métallique:

1. Tout d'abord, vous avez besoin d'un clairon fixe et d'un portable. Il s'agit d'un dispositif spécial nécessaire pour chauffer les surfaces à souder. Un générateur automatique à essence ordinaire pourrait bien devenir une forge portable.
2. Ensuite, vous avez besoin d'un groupe d'enclumes. Il est important qu'il soit à la fois grand et petit. De plus, il ne suffit pas de n'avoir qu'une enclume à deux cornes. Les unicornes devraient également être présents.
3. Ensemble de pinces de forgeron,composé d'autant de tailles que possible.
4. Un ensemble de marteaux de forgeron qui vous permettra d'effectuer le processus de forgeage de base.
5. Deux conteneurs conçus pour refroidir les matériaux. L'un d'eux doit être rempli d'eau et l'autre d'huile.

Important

Il est impératif de doter la forge de tous les équipements de sécurité nécessaires. En outre, le kit doit comporter un équipement de protection individuelle - des lunettes en verre, un tablier de protection en cuir, des gants en toile épaisse.