لحام

اللحام بالقصدير والمونة

• اقرأ كذلك
• دليل عملية اللحام
• لحام فيض الليزر
• مزدوج معدني
• لحام فيض الإلكترونات
• لحام بالأشعة السينية
• لحام القصدير البرونزي
• لحام بالمقاومة الكهربائية
• لحام بالقصدير
• لحام بالمونة
• لحام بقعة
• لحام بالغاز
• لحام النقطي
• لحام بالقوس المعدني المحجب
• المراجع
• وصلات خارجية

كذلك، يستعمل هذا النوع من اللحام بواسطة سبائك على نطاق واسع في عمل توصيلات المواسير الكهربية ووصل المواسير المصنوعة من الرصاص والأنابيب النحاسية. وتتم عملية اللحام عن طريق إدخال سبيكة متغيرة بينهما. قد تكون من القصدير والرصاص أو سبيكة نحاسية تسمى المونة وفي هذا النوع من اللحام لا يعدّ المعدن الأصلي عند اللحام وذلك نظرا لأن درجة انصهار مادة سبيكة اللحام أقل من درجة انصهار المعدن الملحوم وتتوقف درجة متانة اللحام على مدى نظافة السطوح الملحومة لذا يجب أن تعالج قبل بداية اللحام.

لحام المقاومة الكهربائية

ومن ناحية أخرى، تستعمل هذه الطريقة عادة في لحام الألواح الصغيرة السمك للمعادن المختلفة سواء كانت حديدية أو غير حديدية.

إضافةً إلى ذلك، تعدّ هذه الطريقة في اللحام من الطرق السهلة في إتمامها وكذلك لها قدرة إنتاجية عالية لذا فهي تعدّ طريقة اقتصادية بالنسبة لسعر التكلفة لو قورنت بالطرق الأخرى بالرغم من ارتفاع سعر ماكينات اللحام بالمقاومة وتمتاز كذلك أن في هذه الطريقة إمكانية لحام المعادن الغير متشابهة.

علاوةً على ذلك، ويسمى بالإنجليزية: (Resistance Welding)، هي إحدى طرق اللحام التي تستعمل فيها الحرارة والضغط وتتولد الحرارة نتيجة لمرور تيار كهربي له شدة عالية وفولت منخفض لفترة زمنية قصيرة محددة في الموضع المراد لحامه من الجزء. وتتم عملية اللحام في النقطة أو المكان الذي ارتفعت حراراته وذلك بالضغط بواسطة قطبية.

لحام القوس الكهربي المعدني وستارة الغاز

وفي السياق ذاته، و يسمى بالإنجليزية: Gas Metal Arc Welding، تعدّ هذه الطريقة مماثلة للطريقة السابقة باستثناء أن القطب electrode (السلك المستعمل) يُستهلك أثناء عملية اللحام حيث يتم تغذيته أوتوماتيكيا إلى موقع اللحام. وتكون ستارة الغاز في هذه الحالة من غاز ثاني أكسيد الكربون أو خليط من ثاني أكسيد الكربون وغاز الأرجون.

لحام الثرميت

وفي هذا الصدد، هي إحدى الطرق القديمة المستعملة في عمليات اللحام. حيث يتم خلط الألومينيوم المسحوق سحقا دقيقا بأكاسيد الفلزات وكبريتيداتها وكلوريداتها ثم يشعل الخليط فتتولد حرارة عالية تصل إلى نحو 2700 درجة مئوية وهي كافية جدا لصهر المعدن لإتمام اللحام علاوة على إتمام هذه العملية في وقت قصير جدا.

إضافةً إلى ذلك، تعدّ هذه الطريقة من الطرق الاقتصادية لعملية اللحام إذا ما قورنت بالأنواع الأخرى للحام.

مصادر التيار الكهربي

في هذا الإطار، مولدات التيار الكهربائية ذات التيار المستمر منها ما له خصائص فولتية ثابتة والبعض الأخر له خصائص فولتية متغيرة.

وعلى صعيد آخر، عن طريق محولات كهربية تعطي تيار متردد، ويستعمل اللحام بالتيار المتردد بكثرة عن اللحام بالتيار المستمر وذلك نظرا لرخص المعدات اللازمة لعمليات اللحام بالتيار المتردد علاوة على صغر الطاقة اللازمة في عمليات اللحام.

عن طريق المركبات والتي تولد تيار مستمر.

