Boraks u kovanju: upotreba topitelja, najbolja praksa i alternative

Izravan odgovor: što boraks radi u kovanju

U kovanju, boraks se prvenstveno koristi kao prašak za zavarivanje kovanja: topi se u stakleni sloj koji pomaže u otapanju kamenca željeznog oksida i štiti spoj od kisika dovoljno dugo da se površine spoje . Za obično oblikovanje (bez zavarivanja), boraks je obično nepotreban i može stvoriti nered, dim i nakupljanje vatrostalnog materijala bez poboljšanja rada.

Praktično pravilo: ako ne pokušavate zavariti (preklopno zavarivanje, rubno zavarivanje, rastavljanje i umetanje, zavarivanje kabela, snop zavarivanja uzorka), preskočite boraks i usredotočite se na kontrolu temperature, čisti čelik i kontroliranu atmosferu.

Zašto boraks djeluje: kemija i temperaturni prozor

Što fluks radi na liniji zavara

Smanjenje "točke zapinjanja" za kamenac: rastaljeni boraks može pomoći u plutanju ili otapanju željeznih oksida koji inače sprječavaju kontakt metala s metalom.
Stvaranje privremene barijere za kisik: staklasti sloj smanjuje svježu oksidaciju dok dovodite spoj do topline zavarivanja.
Poboljšanje vlaženja na međusklopu: fluks pomaže da se spojne površine "očiste" u trenutku pritiska, kada se stvara spoj.

Korisni brojevi za usidrenje vašeg procesa

Bezvodni boraks tali se na otprilike 741 °C (1366 °F) , tako da postaje aktivan puno prije topline zavarivanja. Uobičajene temperature kovačkog zavarivanja za meki čelik obično padaju oko 1250–1300 °C (2280–2370 °F) ovisno o atmosferi, geometriji spoja i leguri.

Ovo temperaturno odvajanje je poanta: boraks se rano ukapljuje, a zatim ostaje rastaljen dok gurate spoj u topliju zonu gdje se zapravo pravi zavar.

Kada koristiti boraks, a kada ne

Dobri slučajevi upotrebe

Preklopni i rubni zavari tamo gdje je sučelje izloženo vatri i želi brzo oksidirati.
Slojevi za zavarivanje uzoraka (osobito rani spojevi i prve konsolidacije) gdje je kamenac između slojeva glavni neprijatelj.
Zavarivanje kabela ili lanaca gdje mnoge mikro-rupe zadržavaju oksid.

Situacije u kojima je boraks često kontraproduktivan

Općenito kovanje i izvlačenje: ne dodaje snagu ili plastičnost i može povećati nered na nakovnju povezan s kamencem.
Čvrsti, zatvoreni spojevi već zaštićeni dobro podešenom redukcijskom atmosferom (ili kanisterskim zavarom gdje spremnik predstavlja barijeru).
Pregrijani rad gdje fluks može "kuhati" i raditi agresivno, povlačeći kamenac i ostavljajući rupe ako je kontrola temperature nemarna.

Kako pravilno primijeniti boraks: vrijeme, količina i tehnika

Najuspješniji pristup je primijeniti boraks nakon što se spoj dovoljno zagrije da se otopi, ali prije nego što se na međupovršini formira veliki kamenac. U praksi to znači fluksiranje na žarko crvenoj do narančastoj toplini, a zatim vraćanje na vatru kako bi se postigla toplina zavarivanja.

Korak po korak tijek rada za osnovni preklopni ili rubni zavar

Pripremite spoj: izbrusite ili očistite spojne površine; izbjegavajte otiske prstiju i ulje.
Prethodno zagrijte komade kako biste uklonili vlagu i smanjili toplinski šok (osobito važno ako koristite hidratizirani boraks).
Zagrijte područje spoja na žarko crveno/narančasto, maknite s vatre, a zatim nanesite laganu prašinu boraksa izravno na šav.
Vratite na vatru i zagrijte spoj za zavarivanje; držite šav usmjeren tako da rastaljeni fluks ostane u međusklopu.
Namjestite zavar kontroliranim udarcima ili prešom: počnite od udaljenijeg kraja i krenite unatrag prema sebi kako biste izbacili fluks i zarobljene okside.
Ponovno zagrijte i konsolidirajte s jačim pritiskom tek nakon što početni "set" zaključa sučelje.

Koliko boraksa koristiti (praktična polazišta)

Više fluksa nije bolje. Višak boraksa može teći, zarobiti krhotine i stvoriti probleme s čišćenjem. Koristite tek toliko da potpuno navlažite šav.

