لحام للمبتدئين

سواء كنا نتحدث عن طاولة قهوة بسيطة أو سفينة فضاء، كلاهما يتم تصنيعه باستخدام نفس العملية التي تسمى اللحام. عملية ربط قطعتين من المعدن موجودة منذ العصور القديمة. الكثير من الناس يأخذونها كأمر مسلم به دون إدراك مدى أهميتها الفعلية.

نظرًا لأن معظم العالم من حولنا مصنوع بفضل اللحام، يعتقد الكثيرون أن الأمر قد يكون صعبًا، وأنه من الصعب ببساطة أن تأخذ شعلة لحام وبعض الأقطاب الكهربائية وتبدأ في اللحام. في الواقع، إذا خصصت بعض الوقت لفهم هذه العملية وتعلمها بشكل أكبر، يمكن أن يصبح اللحام أمرًا سهلاً.

إليك كل ما تحتاج لمعرفته حول اللحام للمبتدئين.

ما هو اللحام؟

بدءًا من البداية، اللحام هو عملية تصنيع تشمل ربط المواد (معظمها المعادن واللدائن الحرارية) معًا. يتضمن استخدام حرارة عالية تذيب الجزئين مما يسمح لهما بالاندماج معًا أثناء تبريدهما.

بالإضافة إلى ذوبان المعدن الأساسي، يتم إضافة معدن تعبئة إلى المنطقة التي يتم فيها إنشاء بركة من المواد المنصهرة (بركة اللحام) التي تتشكل كوصلة بعد تبريدها. يمكن أن تكون تكوينات اللحام في بعض الأحيان أقوى من المعدن الأساسي.

في معظم الحالات، تتطلب عملية اللحام حماية معينة على شكل غاز واقي. يستخدم هذا الغاز لحماية المعادن المملوءة من التلوث والأكسدة.

 

يعتبر اللحام الطريقة الأكثر اقتصادية وكفاءة لربط قطعتين من المعدن معًا. هذه العملية مهمة للغاية لاقتصادنا لدرجة أن حوالي 50% من المنتجات الإجمالية في الولايات المتحدة ترتبط باللحام بشكل أو بآخر.

هناك طرق مختلفة لعمل اللحام، مما يعني أن تقنيات وعمليات لحام مختلفة تُستخدم. بعضها يخلق شرارات بينما لا يفعل البعض الآخر. البعض ينتج تناثرًا بينما يتجنب البعض الآخر ذلك. هناك بعض العمليات التي تتطلب حرارة إضافية بينما البعض الآخر لا يهتم بذلك. اللحام فريد من نوعه حيث يمكن أن يتم في الهواء الطلق وفي الأماكن المغلقة، في أعالي الجبال وأعمق أعماق المحيطات. وبعضه يتم في الفضاء الخارجي أيضًا.

ترتيب عمليات اللحام من الأسهل إلى الأصعب للمبتدئين

كما ذكرنا، هناك العديد من عمليات اللحام، وكل واحدة لها خصائصها الخاصة. بالطبع، لكل منها مزايا وعيوب معينة. ليس كل واحد منهم سهل التعلم، خاصة بالنسبة للمبتدئين. ولكن مع الوقت والجهد، ليس من المستحيل إتقانها.

لحام MIG

لحام MIG (لحام الغاز المعدني الخامل)، الذي يُعرف أيضًا بـ GMAW (لحام القوس المعدني بالغاز)، هو عملية شائعة جدًا بين المبتدئين. سبب شعبيته هو أنه سهل جدًا التعلم. يُستخدم لحام MIG عادة لربط الفولاذ منخفض السبائك أو الفولاذ العادي. يستخدمه اللحامون لإصلاح قطع غيار السيارات أو بعض المشاريع المنزلية.

تتضمن عملية لحام MIG إنشاء قوس بين سلك قطب معدني وقطعة العمل المعدنية. يبدأ سلك القطب في الذوبان ببطء ويشكل وصلة لحام. يقوم جهاز اللحام بتغذية السلك الكربوني المنصهر تدريجيًا باستخدام مسدس لحام مرتبط بجهاز اللحام. في الوقت نفسه، يوفر مسدس MIG الغاز الواقي لمنع تلوث بركة اللحام.

