يعد اللحام من أفضل وأقدم الطرق المستخدمة في الصناعة من أجل ربط جزأين، وعملية اللحام حسب نوع المادة المستخدمة أو المكان الذي يتم تنفيذها لها حلول مختلفة أمام المهندسين والفنيين الذين بطريقة ما يتعاملون مع اللحام.
ما هو اللحام؟
يعتبر اللحام من المجالات الواسعة جدًا ويتكون من أجزاء مختلفة. مع الأخذ في الاعتبار أن المعلومات المتعلقة باللحام يجب أن تكون كاملة وشاملة؛ بالإضافة إلى أن هناك طرق وأساليب مختلفة في مجال اللحام، فإن هناك حاجة لإجراء أبحاث حول اللحام بأفضل الطرق. هذه المعلومات والبحث يدور حول معرفة كيفية اللحام وبأي جهاز.
أنواع طرق اللحام
لقد مرت سنوات عديدة منذ عمليات اللحام الأولى. وفي مصر القديمة، كان يتم صهر الأجزاء المعدنية إلى درجة حرارة قريبة من الانصهار وربطها بطرق الحدادة أو الحدادة. ومع مرور الوقت، توصلت البشرية إلى عدة طرق للقيام بهذه العملية، ولكل منها خصائصها الفريدة. واليوم، بالإضافة إلى طرق اللحام التقليدية، يتم أيضًا استخدام طرق متقدمة مثل اللحام بالليزر والبلازما.
لا يهم نوع المعدن الذي يجب لحامه في المكان المطلوب؛ لأنه يُقترح بالتأكيد طريقة لحام خاصة لتلك الظروف! إن معرفة طرق اللحام المختلفة ستساعدك على الحصول على فهم أفضل لهذا النوع من العمليات الصناعية المهمة للغاية. بشكل عام، تنقسم أنواع اللحام المختلفة إلى فئتين رئيسيتين: اللحام الانصهار واللحام غير الانصهار.
تقنيات اللحام ذوبان
في الطرق المعتمدة على اللحام بالصهر، يتم صهر معدن الحشو مع حواف الأجزاء ويتم إنشاء الاتصال بين جزأين معدنيين. وتنقسم أنواع اللحام بالصهر إلى طرق مختلفة، ومن بينها يجب أن نذكر أشياء مثل اللحام بغاز الأكسجين، واللحام بشعاع الليزر، واللحام بالقوس الكهربائي.
طريقة لحام الصلبة (اللحام برازي)
اللحام بالنحاس هو نوع من اللحام الانصهار بمساعدة معدن الحشو. تتضمن طريقة اللحام هذه تسخين قطعتين من المعدن وصهر معدن الحشو بينهما لإنشاء رابطة بينهما. الفرق بين هذه الطريقة واللحام هو درجة حرارة انصهار معدن الحشو والتي عادة ما تكون في هذه الطريقة أعلى من 450 درجة مئوية.
وهذا النوع من اللحام قديم جدًا أيضًا. تم العثور على الدمامل في المواقع القديمة حول العالم. وقد استخدمت هذه الطريقة في الماضي لربط الأجزاء البرونزية والفضية والذهبية والفولاذية. ولا يزال هذا النوع من اللحام ذو التقنيات الجادة يحظى بشعبية كبيرة ويستخدم في الغالب للظروف والمواد التي لا يمكن القيام بها بسهولة باستخدام طرق اللحام الأخرى.
طريقة لحام القوس (اللحام القوس)
حقق اللحام بالقوس الكهربائي العديد من التحسينات على مر السنين من حيث المعدات والسلامة والتكلفة وجودة اللحام، ويستخدم الآن بأشكال مختلفة لأغراض مختلفة. يتم سرد عدد من طرق اللحام الشائعة أدناه.
اللحام القوس مع القطب المطلي (SMAW)
تستخدم أنواع اللحام القوسي باستخدام الأقطاب الكهربائية اليدوية، والتي تسمى Stick Welding Shielded Metal Arc Welding باللغة الإنجليزية، كما يوحي الاسم، قطبًا كهربائيًا مطليًا كواجهة وحشو. في الواقع، أثناء ذوبان القطب الكهربائي، ينتج الطلاء أيضًا غازات تحمي منطقة اللحام من الأكسدة والملوثات المختلفة. هذا النوع من اللحام هو أكثر أنواع اللحام استخدامًا في المشاريع غير المعقدة. ولا يتطلب الأمر الكثير من المهارة للقيام به، فهو رخيص الثمن وسيكون متاحًا بسهولة. عيب اللحام الكهربائي هو أنه حسب مهارة اللحام فإنه يلوث البيئة ويلوثها إلى حد ما.
