粗糙的铁匠/铁匠技术
锻造是最常见的锻造技术。如果没有涉及锻造,它可能根本就不是锻造。
有5种基本的锻造技术
拉伸使工件变薄,但变长或变宽。将要拉伸的部分加热到“锻造温度”,即亮红色。用钳子握住工件的非惯用手,除非工件很长,一端足够凉以直接用手握住。将工件直接从火中取出,放在砧子上。用锤子敲击工件,保持锤子的平坦部分直接对准工件。金属将从锤面中心流出,向其他方向扩散。
重复敲击,直到工件达到所需的厚度,或直到它太凉而无法轻易流动(通常情况)。在工件冷却到不再发光时,您还可以敲击几次,但当金属太凉而无法流动时继续敲击几乎没有效果,而且有断裂的风险,破坏您迄今为止完成的所有工作。一旦工件失去热量,将其放回锻造炉中重新加热。
计划您的方法,以便在每次“加热”中尽可能多地完成工作。将您的锤子放在砧子上,这样很容易用正确的握法抓取以进行敲击。用钳子以正确的角度抓住工件,以便将其放在砧子上。规划从锻造炉到砧子的路径,以最大限度地减少时间损失。
随着您经验的积累,您会找到减少特定任务加热次数的方法,这不仅大大增加了您可以完成的工作量,而且减少了工件上形成的氧化皮数量。
您可以通过多种方式控制流动的方向
- 只加热您想要流动的区域,或冷却您不想要流动的区域。
- 在砧子上旋转工件,并敲击比您想要的扩散更多的侧面。这是制作正方形、尖角和“圆形”形状的基本方法。
- 使用锤子的圆头在所需的流动方向上打出一系列凹痕,然后用平头将其压平。这是十字锤的主要用途,但其他形状对于特定类型的工作也很方便。
将要弯曲的部分加热到锻造温度。握住工件的一端,旋转另一端。握住工件的方法有很多:钳子、扳手、弯曲叉、虎钳,甚至可以用一只手握住每一端。也可以通过敲击工件将其弯曲到砧子的边缘或角上。扭曲只是弯曲的不同方向。解弯的方式相同,但方向相反。可以解弯的弯曲精度令人惊讶,但并非无限。
从原则上讲,这与拉伸相反,使工件变厚,但变短或变窄。由于难以控制,因此使用频率较低。将要镦粗的部分加热到锻造温度,然后将工件的一端牢牢地抵住砧子,并敲击另一端。最常见的情况是需要在一端附近增加一些材料的棒或杆。这可以通过将加热端掉到砧子上或“镦粗板”(一块放在地板上的平板,用作砧子的一种)上来完成。
要打孔,将工件分成叉状,或切掉工件的一部分,将要冲孔的部分加热到锻造温度。将工件放在顶铁孔上,小心地将冲子与要冲孔的点对齐,然后用力敲击冲子的末端。
注意不要用冲子敲击砧子,这会损坏砧子并使冲子变钝或断裂。最好使用一个比所需的孔略大且形状相同的孔,例如冲模。一块木头或软金属是一种更灵活的替代品。
选择或制作一个适合您想要的孔的形状的冲子。或者,可以使用热切割或其他工具放在顶铁孔中,然后将工件直接用锤子或放在工件上的另一个工具敲击到顶铁工具上。
由于冲孔涉及保持多个物品对齐,因此使用助手或夹紧工具最有利。简单的弯曲工具可以插入顶针孔中,具有足够的弹簧力将工件固定在砧子或顶铁孔上。匹配的模具可以通过铰链、弹簧等保持对齐。
这在原则上与镦粗相同,但采用不同的方式完成。当工件被赋予复合曲线(例如,平板弯成碗状)时,由于额外的长度被强制成较小的半径,因此会产生波浪或波纹。通过在锤子的平坦部分和砧子的平坦部分(或等效的打击面)之间压缩波浪,材料略微变厚,长度减小,从而压平波浪。
当锤面和砧子(或等效打击面)的半径接近最终半径时,这种方法效果最佳。
许多铁匠避免焊接,而使用其他紧固方法。大多数工作的铁匠使用现代焊接方法:气焊或各种电弧焊。这些方法高效、强度高且方便,但需要超出粗糙的铁匠范围的材料和设备。无论如何,这些技术在其他地方都有充分的介绍,包括焊接。
对于那些对历史重现感兴趣的人、节俭的人或仅仅是固执的人来说,还有锻焊。这包括4个步骤
- 清除要连接表面的任何锈蚀或氧化皮
- 加热到焊接温度
- 将接头固定在一起