يتم عادة استخدام نظام تيار ثابت مع مصدر طاقة مباشر. ولكن يمكن استخدام نظام تيار ثابت مع التيار المتردد أيضًا. يحتوي GMAW على أربع طرق أساسية لنقل المعدن - كروي، قصر الدائرة، رش، ورش نبضي.

يتطلب لحام القوس المعدني الغاز الواقي لحماية منطقة اللحام من التلوث الناتج عن الغازات الجوية. إذا تلامست هذه الغازات (النيتروجين والأوكسجين) مع القوس أو القطب أو المعدن أثناء اللحام، فقد يتسبب ذلك في حدوث عيوب في الاندماج، المسامية وجعل اللحام هشًا.

YesWelder MIG-205DS-B Multi-Process MIG Aluminum Welder

أنواع الغازات الواقية

هناك مجموعة متنوعة من الغازات الواقية التي يمكن استخدامها مع لحام MIG. من بينها الغازات الأكثر شيوعًا الأرجون النقي، وثاني أكسيد الكربون، وخلط الأرجون.

الأرجون النقي

يجب ألا يُستخدم الأرجون النقي للحام الفولاذ. بدلاً من ذلك، يُناسب هذا الغاز المعادن غير الحديدية مثل الألومنيوم. يتمتع الأرجون بموصلية حرارية منخفضة، مما يؤدي إلى إنشاء حبيبات لحام ضيقة. له نفاذية جيدة في وسط اللحام ولكن ليس في باقي مناطق اللحام، مما يجعله غير فعال جدًا في لحام الفولاذ.

ثاني أكسيد الكربون

يفضل اللحامون استخدام CO2 النقي لأنه أرخص بكثير من الأرجون. لسوء الحظ، قد يكون القوس الناتج غير مستقر وعريضًا. قد يؤدي ذلك إلى التناثر، والذي سيتعين تنظيفه لاحقًا. يُستخدم CO2 النقي للحام MIG أيضًا للعمل على قطع المعدن السميكة.

خلط الأرجون

يخلق خليط مناسب من ثاني أكسيد الكربون والأرجون لحامات عالية الجودة. يتميز هذا الغاز الواقي بخصائص الأرجون النقي وCO2 النقي معًا، ويتم تعريفه بأنه مزيج بينهما. القوس له عرض مناسب، ويمتلك اختراقًا ملائمًا، وهناك أقل قدر من التناثر.

 

 

لحام الأسلاك المغلفة بالفلور

لحام الأسلاك المغلفة بالفلور (FCAW) يستخدم أنبوب قطب كهربائي مغلف بدلًا من السلك كما في لحام MIG القوسي المعدني بالغاز. الأنبوب مصنوع من المعدن من الخارج ولكن يحتوي على عامل فلوري داخل القلب. خلال اللحام، يذوب الفلور ويشكل خبثًا سائلًا. بما أن سلك اللحام يحتوي على فلور في قلبه، فإنه سيشكل درعًا خاصًا به أثناء ذوبان السلك بسبب الحرارة.

الدرع الذي يتم تشكيله يوفر حماية أفضل بكثير من التلوث مقارنةً بالدرع الناتج عن لحام MIG. هذه الميزة مفيدة بشكل خاص عند اللحام في الهواء الطلق في الرياح العالية حيث لا يستطيع الغاز التخلص منه بسهولة. ومع ذلك، سيتسبب هذا الأسلوب في مزيد من التناثر الذي سيتعين عليك تنظيفه لاحقًا.

يتيح لحام الأسلاك المغلفة بالفلور أيضًا اختراقًا أعمق على المواد السميكة. يعمل بشكل جيد على المواد الملوثة أو الصدئة. أخيرًا، يسمح باللحام في وضعيات غير تقليدية.

