هناك العديد من طرق اللحام المختلفة، ولكل منها مبادئها ومزاياها وعيوبها ومجالات تطبيقها. فيما يلي وصف تفصيلي لطرق اللحام الشائعة، بما في ذلك مبادئها وخصائصها ومزاياها وعيوبها ومجالات تطبيقها، بالإضافة إلى تحليل مقارن مع طرق اللحام الأخرى.
1. تصنيف طرق اللحام
يمكن تقسيم طرق اللحام تقريبًا إلى الفئات التالية:
•اللحام بالصهر (على سبيل المثال، اللحام القوسي، اللحام بالليزر، الخ): اندماج المعادن عن طريق تسخينها إلى الحالة المنصهرة.
•اللحام بالضغط (على سبيل المثال، اللحام بالاحتكاك، اللحام بالانتشار، الخ): ربط المعادن عن طريق تأثير الضغط، دون ذوبان.
•اللحام (على سبيل المثال اللحام الناعم واللحام الصلب): ربط قطع العمل باستخدام مواد حشو ذات نقطة انصهار منخفضة.
2. شرح طرق اللحام الشائعة
2.1 SMAW - لحام القوس المعدني المحمي
مبدأيستخدم اللحام القوسي اليدوي قوسًا كهربائيًا بين القطب والمادة الأساسية لتوليد درجات حرارة عالية (حوالي 4000 درجة مئوية) لإذابة القطب والمادة الأساسية وتشكيل اللحام. يُنتج طلاء القطب غازًا واقيًا أثناء عملية اللحام لمنع أكسدة اللحام.
سمات:
اللحام باستخدام قضيب اللحام (اللب + طلاء التدفق).
مناسب للحام في أوضاع مختلفة، مثل اللحام القائم واللحام الاحتياطي.
يمكن تشغيلها في الهواء الطلق مع متطلبات بيئية منخفضة.
المزايا:
معدات بسيطة، تشغيل مرن، مناسبة للأعمال الميدانية أو أعمال الصيانة.
يمكن لحام معادن مختلفة، مثل الفولاذ الكربوني، والفولاذ المقاوم للصدأ، والحديد الزهر، وما إلى ذلك.
مناسب للحام قطع العمل ذات الأشكال المعقدة.
العيوب:
كفاءة اللحام منخفضة، ويجب استبدال قضيب اللحام بشكل متكرر.
إن جودة اللحام تتأثر بشكل كبير بتقنية اللحام، ومن السهل أن تحدث عيوب اللحام (مثل المسامية والخبث).
ينتج اللحام المزيد من الأبخرة والغبار، مما يسبب تلوثًا أكبر للبيئة.
التطبيقات:
مناسبة للبناء والصيانة والجسور وخطوط الأنابيب وبناء السفن وغيرها من الصناعات.
مناسب للمشاريع الصغيرة والعمليات الميدانية.
2.2 GMAW - لحام قوس الغاز المعدني
مبدأ:يستخدم اللحام المحمي بالغاز سلكًا يتم تغذيته بشكل مستمر كقطب كهربائي، مما يؤدي إلى توليد قوس في بيئة غاز واقية (مثل الأرجون وثاني أكسيد الكربون)، مما يؤدي إلى إذابة السلك والمادة الأساسية لتشكيل اللحام.
تصنيف:
لحام الغاز الخامل المعدني (MIG): باستخدام الغاز الخامل (مثل الأرجون)، وهو مناسب لسبائك الألومنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ والمواد الأخرى.
لحام MAG (الغاز النشط للمعادن): استخدام الغاز النشط (ثاني أكسيد الكربون أو الغاز المختلط)، مناسب للحام الفولاذ الصلب والفولاذ الهيكلي.
سمات:
اعتماد التغذية الآلية للأسلاك لتحسين كفاءة اللحام.
سطح لحام ناعم وجودة لحام مستقرة.
حساسة للبيئة (الرياح والرطوبة)، وغير مناسبة للبناء الخارجي.
المزايا:
سرعة اللحام سريعة، مناسبة للإنتاج الضخم.
يمكن استخدامها في لحام الصفائح الرقيقة، والتشوهات الصغيرة.
من السهل تحقيق اللحام الآلي، مثل اللحام الروبوتي.
العيوب:
تكلفة المعدات أعلى، وتحتاج إلى نظام إمداد الغاز.
لا يمكن استخدامه في بيئة الرياح القوية، وإلا فسوف يتم نفخ الغاز الواقي بعيدًا، مما يؤثر على جودة اللحام.
مناسب للأسطح المعدنية النظيفة، وغير مناسب للقطع المعدنية الملطخة بالصدأ أو الزيت.
التطبيقات:
صناعة السيارات، والسفن، والجسور، وصناعة الأجهزة المنزلية، وما إلى ذلك.
مناسبة للإنتاج الصناعي عالي الكفاءة والجودة.
مبدأ:تستخدم تقنية اللحام TIG قطبًا كهربائيًا من التنجستن غير قابل للذوبان لتوليد قوس، والذي يذيب المعدن الأساسي والمعادن الحشوية تحت حماية الأرجون لتشكيل اللحام.
سمات:
جودة لحام عالية، لحام سلس وجميل.