من جانب آخر، يمكن الحصول على التيار الكهربي اللازم لعملية اللحام بالطرق التالية:

طرق اللحام بالقوس الكهربي

اللحام اليدوي بأقطاب من الكربون

في هذا الإطار، يجري هذا النوع من اللحام بواسطة استخدام أقطاب كربونية أو جرافيتية، وهذه الأقطاب تصنع بأقطار 8-30 مم ويبلغ طولها من 200-300 مم. وعادة تتم عملية اللحام في هذا النوع باستخدام التيار المستمر.

من جهة ثانية، و يسمى بالإنجليزية: Gas Tungesten Arc Welding، يعدّ هذا النوع من اللحام من أوائل التطويرات التي حدثت للحام القوس الكهربي حيث يحاط بستارة أسطوانية من غاز خامل وكان يسمى سابقا لحام تيج (Tig Welding) والغازات الخاملة المستعملة هي غازات الأرجون، الهيليوم أو خليط نوع أو أكثر منها وتستعمل ستارة الغاز هذه في عزل منطقة اللحام عن الهواء.

لحام القوس الكهربي (التنجستين وستارة الغاز)

تطور فن اللحام

من جهة ثانية، اكتشف العالم جول أنه لو مرر تيارًا كهربائيًا في سلكين معدنيين فوق بعض يسخن السلكان ويمكن أن يلتحما.

وفي هذا الصدد، سلافيانوف استعمل إلكترود معدني بدلا من الكربون إلا أنه القوس كان مكشوفا (على تماس مع مكونات الجو).

ومن جهة أخرى، كجبرج استطاع حماية القوس (بواسطة الغازات الخاملة) ومن ذلك أصبح أسلوب اللحام بالقوس أسلوبًا أساسيًا.

ومن جهة أخرى، أوجد العالم بواسون ظاهرة القوس الكربوني ولم يجد لها تطبيقا عمليا، فجاء برناردوس وطبق هذه الظاهرة فوجد أنه يستطيع الحصول على درجة حرارة بحدود 3500 درجة مئوية لكن في ذات الوقت صادفته عملية الكربنة لوصلة اللحام.

وعلى صعيد آخر، إلياهو تومسون 1877 م طبق ظاهرة جول في لحام المقاومة الكهربائية.

كذلك، اكتشف الاستيلين سنة 1836 م ولم يستعمل على نطاق واسع حتى سنة 1892 م حتى ابتكرت طريقة لتوليد كربيد الكالسيوم الذي يولد منه غاز الاستيلين. إلا أن خصائص اللهب لم تعرف حتى سنة 1895 م (نسب المزيج الغازي) كما أن هذا الأسلوب لم يصل إلى مستواه المتطور حتى اخترع العالم لوشاتوليه بوري اللحام.

لحام التطريق

• ينقسم لحام التطريق إلى ثلاث مجموعات:
• لحام التراكبي (Lap Welding).
• لحام تداخلي (Cleft Welding).
• لحام تناكبي (Butt Welding).

من جهة ثانية، و يسمى بالإنجليزية: (Forge Welding)، في هذا النوع من اللحام تسخين المعدنين حتى درجة حرارة معينة ثم طرقهما معا حتى يتم الحصول على لحام متين. تعدّ عملية اللحام بالتطريق أقدم عمليات اللحام التي عرفها الإنسان على مدى تاريخه الصناعي وتعدّ عمليات اللحام الحديثة تطويرا لهذه العملية.

أنواع لحام المقاومة الكهربية

اللحام النقطي (لحام البقعة)

إضافةً إلى ذلك، و يسمى بالإنجليزية (Spot Welding)، وهو أحد الطرق الشائعة في عمليات اللحام بالتلامس وينقسم لحام البقعة إلى مجموعتين:

• وينقسم هذا النوع من اللحام إلى مجموعتين:
• لحامات التدريز التركيبية.
• لحامات التدريز التقابلية.
• اللحام البروز (الاسقاط)

في هذا الإطار، و يسمى بالإنجليزية (Resistance Seam Welding)، يستعمل هذا النوع في لحام خزانات الزيت والبنزين والماء والمواسير وعدد من الأجزاء المصنوعة من الصلب والمعادن غير الحديدية ويتراوح سمك المعدن الذي يمكن لحامه بهذه الطريقة بين 25-30 مم.

اللحام الدرزي (اللحام الخطي)

من جهة ثانية، ويسمى بالإنجليزية (PROJECTION WELDING) ويستعمل في لحام البروز ماكينات أكبر من تلك التي تستعمل في اللحام النقطى

لحام البقعة المفردة من جهة واحدة أو من الجهتين.

