Borax dalam Penempaan: Penggunaan Fluks, Amalan Terbaik dan Alternatif

Jawapan langsung: apa yang dilakukan oleh boraks dalam penempaan

Dalam penempaan, boraks digunakan terutamanya sebagai fluks kimpalan tempa: ia cair menjadi lapisan kaca yang membantu melarutkan skala oksida besi dan melindungi sendi daripada oksigen cukup lama untuk permukaan terikat . Untuk pembentukan biasa (bukan kimpalan), boraks biasanya tidak diperlukan dan boleh mencipta kucar-kacir, asap, dan pembentukan refraktori tanpa menambah baik kerja.

Peraturan praktikal: jika anda tidak mencuba kimpalan (kimpalan pusingan, kimpalan selendang, belah-dan-masuk, kimpalan kabel, timbunan kimpalan corak), langkau boraks dan fokus pada kawalan suhu, keluli bersih dan suasana terkawal.

Mengapa boraks berfungsi: kimia dan tetingkap suhu

Apakah yang dilakukan oleh fluks pada talian kimpalan

Menurunkan "takat melekat" untuk skala: boraks cair boleh membantu mengapung atau melarutkan oksida besi yang sebaliknya menghalang sentuhan logam ke logam.
Mencipta penghalang oksigen sementara: lapisan berkaca mengurangkan pengoksidaan segar semasa anda membawa sambungan ke haba kimpalan.
Memperbaiki pembasahan pada antara muka: fluks membantu permukaan sendi "bersih" pada saat tekanan, iaitu apabila ikatan terbentuk.

Nombor berguna untuk menambat proses anda

Boraks kontang cair secara kasar 741 °C (1366 °F) , jadi ia menjadi aktif dengan baik sebelum mengimpal haba. Suhu kimpalan tempa biasa untuk keluli lembut biasanya jatuh 1250–1300 °C (2280–2370 °F) bergantung pada atmosfera, geometri sendi, dan pengaloian.

Pemisahan suhu ini ialah intinya: boraks mencairkan awal, kemudian kekal cair semasa anda menolak sambungan ke zon yang lebih panas di mana kimpalan sebenarnya dibuat.

Bila hendak menggunakan boraks, dan bila tidak

Kes penggunaan yang baik

Kimpalan riba dan selendang di mana antara muka terdedah kepada api dan mahu teroksida dengan cepat.
Timbunan kimpalan corak (terutamanya pancang awal dan penyatuan pertama) di mana skala antara lapisan adalah musuh utama.
Kimpalan kabel atau rantai di mana banyak celah mikro memerangkap oksida.

Situasi di mana boraks selalunya tidak produktif

Penempaan dan pengeluaran umum: ia tidak menambah kekuatan atau keplastikan dan boleh meningkatkan kekacauan berkaitan skala pada andas.
Sambungan yang ketat dan tertutup telah dilindungi oleh suasana pengurangan yang ditala dengan baik (atau kimpalan kanister di mana bekas menyediakan penghalang).
Kerja yang terlalu panas di mana fluks boleh "mendidih" dan berjalan secara agresif, menyeret skala dan meninggalkan lubang jika kawalan suhu adalah ceroboh.

Cara menggunakan boraks dengan betul: masa, jumlah dan teknik

Pendekatan yang paling berjaya adalah menggunakan boraks selepas sambungan cukup panas untuk mencairkannya, tetapi sebelum skala berat terbentuk di antara muka. Dalam amalan, ini bermakna fluks pada haba merah terang kepada oren, kemudian kembali ke api untuk mencapai haba kimpalan.

Aliran kerja langkah demi langkah untuk pusingan asas atau kimpalan selendang

Sediakan sambungan: kisar atau kisar permukaan mengawan bersih; elakkan cap jari dan minyak.
Panaskan kepingan untuk menghilangkan kelembapan dan mengurangkan kejutan haba (terutamanya penting jika anda menggunakan boraks terhidrat).
Bawa kawasan sendi ke api merah/oren terang, keluarkan dari api, kemudian sapukan sedikit habuk boraks terus ke jahitan.
Kembali ke api dan bawa sambungan ke haba kimpalan; pastikan jahitan berorientasikan supaya fluks cair kekal dalam antara muka.
Tetapkan kimpalan dengan pukulan terkawal atau tekan: mulakan dari hujung sekali dan kembali ke arah diri anda untuk menolak fluks dan oksida yang terperangkap keluar.
Panaskan semula dan satukan dengan tekanan yang lebih kukuh hanya selepas "set" awal telah mengunci antara muka.

Berapa banyak boraks untuk digunakan (titik permulaan praktikal)

Lebih banyak fluks tidak lebih baik. Boraks berlebihan boleh berlari, memerangkap serpihan, dan menimbulkan masalah pembersihan. Gunakan cukup untuk membasahi jahitan sepenuhnya.

