кузнец раскалил два куска железа, наложил из друг на друга и ударил молотом. Почему в результате этого куски соединились

Это и есть кузнечное сваривание (forge welding).

Пояснение:

• При высокой температуре железо становится пластичным. Обе заготовки можно деформировать под ударом молота.
• Поверхности, соприкасающиеся друг с другом, очищаются от оксидной пленки; под давлением они плотно прилегают.
• При ударах и деформации происходит притирание материалов, выталкивание воздуха и микроскопическое взаимное проникновение атомов через границу.
• Атомы железа начинают диффундировать через границу, образуя единую кристаллическую решётку. В итоге между двумя частями образуется прочное целое после охлаждения.
• В отличие от расплавной сварки, здесь металл не расплавляется полностью — это соединение в твердом состоянии.

Условия: поверхности должны быть чистыми и температуры достаточно высокими для ковки; если поверхность была сильно окислена или температура мала, сваривания не произойдет или получится слабый шов.