وعلى صعيد آخر، لحام البقعة المتعددة، حيث يتم عمل بقعتان أو أكثر في نفس الوقت أثناء تدفق التيار.

اللحام اليدوي بالأقطاب المعدنية

في هذا الإطار، و هي أحد الطرق المستعملة بكثرة في عمليات اللحام وتجري في أغلب الأحوال بالتيار المتردد. تستعمل أقطاب معدنية من الصلب (سلك اللحام) كمونه (أي مادة ملء) والأسلاك المستعملة يتراوح قطرها بين 1-12 مم ويصل طولها إلى 500 مم.

لحام الغاز

وفي السياق ذاته، لحام الغاز هو أحد أشهر أنواع اللحام، وفيه يتم صهر أطراف الأجزاء الملحوظة وكذلك المادة المرسبة المضافة أو المونة وذلك نتيجة تولد حرارة ناتجة من احتراق خليط غازي (وقود غازي مناسب) مع الهواء أو الأكسجين النقي. وتتم عملية اللحام بعد أن يتجمد المعدن المنصهر في عملية اللحام. ومن أهم الغازات المستعملة في عملية اللحام هذه هي: الأسيتيلين أو الهيدروجين أو الغاز الطبيعي أو الكيروسين أو غاز الاستصباح أو غازات البنزين. كمثال عند حرق غاز اوكسي الأسيتلين مع الأكسجين بصورة نقية يعطي درجة حرارة تصل إلى 3,300 درجة مئوية وهي درجة حرارة عالية جدا كافية لصهر ولحام جميع المعادن مرتفعة حرارة الانصهار عند 2,000 درجة مئوية مثل الحديد والتيتانيوم والبلاتين.

تاريخ اللحام

إضافةً إلى ذلك، وقد قدم الهدايا الي معبد دلفي في ملطية وكان عبارة عن دنا كبيرا من الفضة وطبقا كبيرا من الحديد المعشق وكانت أروع الهدايا انذاك . وتعود أقدم الأثار على عمليات اللحام إلى العصر البرونزي والعصر الحديدي في الشرق الأوسط وأوروبا. فأسلوب اللحام بالتطريق يُعتبر أقدم أساليب اللحام. كما أن بوري اللحام ليس وليد العصر الحالي بل إن قدماء المصريين واليونانيين قد استعملوا بوري مشابه مع أن اللهب الحاصل كان نتيجة استخدام سوائل قابلة للاحتراق مثل الكحول. وكانت الحرارة المتولدة عن هذا اللهب كافية للحام بعض المعادن منخفضة درجة الانصهار مثل الرصاص الذهب.

من جانب آخر، شهدت العصور الوسطى تقدما في اللحام بأسلوب الطرق وهو عبارة عن تسخين المعدنين ثم طرقهما معا حتى يتم الحصول على لحام متين. فكانت كل عمليات اللحام هذه بدائية ولكن مع ظهور الثورة الصناعية ظهرت الحاجة لتطوير أساليب اللحام فحدث تطور كبير في أساليب وتكنولوجيا اللحام في نهايات القرن التاسع عشر وبدايات القرن العشرين.

إضافةً إلى ذلك، وقد استعمل اللحام في بناء العمود الحديدي في مجمع قطب منار في مدينة دلهي الهندية والمشيد في القرن الرابع عشر الميلادي ويبلغ وزنه 5.4 طن وارتفاعه 7 متر على وجه التقريب.

وفي هذا الصدد، تعد عمليات اللحام من العمليات القديمة جدا المستعملة في وصل المعادن والتي تعود لآلاف السنين، زكر هيرودوت في كتابه التواريخ ان مبتكر فن لحام المعادن هو جلاوكس الخيوى ( نسبة الي جزيرة خيوس ) عام ٤٥٠ - ٤٠٠ قبل الميلاد

لحام القوس الكهربائي

ومن ناحية أخرى، لحام القوس الكهربي هو أحد أهم أنواع اللحام على الإطلاق، ويتم عن طريق الحرارة الناتجة عن تقوس كهربي بين القطب والجزء الملحوم. تصل درجة الحرارة في هذا النوع من اللحام إلى 4000 درجة مئوية وهي درجة حرارة كافية لصهر المعدن في نقطة اللحام أو صهر معدن إضافي من سلك ويلتحم عند تبريده مكوناً وصلة متينة.