كامن القوس لحام (منشار)
في اللحام القوسي المغمور، يتم إدخال الطرف الحر للقطب الكهربائي في مسحوق خاص ويتم اللحام في تلك الظروف. في الواقع، اللحام بالمسحوق الفرعي هو طريقة لحام قوسي خاصة يتم فيها استخدام مساحيق خاصة لمنع الأكسيد وتناثر المواد المختلفة وإنشاء الشرر؛ وهذا يسبب الفرق بين اللحام بالمسحوق الفرعي واللحام بالمسحوق العلوي. تتم هذه الطريقة عادةً بشكل تلقائي وشبه تلقائي. نسبة ملء منطقة اللحام عالية جداً في هذه الطريقة.
Arc Welding (FCAW)
في الحالات التي لا يكون من الممكن فيها استخدام اللحام بالمسحوق الفرعي، يتم استخدام اللحام القوسي ذو القلب الصهور. قلنا أنه في اللحام تحت المسحوق، يتم وضع القطب الكهربائي في المسحوق، ولكن في طريقة اللحام هذه، هناك طبقة واقية من المسحوق حول القطب الكهربائي ولا توجد حاجة لإدخال الإلكترون في المسحوق. تتم هذه الطريقة بشكل آلي وشبه آلي مثل اللحام تحت المسحوق.
لحام قوس الكربون (CAW)
يمكن اعتبار طريقة اللحام هذه أقدم طريقة لحام بالقوس الكهربائي. في طريقة اللحام هذه، عادةً ما يتم استخدام قطب كربون غير قابل للاستهلاك. تعتبر الجودة الشاملة لهذا النوع من اللحام منخفضة مقارنة بطرق اللحام الأخرى؛ ولهذا السبب، نادرًا ما يتم استخدام هذه الطريقة.
اللحام القوس مع قطب التنغستن مع حماية الغاز المحايدة (GTAW/TIG)
اللحام بقطب التنغستن مع حماية الغاز المحايد (TIG - Gas Tungsten Arc Welding) هو أكثر أنواع اللحام دقة في العالم. قد يكون من المثير للاهتمام بالنسبة لك معرفة أن الفرق بين لحام التنغستن واللحام القوسي أدى إلى استخدام طريقة اللحام هذه بشكل أكبر في صناعات الطيران والصناعات الدقيقة.
النقطة المميزة لهذا النوع من اللحام مع اللحامات الأخرى في هذه القائمة هي وجود قطعة تنجستين بين القوس الكهربائي ومكان اللحام المقصود. يستخدم هذا النوع من اللحام قطبًا كهربائيًا من التنجستن ولا يتطلب أي معدن حشو، مما يعني أنه يمكنك ربط قطعتين من المعدن معًا مباشرةً. غاز التدريع مطلوب لهذا النوع من اللحام، وهو يحمي اللحام من العناصر الخارجية. لا يوجد أي تناثر ويتم الحصول على رابطة دقيقة للغاية.
لحام القوس مع قطب معدني مغطى بالغاز الواقي (GMAW / MIG - MAG) < / H2>
يمكن القول إنه النوع الأكثر شيوعًا من اللحام القوسي لأنه بسيط للغاية ولكنه ينتج لحامات عالية الجودة. اللحام بقطب معدني مغطى بغاز وقائي (Metal Inert Gas - Gas Metal Arc Welding) ينشئ قوسًا كهربائيًا باستخدام قطب سلكي. وفي الوقت نفسه، يتم استخدام الغازات الواقية لمنع التأثير السلبي للعناصر البيئية في مكان اللحام. تقليديًا، يُستخدم هذا النوع من اللحام في الغالب في لحام الألومنيوم، ولكن باستخدام هذه الطريقة، يمكن أيضًا لحام جميع أنواع الفولاذ منخفض الكربون ومنخفض السبائك والفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك النحاس والزنك والعديد من السبائك الأخرى.
البلازما قوس اللحام (مخلب)
إذا أردنا تسمية نوع من أنواع اللحام الذي يشبه إلى حد كبير اللحام بالتنغستن، فيجب أن نذكر اللحام بقوس البلازما. يستخدم أيضًا قطب التنغستن غير القابل للاستهلاك في طريقة البلازما. تؤدي طريقة اللحام هذه أيضًا إلى تنفيذ أحد أكثر أشكال اللحام دقة، ولكن على عكس لحام التنغستن، فإن التطبيق الرئيسي لحام البلازما يكون في بيئات مثل صنع الأدوات أو صناعة الأنابيب الفولاذية. هذا هو الفرق الوحيد بين أنواع اللحام بالبلازما والتنغستن. ونظرًا للحرارة العالية المتولدة بهذه الطريقة، فإنها تستخدم أيضًا في قطع المعادن.