- 将工件锻造在一起
棘手的地方在于,步骤2需要在不使表面积聚氧化皮或其他污染物的情况下完成,这些污染物会抵消步骤1,并且步骤3和4需要快速完成,以免工件冷却到步骤2被抵消的程度。
很简单;结合使用钢丝刷、锉刀和磨床,使配合表面光滑干净。配合表面应紧密贴合,在接头中间附近会合,并稍微远离中间逐渐变细,以便让焊剂和熔渣挤出。
你需要使用清洁燃烧的燃料,例如丙烷、木炭或焦炭。煤会产生烟雾,并在工件表面形成一层涂层,从而阻止良好的焊接。一层助熔剂有助于保持表面清洁。许多使用木炭或焦炭(可以产生还原性火焰)的铁匠无需使用助熔剂,但丙烷锻造炉具有氧化性火焰,因此需要助熔剂。
焊接温度为白热,略低于熔点。如果温度过高,工件会损坏;如果温度不够,焊接会很弱,尽管看起来还不错。
诀窍在于,你通常需要夹持两件或更多工件,每只手各一件,这样你的第三只手就可以自由使用锤子。可用的策略包括:
- 将单件工件焊接回自身。
这并非像听起来那样没用,当你需要制作一个环或一个圆圈时。
- 用铆钉临时将工件连接在一起
铆钉会被锻造成最终的工件。
- 使用夹具或老虎钳夹持其中一件工件
用于冲孔的L形压板很容易用合适的钢筋块制作。
- 找一个助手
精确地编排你从锻造炉到铁砧的动作;工件会迅速冷却到低于焊接温度。
用力快速敲击,但要保持直线。炉渣、助熔剂和熔化的金属会从焊缝两侧喷出,因此请佩戴防护装备并清理工作区域内的任何易燃物品。
在工件冷却到黄热之前,焊接可能无法完成。重新加热并继续。
焊接完成后,清除任何残留的炉渣,并继续进行任何剩余的热锻。在进行任何冷加工或使用工件之前,务必消除焊接过程中产生的应力。视频演示了将高碳合金焊接至低碳合金。
主要的热处理技术包括:
- 将工件加热到樱桃红色。
- 将其快速浸入一桶水中。
- 旋转直到停止冒蒸汽。
首先将刀刃或尖端(真正需要硬化的部分)浸入水中。尽量使其垂直浸入,因为这样可以最大程度地减少变形。
确保你的手远离蒸汽。手套、钳子和面罩是你的好朋友。
如果变形、脆性或碎裂成为问题,可以使用以下替代方法:
- 使用盐水或油进行淬火。这些物质的沸点较高,因此不会使工件冷却得太快。
- 更换为低碳合金
- 回火
- 将工件加热到樱桃红色。
- 缓慢冷却
通常,将工件放在锻造炉旁边就足够了,但你可以通过在桶里装满灰烬或珍珠岩来减缓冷却速度。可能需要预热灰烬桶,以进一步减缓冷却速度。
在极端情况下,你可能需要将工件留在火中,然后慢慢降低火势并将其封住。
有时被称为“回火”。
为了使工件具有锋利的边缘,同时使工具主体足够坚韧以承受冲击
- 完全淬火
- 用砂纸抛光刀刃前的表面,使其发亮。
- 从需要变软的末端缓慢加热工件,热量逐渐向硬边移动。
- 当热量到达抛光的表面时,光亮表面会改变颜色:首先是浅稻草色,然后是深棕色,然后是蓝色(称为孔雀色)。
- 当孔雀色到达刀刃时,将整个工具淬火。
任何开始发光的工具部分现在都会再次变硬。你可能需要再次回火该部分。通常,你可以重复此过程多次,直到硬的部分变硬,软的部分变软。
大多数铁匠很少尝试这种方法,它是一种增加相对低碳合金近表面部分碳含量的技术。
一般方案是:
- 将工件装入耐热、密封的容器(渗碳盒)中的炭粉或其他富碳物质中。
- 加热到樱桃红色
- 保持此温度10-20小时
- 在拆包前将其冷却
- 如上所述进行淬火
你希望在渗碳之前尽可能地将工件塑造成最终形状,因为之后进行的任何塑形都可能去除高碳表面层。
大多数工作都是通过结合这些技术来完成的,以创造最终的形状。例如,将壁炉火钳拉成尖头,然后在中间做一个装饰性的扭转,弯曲制作手柄,镦粗弯曲处形成一个方形角,并将末端分成装饰性的角。
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