Untuk selendang bersaiz pisau biasa (sekitar 25 mm / 1 lebar): mulakan dengan kira-kira 1/4-1/2 sudu teh jumlah pada jahitan.
Untuk bilet kimpalan corak kecil (contohnya 38 mm × 38 mm / 1.5 dalam susunan segi empat sama): sapukan lapisan nipis “seperti garam” setiap pemanasan semula sehingga penyatuan penuh pertama selesai.
Jika anda melihat lopak berkaca yang tebal mencurah keluar: kurangkan penggunaan anda; anda berkemungkinan terlalu fluks atau terlalu panas.

Jenis boraks dan campuran fluks biasa

"Borax" boleh bermaksud produk yang berbeza. Boraks terhidrat mengandungi air yang mesti mendidih; boraks anhydrous adalah lebih kering dan cenderung untuk berkelakuan lebih boleh diramalkan dalam forge.

Perbandingan pilihan fluks tempa-kimpalan biasa dan apa yang terbaik untuknya
Pilihan fluks	Penggunaan terbaik	Kebaikan	Berjaga-jaga
Boraks terhidrat (gred dobi biasa)	Kimpalan tempa am pada keluli lembut	Boleh diakses, berfungsi dengan baik setelah cair	Kukus/buih apabila air mendidih; boleh merecik
boraks kontang	Kimpalan berulang, kerja bilet	Tingkah laku yang lebih konsisten, kurang menggelegak	Masih berjalan jika digunakan secara berlebihan; boleh sayu refraktori
Pemfailan besi halus boraks (tambahan kecil)	Sambungan kotor, kimpalan terdedah kepada jurang	Boleh membantu "mencari" oksigen dan menyokong penyambungan	Terlalu banyak boleh membuat kemasukan; pastikan penambahan minimum
Fluks kimpalan tempa komersial	Aloi yang sukar atau pengeluaran berulang	Selalunya mengoptimumkan tingkah laku dan liputan cair	Berbeza mengikut jenama; ikut label dan panduan keselamatan

Jika anda menggunakan boraks terhidrat, memanaskan kerja anda dan menggunakan fluks hanya selepas sendi sudah panas akan mengurangkan gelembung yang ganas dan membantu mengekalkan fluks di tempat yang anda perlukan.

Penyelesaian masalah: mengapa kimpalan gagal walaupun dengan boraks

Gejala biasa dan pembaikan yang disasarkan

Kegagalan kimpalan tempa biasa apabila menggunakan boraks dan perkara yang perlu diubah dahulu
simptom	Kemungkinan punca	Pembetulan pertama yang terbaik
Kimpal "mengelupas" di hujungnya	Hujung disejukkan di bawah haba kimpalan semasa pemindahan/serangan	Memendekkan masa pemindahan; tetapkan kimpalan lebih cepat; mulakan di hujung dan bergerak dengan lancar
Garis hitam (kemasukan) dalam kimpalan corak	Skala terperangkap di antara lapisan	Meningkatkan persediaan permukaan; fluks lebih awal; meningkatkan keseragaman tekanan "set" awal
Lubang berhampiran jahitan	Terlalu panas; bahan cemar pencuci fluks yang berlebihan merentasi keluli panas	Gunakan kurang fluks; mengurangkan haba puncak; tala untuk api yang lebih kecil
Fluks memancut keluar tetapi kimpalan tidak dapat digunakan	Antara muka sebenarnya tidak bersih atau tidak cukup panas	Sediakan semula jahitan; mengesahkan haba kimpalan; ditetapkan dengan tekanan awal yang lebih kukuh

Jika anda mesti memilih hanya satu penambahbaikan, utamakan kebersihan sendi dan haba kimpalan yang konsisten. Fluks menyokong proses yang baik; ia tidak menggantikannya.

Keselamatan, kesan kedai dan pembersihan

Keselamatan diri

Pakai pelindung mata dan elakkan bersandar pada kerja apabila menggunakan fluks; boraks cair boleh merecik.
Mengekalkan pengudaraan; penggunaan fluks boleh menambah asap dan zarah bawaan udara ke kawasan penempaan.
Jauhkan lembapan daripada fluks panas: boraks basah pada keluli panas boleh "meletus" dengan kuat.

Pertimbangan palsu dan andas

Boraks boleh menyerang dan mengkilat lapisan refraktori tertentu; gunakan lantai korban (kepingan rak tanur) jika kimpalan fluks kerap.
Fluks pada muka andas boleh memerangkap pasir; lap dan berus antara haba untuk mengelak daripada membenamkan zarah kasar ke dalam kerja anda.

Petua pembersihan: biarkan tumpahan sejuk ke dalam kaca, kemudian cip secara mekanikal; elakkan mencuci fluks ke dalam longkang, dan buang mengikut panduan sisa tempatan anda.

Garis bawah

Borax adalah paling berkesan apabila digunakan secara jarang sebagai fluks kimpalan palsu, digunakan pada haba merah/oren terang, kemudian dibawa ke haba kimpalan untuk set yang cepat dan sengaja. Jika kimpalan anda tidak konsisten, meningkatkan persediaan permukaan, kawalan haba dan suasana biasanya akan memberikan keuntungan yang lebih besar daripada menambah lebih banyak fluks.