لحام Stick

لحام القوس، أو اللحام باستخدام العصا، يتضمن ربط قطعتين من المعدن باستخدام قطب يعمل كعصا تعبئة، وقوس كهربائي يذيب المعدن.

تتضمن عملية اللحام بالقوس استخدام قضيب مغلف بالفلور حيث يحمي الفلور البركة السائلة الناتجة عن اللحام من الغازات الجوية. لحامه بدون قضيب مغلف قد يؤدي إلى لحام هش أو مملوء بالثقوب.

يتم تمرير تيار كهربائي (مباشر أو متردد) من مصدر الطاقة لإنشاء قوس كهربائي بين القطب والمواد. سوف يذوب القطب وقطعة العمل لتشكيل بركة لحام، حيث يتم دمج المواد معًا وتبريدها بعد ذلك.

هناك أنواع متعددة من الأقطاب لحام Stick التي يمكن استخدامها. يحتاج اللحام إلى اختيار قطب لحام مناسب بناءً على المشروع الذي يعمل عليه.

آلات اللحام بالقوس هي أسهل للإعداد مقارنة بأنواع أخرى من اللحام. الشيء الوحيد الذي عليك الانتباه إليه هو إعداد القطبية التي يتم تحديدها بناءً على نوع القطب الذي ستستخدمه.

لحام TIG

لحام TIG، أو لحام الغاز التنجستيني (GTAW)، هو عملية تتطلب مهارة ووقتًا أكبر لإتقانها. ومع ذلك، يسمح لحام TIG بأعمال دقيقة مقارنة مع باقي عمليات اللحام. هذه العملية مفيدة بشكل خاص عند اللحام على الألومنيوم أو سبائك الكروم.

يشبه لحام TIG لحام MIG، ولكن هناك فرق رئيسي. بدلاً من استخدام سلك قابل للاستهلاك، يستخدم لحام TIG قطب تنجستيني أو قضيب تعبئة موجود داخل مسدس اللحام. يحتاج اللحام إلى استخدام اليدين، يد واحدة للمسدس والأخرى لإطعام قضيب التعبئة.

يتطلب لحام TIG أيضًا غازًا واقيًا للحماية من تلوث اللحام.

YesWelder YWT-200DC Lift TIG Spot TIG Welder

آلة لحام TIG تحتوي أيضًا على دواسة قدم يستخدمها اللحام لضبط التيار الكهربائي المار عبر الدائرة الكهربائية بين قطب التنجستين والمعدن. بهذه الطريقة، يمكن للحام زيادة أو تقليل الحرارة المطبقة تدريجيًا على المعدن، مما يمنع الهشاشة الناتجة عن الصدمة الحرارية.

معدات اللحام

بعد تحديد طريقة اللحام التي تحتاجها، سيكون عليك أيضًا التفكير في المعدات الضرورية.

أول جهاز هو جهاز اللحام نفسه. يمكن للحام اختيار آلة لحام ذات عملية واحدة أو آلة لحام متعددة العمليات (MIG/Stick/TIG) يمكن استخدامها لجميع أنواع اللحام.

الجهاز التالي المهم هو خوذة اللحام. هذه الخوذة تحمي وجهك وخصوصًا عينيك من الوميض الساطع والحرارة الشديدة التي ينتجها القوس الكهربائي. حاليًا، تعتبر خوذات اللحام الأكثر تقدمًا هي التي تحتوي على تكنولوجيا التعتيم التلقائي التي تعدل الفتحات فورًا لتناسب مستوى الضوء، مما يتيح للحام رؤية منطقة اللحام باستمرار.

 

الخاتمة

كما ترى، هناك طرق مختلفة لربط المعدن معًا. كل شكل من أشكال اللحام يأتي مع مزايا وعيوب معينة. لكل واحدة منها خصائص وتطبيقات مختلفة. يجب على اللحام أن يتأكد من نوع اللحام الذي يناسب المشروع قبل البدء في العمل.

اللحام هو مهارة لن تختفي في أي وقت قريب، ومن المحتمل أن تستمر مجتمعاتنا في استخدامه في المستقبل.