عيوب اللحام الشائعة: المسامية والشقوق وعدم الانصهار وكيف تتجنبها

اللحام السليم ظاهرياً قد يخفي عيباً داخلياً يؤدي إلى فشل مفاجئ تحت الحمل. وفي المقابل، كثير من العيوب تترك أثراً مرئياً يمكن قراءته وتشخيص سببه قبل أن يتفاقم.

هذا الدليل يربط كل عيب بسببه الجذري، لأن معالجة العَرَض دون السبب تعيد المشكلة في اللحام التالي.

أولاً: المسامية

المسامية هي فقاعات غازية محتبسة داخل المعدن بعد تجمده. قد تظهر على السطح أو تبقى مخفية بالكامل في العمق.

الأسباب الجذرية

• تلوث سطح المعدن. الزيت والشحم والدهان والصدأ تتبخر في حرارة القوس وتطلق غازات تحتجز في الحوض المنصهر.
• الرطوبة. الماء يتفكك في القوس إلى هيدروجين وأكسجين. الهيدروجين هو العدو الأول في اللحام.
• حماية غازية غير كافية. تدفق ناقص أو تيار هواء أو تسرب في الخرطوم.
• أقطاب رطبة. الأقطاب القاعدية تمتص الرطوبة من الجو بسرعة.
• سرعة تبريد عالية جداً. لا تتيح للغازات وقتاً للخروج.

الوقاية

نظّف المنطقة جيداً قبل اللحام — إزالة الصدأ والدهان والزيت لمسافة لا تقل عن 25 ملم حول خط اللحام. خزّن الأقطاب في فرن تجفيف أو عبوة محكمة. افحص خراطيم الغاز دورياً. وتجنب اللحام على أسطح مبللة أو في جو شديد الرطوبة دون تجهيز.

ثانياً: الشقوق

الشقوق أخطر عيوب اللحام لأنها تنمو تحت الحمل المتكرر وتؤدي إلى فشل مفاجئ. تُقسم إلى نوعين حسب توقيت ظهورها.

الشقوق الساخنة

تحدث أثناء التجمد. سببها أن الشوائب — خصوصاً الكبريت والفوسفور — تتجمع في آخر مناطق تتجمد، مكوّنة أغشية ضعيفة تنفصل تحت إجهاد الانكماش.

العلامة المميزة: شق طولي في منتصف خط اللحام، يظهر غالباً فور انتهاء التمرير.

الوقاية: استخدم أسلاكاً منخفضة الكبريت، وتجنب خطوط اللحام العميقة الضيقة (نسبة العمق إلى العرض يجب ألا تزيد كثيراً عن 1:1)، وقلّل سرعة اللحام للسماح بتجمد أكثر اتزاناً.

الشقوق الباردة

تظهر بعد ساعات — وقد تصل إلى 48 ساعة — من انتهاء العمل. وهذا ما يجعلها خطرة: قد يُسلَّم العمل قبل ظهورها.

تحتاج ثلاثة عوامل مجتمعة: هيدروجين في المعدن، وبنية مجهرية قابلة للتصلب، وإجهاد متبقٍ. إزالة أي عامل تمنعها.

الوقاية: التسخين المسبق للقطع السميكة أو عالية الكربون، واستخدام أقطاب منخفضة الهيدروجين مخزّنة جافة، والتبريد البطيء المتحكم فيه.

ثالثاً: عدم الانصهار وعدم الاختراق

هذان عيبان مختلفان يُخلط بينهما كثيراً:

• عدم الانصهار — المعدن المضاف لم يلتحم بالمعدن الأساسي أو بالتمريرة السابقة. يوجد تماس لكن لا يوجد اندماج معدني.
• عدم الاختراق — المعدن لم يصل إلى جذر الوصلة، فبقيت فجوة في القاع.

الأسباب المشتركة: تيار منخفض، سرعة لحام عالية، زاوية مسدس خاطئة، تجهيز حافة غير كافٍ، ومسافة جذر ضيقة.

الخطورة: هذان العيبان يشكلان ما يشبه الشق المسطح، وهو مركّز إجهاد شديد الخطورة تحت الأحمال المتكررة.

رابعاً: التضمين الخبثي

بقايا الخبث محتبسة داخل المعدن. يحدث غالباً في اللحام متعدد التمريرات عندما لا يُنظّف الخبث جيداً بين التمريرات.

الوقاية: نظّف الخبث بالكامل بين كل تمريرة باستخدام فرشاة سلكية وشاكوش الخبث. تجنب خطوط اللحام المقعّرة بشدة لأنها تحبس الخبث في الحواف. وحافظ على زاوية مسدس تدفع الخبث خلف الحوض لا أمامه.

خامساً: القطع السفلي

أخدود على حافة خط اللحام يقلل سماكة المعدن الأساسي الفعّالة ويعمل كمركّز إجهاد.

الأسباب: تيار عالٍ جداً، وسرعة لحام مرتفعة، وزاوية مسدس خاطئة، وتأرجح واسع دون توقف عند الحواف.

الوقاية: اخفض التيار قليلاً، وتوقف لحظة عند حافتي التأرجح للسماح بامتلاء الأخدود، وراجع زاوية المسدس.

سادساً: التشوه والانحناء

الانكماش أثناء التبريد يسحب القطع ويشوّه الشكل النهائي. هذا ليس عيباً في اللحام نفسه لكنه يفسد العمل.

طرق التحكم

• اللحام المتقطع المتبادل. وزّع التمريرات على جانبين بالتناوب بدل خط متصل.
• التثبيت بالمشابك. قيّد القطع أثناء اللحام والتبريد.
• الميل المسبق. أمِل القطعة عكس اتجاه التشوه المتوقع بمقدار محسوب.
• تقليل الحرارة الداخلة. تمريرات أصغر وأسرع تنتج تشوهاً أقل من تمريرة واحدة كبيرة.
• تسلسل متماثل. ابدأ من المنتصف واتجه للأطراف بالتناوب.

سابعاً: جدول التشخيص السريع

ثامناً: قاعدة التجهيز قبل اللحام

نسبة كبيرة من العيوب تُمنع بخطوات تسبق إشعال القوس:

1. نظّف المنطقة من الصدأ والدهان والزيت لمسافة كافية حول خط اللحام
2. تأكد من جفاف السطح تماماً
3. جهّز الحواف بالزاوية والفجوة المناسبتين لسماكة المعدن
4. ثبّت القطع بإحكام يمنع الحركة أثناء التبريد
5. تحقق من جفاف الأقطاب وسلامة تخزينها
6. افحص وصلات الغاز بحثاً عن تسريبات
7. اضبط التيار على قطعة اختبار من نفس المادة والسماكة

الخلاصة

عيوب اللحام ليست سوء حظ — لكل عيب سبب فيزيائي قابل للتحديد والمعالجة. القاعدة الأهم: عالج السبب لا العَرَض. إعادة لحام منطقة مسامية دون تنظيف السطح ستنتج مسامية جديدة.

والتجهيز الجيد قبل إشعال القوس يمنع أغلب العيوب قبل حدوثها — وهو أرخص بكثير من إصلاحها لاحقاً.