Za tipični šal veličine noža (oko 25 mm/1 in širine): počnite s oko 1/4–1/2 žličice ukupno na šavu.
Za malu zavarenu gredicu (na primjer 38 mm × 38 mm / 1,5 u kvadratnom nizu): nanesite tanki sloj "nalik soli" po ponovnom zagrijavanju dok se ne završi prva potpuna konsolidacija.
Ako vidite guste, staklaste lokve kako izlijevaju: smanjite nanošenje; vjerojatno imate prekomjerno strujanje ili pregrijavanje.

Vrste boraksa i uobičajene mješavine topitelja

"Borax" može označavati različite proizvode. Hidratizirani boraks sadrži vodu koja mora prokuhati; bezvodni boraks je suši i ima tendenciju da se u kovačnici ponaša predvidljivije.

Usporedba uobičajenih izbora topila za kovačko zavarivanje i za što su najbolji
Flux opcija	Najbolja upotreba	Pros	Pažnja
Hidratizirani boraks (uobičajeno pranje rublja)	Opći kovački zavari na mekom čeliku	Dostupno, dobro radi nakon rastaljenja	Pari/pjeni se dok voda iskipi; može prskati
Bezvodni boraks	Ponovljivi varovi, obrada gredica	Dosljednije ponašanje, manje mjehurića	I dalje se trži ako se previše nanese; mogu glazirati vatrostalne materijale
Fine željezne strugotine boraksa (mali dodatak)	Prljavi spojevi, varovi skloni pukotinama	Može pomoći u "čišćenju" kisika i poduprijeti premošćivanje	Previše može stvoriti inkluzije; neka dodatak bude minimalan
Komercijalni prašak za kovačko zavarivanje	Teške legure ili ponovna proizvodnja	Često optimizirano ponašanje taline i pokrivenost	Razlikuje se ovisno o marki; slijedite oznake i sigurnosne upute

Ako koristite hidratizirani boraks, prethodno zagrijavanje vašeg rada i nanošenje topitelja tek nakon što je spoj već vruć smanjit će snažno stvaranje mjehurića i pomoći da topilo ostane tamo gdje vam je potrebno.

Rješavanje problema: zašto zavari ne uspijevaju čak ni s boraksom

Uobičajeni simptomi i ciljana rješenja

Tipični kvarovi kod kovačkog zavarivanja pri uporabi boraksa i što prvo promijeniti
Simptom	Vjerojatni uzrok	Najbolje prvo rješenje
Zavar se "ljušti" na krajevima	Krajevi ohlađeni ispod topline zavarivanja tijekom prijenosa/udara	Skratite vrijeme prijenosa; brži zavar; počnite od udaljenijeg kraja i pomičite se glatko
Crne linije (inkluzije) u uzorku zavara	Kamenac zarobljen između slojeva	Poboljšati pripremu površine; tok ranije; povećati početnu ujednačenost "postavljenog" tlaka
Udubljenje blizu šava	Pregrijavanje; prekomjerno ispiranje fluksa onečišćenja preko vrućeg čelika	Koristite manje fluksa; smanjiti vršnu toplinu; podesite za smanjivanje vatre
Fluks štrcne, ali zavar neće uzeti	Sučelje zapravo nije čisto ili nije dovoljno vruće	Ponovno pripremite šav; potvrditi toplinu zavarivanja; postaviti s jačim početnim pritiskom

Ako morate odabrati samo jedno poboljšanje, dajte prednost čistoći spoja i dosljednoj toplini zavarivanja. Flux podržava dobar proces; ne zamjenjuje ga.

Sigurnost, utjecaj na trgovinu i čišćenje

Osobna sigurnost

Nosite zaštitu za oči i izbjegavajte naginjanje nad radnjom prilikom nanošenja fluksa; rastaljeni boraks može prskati.
Održavajte ventilaciju; upotreba topitelja može dodati pare i čestice u zraku u područje kovačnice.
Držite vlagu dalje od vrućeg fluksa: mokri boraks na vrućem čeliku može snažno "puknuti".

Razmatranja kovačnice i nakovnja

Boraks može napasti i ostakliti određene vatrostalne obloge; koristite žrtvovani pod (komad police peći) ako često zavarivate fluksom.
Flux na prednjoj strani nakovnja može zarobiti pijesak; brišite i četkajte između zagrijavanja kako biste izbjegli umetanje abrazivnih čestica u svoj rad.

Savjet za čišćenje: pustite da se proliveno piće ohladi na staklu, a zatim ga mehanički usitnite; izbjegavajte ispiranje fluksa u odvode i odložite ga prema lokalnim smjernicama za otpad.

Zaključak

Boraks je najučinkovitiji kada se štedljivo koristi kao topilo za kovačko zavarivanje, nanosi se na jarko crvenoj/narančastoj vrućini, a zatim se dovede do topline zavarivanja za brzo, namjerno stvrdnjavanje. Ako su vaši zavari nedosljedni, poboljšanje pripreme površine, kontrole topline i atmosfere obično će donijeti veće dobitke nego dodavanje više topitelja.