لحام غاز أوكسي أو لحام الأسيتيلين (
الأداة الأكثر أهمية في هذا النوع من اللحام هي الشعلة الخاصة التي تولد لهبًا ساخنًا للغاية بمساعدة الأكسجين والأسيتيلين. ويتم في هذه الطريقة أيضًا استخدام قضبان معدنية تسمى قضبان الحشو.
لحام شعاع الليزر (LBW)
في اللحام بشعاع الليزر، يستخدم اللحام شعاع الليزر لتوليد الحرارة اللازمة على سطح التلامس لمعدنين للحام. تُستخدم هذه الطريقة بشكل أساسي في المواقف التي تكون فيها الحاجة إلى لحام جزء كبير مثل الأنابيب الفولاذية. ويتم هذا النوع من اللحام بطرق مختلفة. المساحة المتأثرة بالحرارة في هذا النوع من اللحام تكون صغيرة جداً ويمكن تنفيذها في الأماكن التي لا تنطبق عليها العديد من الطرق الأخرى. كما يمكن لحام المعادن ذات السماكات المنخفضة إلى العالية بهذه الطريقة وبجودة ممتازة.
ذوبان اللحام مع شعاع الإلكترون (EBW)
من النقاط المهمة حول الفرق بين اللحام بالبلازما واللحام بشعاع الإلكترون هي القدرة على أداء هذا النوع من اللحام (الإلكتروني) تحت ظروف الفراغ. في هذه الطريقة، على عكس الطريقة السابقة، بدلا من الليزر، يتم استخدام شعاع ذو إلكترونات عالية السرعة. وهذا يجعل اللحامات المنتجة ذات عمق كبير ومساحة صغيرة متأثرة بالحرارة.
تقنيات اللحام غير Zobe
في طرق اللحام المختلفة غير القابلة للانصهار، بدلاً من استخدام درجة حرارة عالية لصهر وربط معدنين، يتم استخدام الضغط العالي جدًا. في الواقع، من خلال خلق ضغط وحرارة عاليين جدًا، تتحرك الجزيئات الموضوعة في الجزء عالي الكثافة من المعدن نحو الجزء منخفض الكثافة من المعدن. ومن أهم أنواع اللحام غير الذائب اللحام بالمقاومة واللحام الاحتكاكي واللحام المتفجر واللحام بالموجات فوق الصوتية.
لحام المقاومة (RW-ERW)
اللحام بالمقاومة (لحام المقاومة الكهربائية) هو نوع من اللحام غير القابل للذوبان، والذي يحتوي في حد ذاته على فئات فرعية مختلفة مثل لحام المقاومة النقطية أو نفس اللحام البقعي. في طريقة اللحام هذه، عادةً ما يتم استخدام الحرارة والضغط العالي لربط معدنين معًا. يعتبر قطب اللحام في اللحام بالمقاومة غير قابل للاستهلاك، مما يعني أن القطب المعني لا يتم ذوبانه أبدًا واستخدامه لإنشاء اتصال، ولكنه بدلاً من ذلك يخلق ضغطًا وينشئ تيارًا كهربائيًا في قلب اللحام.
طريقة اللحام Forge
يمكن القول بثقة أن هذا النوع من اللحام والذي يسمى باللحام التناكبي وهو من النوع غير القابل للذوبان يعد من أوائل طرق اللحام في العالم. وكما ذكرنا فإن هذه الطريقة بدأت مع اكتشاف المعادن واستخدامها من قبل الإنسان منذ القدم. وفي طريقة اللحام هذه يتم ربطهما عن طريق تسخين قطعتين من المعدن (لدرجة أنهما تكاد تكونا منصهرتين ولصقتين) ومن ثم دقهما على بعضهما البعض.
استخدمت هذه الطريقة في بناء خطوط السكك الحديدية في السنوات الماضية، واليوم يستخدمونها لربط حديد التسليح (سعر حديد التسليح). تتمتع هذه الطريقة بالعديد من المزايا، بما في ذلك قوة اللحام العالية جدًا، ولكنها من ناحية أخرى لا تصلح لربط الأجزاء الكبيرة (على سبيل المثال، توصيل مقاطع الصلب الكبيرة والصناعية) كما أنها صعبة التنفيذ للغاية.
مراقبة جودة اللحام
تساعدنا مراقبة جودة اللحام في الحصول على الضمانات اللازمة لجودة اللحام والاتصال الناتج. وتشمل هذه العملية مراقبة جودة العناصر المختلفة من مرحلة إعداد العمل والمواد والمعدات الاستهلاكية وطريقة التنفيذ وحتى شهادة مهارة اللحام.