مناسب للحام عالي الدقة، مثل معدات الطيران والمعدات الطبية.
مناسب للحام الصفائح الرقيقة والمعادن غير الحديدية (الألومنيوم والنحاس والتيتانيوم).
المزايا:
لحام التماس دون تناثر، عالية الجودة، ومناسبة للحام الدقة.
مناسب للحام المعادن المختلفة.
يمنع الغاز الواقي (الأرجون) أكسدة اللحام بشكل فعال.
العيوب:
سرعة اللحام بطيئة، والكفاءة منخفضة.
معدات باهظة الثمن، ومتطلبات مهارة عالية بالنسبة لعمال اللحام.
يتأثر بالرياح، غير مناسب للحام في الهواء الطلق.
التطبيقات:
الصناعات الفضائية والإلكترونية والطبية والتصنيع الدقيق.
لحام أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ وأجزاء هيكلية من سبائك الألومنيوم
2.4 SAW - اللحام بالقوس المغمور
مبدأ:يستخدم اللحام القوسي المغمور مادة سائلة لتغطية القوس، والتي تذوب عند درجات حرارة عالية لتشكل طبقة واقية تحافظ على اللحام خاليًا من الهواء.
سمات:
مناسب للحام اللوحات السميكة، مثل الجسور وتصنيع الغلايات.
يمكن استخدامه فقط في اللحام الأفقي، ولا ينطبق على اللحام الرأسي، واللحام المرتفع والمواضع الأخرى.
المزايا:
سرعة لحام سريعة، كفاءة عالية، مناسبة للإنتاج الضخم.
جودة لحام عالية، يمنع التدفق عيوب اللحام (المسامية والشقوق).
لا يوجد تعرض للقوس الكهربائي، وأبخرة لحام أقل، وبيئة عمل محسنة.
العيوب:
يمكن استخدامه فقط في اللحام بخط مستقيم، ولا ينطبق على اللحام بأشكال معقدة.
معدات أكبر، غير مناسبة للحام الأجزاء الصغيرة.
التطبيقات:
لحام الصفائح السميكة والأنابيب والجسور وأوعية الضغط.
مبدأ:اللحام باستخدام قوس البلازما عالي الحرارة لصهر المعدن.
المزايا:
طاقة مركزة، تشوه لحام صغير.
مناسب للحام الدقيق، مثل المواد ذات الجدران الرقيقة.
العيوب:
ارتفاع تكلفة المعدات والصيانة المعقدة.
متطلبات مهارة تشغيلية عالية.
التطبيقات:صناعة الطيران والمعدات الطبية والإلكترونيات.
مبدأ:استخدام شعاع الليزر عالي الكثافة للطاقة لإذابة المعدن من أجل اللحام، وخياطة اللحام الضيقة، ومنطقة صغيرة متأثرة بالحرارة.
المزايا:
دقة عالية، مناسبة للحام الأجزاء الصغيرة.
منطقة صغيرة متأثرة بالحرارة، تشوه صغير.
العيوب:
معدات باهظة الثمن، وتكاليف صيانة عالية.
يتطلب تجميعًا عالي الدقة، وفجوة لحام صغيرة.
التطبيقات:الإلكترونيات، والسيارات، والأجهزة الطبية، والمعدات البصرية.
2.7 EBW - لحام شعاع الإلكترون
مبدأ:يقوم بإذابة مادة اللحام باستخدام شعاع إلكتروني عالي الطاقة في بيئة مفرغة من الهواء.
المزايا:
يمكن لحام المواد ذات نقطة الانصهار العالية (التيتانيوم، التنغستن، الزركونيوم).
عمق لحام كبير، مناسب لحام الألواح السميكة.
العيوب:
يجب أن يتم تنفيذه في بيئة فراغية ومعدات باهظة الثمن.
التطبيقات: الفضاء والطيران، والطاقة النووية، وتصنيع الأدوات الدقيقة.
2.8 FW - اللحام بالاحتكاك
مبدأ:تعتمد عملية اللحام بالاحتكاك على استخدام قطعتي عمل تدوران بسرعة عالية وتتصلان ببعضهما البعض لتوليد حرارة احتكاكية، مما يؤدي إلى تليين أسطح التلامس وتطبيق الضغط لتشكيل اتصال قوي.
صفات
لا ذوبان، لحام الحالة الصلبة، وتجنب عيوب اللحام الانصهاري (مثل المسامية والشقوق).
مناسب للحام المعادن غير المتشابهة، مثل لحام الألومنيوم والنحاس، والفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ الكربوني، وما إلى ذلك.
سرعة اللحام سريعة، عادة في بضع ثوان.
المزايا
جودة لحام عالية، لا يتطلب مواد حشو
مناسب للإنتاج الآلي مع إمكانية التكرار العالية.
تشويه اللحام منخفض، خصائص ميكانيكية ممتازة.
العيوب
مناسب لقطع العمل ذات الشكل الدائري أو المنتظم، مثل أجزاء العمود.
ارتفاع تكاليف المعدات.
التطبيقات
أعمدة محرك السيارات، وأدوات الحفر، وأجزاء المركبات الفضائية، وما إلى ذلك.
النقل بالسكك الحديدية، وتصنيع محركات الطائرات.
وقت النشر: ١٤ مارس ٢٠٢٥