اللحام ( Welding )
اللِّحام طريقة وَصْلِ قطعتين من المواد الفلزية وصلاً دائماً عن طريق التسخين. يستخدم الصُّناع اللحام في تصنيع العديد من المنتجات، مثل السيارات والأدوات المنزلية والأثاث، كما تَسْتَخدم شركات الإنشاءات اللحام فى بناء الجسور والمباني وغيرها من المنشآت. وينطوي إنتاج المعدات الإلكترونية على استخدام عمليات لحام متناهية الدقة والتعقيد.
وتوجد أكثر من 60 طريقة للِّحام، وتقع كل طريقة في واحدة من ثلاثة تقسيمات: 1- اللحام بالصَّهر، 2- ربط الحالة الصَّلبة، 3- اللحام اللأمي ولحام السمكرة. وعلى الرغم من ذلك فإن عدداً من علماء الفلزات لايعتبرون تقنية اللحام بالنحاس اللأمي ولحام السمكرة من طرق اللحام.
اللِّحام بالصهر:
تستخدم الحرارة في اللحام بالصهر، حيث تصهر جزئياً الأسطح المراد وصلها. وعندما تبرد وصلة لحام الفلز المنصهر وتتصلَّد فإن القطعتين تندمجان معاً بوساطة وصلة لحام تبلغ مقاومتها مقاومة أي جزء آخر من الفلز. وتستخدم معظم عمليات اللحام بالصهر فلز حشو يضاف إلى اللّحام في صورة قضيب لحام أو قطب كهربائي مستهلك. حيث تؤدي حرارة عملية اللحام إلى صهر اللحام أو القطب الكهربائي وخلطه مع الفلز الأصلي. ويؤدى ذلك إلى حشو وصلة اللحام ورفع مقاومتها. ويطلق على خط اللحام المكون من المادة المالئة المتصلدة والفلز الأساسي اسم منطقة الصَّهر.وفي معظم عمليات اللحام بالصهر، يجب عزل الفلزات الساخنة عن غازات الهيدروجين والنيتروجين والأكسجين الموجودة في الهواء الجوي. ويجب أخذ هذه الاحتياطات نظراً لأن ذوبان هذه الغازات فى المواد الفلزية يجعل اللحام هشًا. ويمكن إتمام العزل عن طريق رش الفلز أثناء اللحام بغاز خامل مثل الأرجون أو ثاني أكسيد الكربون. وتنطوي طريقة أخرى على إضافة صهور لا فلزي إلى الفلزات قبل اللحام، حيث تصهر حرارة اللحام الصهور الذي يغطي بدوره الفلزات ويعزلها. أما في الطريقة الثالثة للعزل فتجرى عملية اللحام في الفراغ بدون وجود الهواء الجوي.
 |
اللحام القوسي. تُلحم المعادن بواسطة الحرارة المتولدة عن قوس كهربائي. ففي اللحام القوسي للفلز المعزول يتكون القوس الكهربائي بين القطب الكهربائي المغطى بالصهور والفلزات المراد لحمها. |
وتوجد طريقة أخرى للحام القوسي وهي طريقة لحام الغاز والتنجستن. وفي هذه الطريقة يتم توجيه قوس كهربائي بين الفلزات وقطب كهربائي سلكي مكشوف، مصنوع من التنجستن، الذي لاينصهر بتأثير الحرارة المتولدة من القوس الكهربائي، ويستخدم غاز الأرجون أو غاز الهيليوم لعزل الفلزات. وفي طريقة اللحام القوسي البلازمي يسخن غاز الأرجون أو غاز مماثل كهربائيًا، حتى يتحول إلى حالة متأينة تسمى البلازما، ويوجه قوس البلازما نحو الفلزات لوصلها معاً، ويضاف فلز الحشو بصورة منفصلة. ومن مزايا قوس البلازما أنه يعمل كعازل للفلزات المراد لحامها. وينتج من قوس البلازما درجات حرارة عالية جداً وبهذا يمكن استخدامها للفلزات التي يصعب لحامها بالطرق الأخرى.
 |
يلبس اللَّحَّام نظارة ذات عدسة خاصة لحماية عينيه من الضوء المركز الناشئ عن عملية اللحام. |
لحام الغاز. يستخدم لحام الغاز حرارة غاز المشعل لوصل فلزين معا. وأكثر الغازات استعمالاً في اللحام هو خليط غاز الأسيتيلين والأكسجين. ★ تَصَفح: الأسيتيلين. وعند احتياج العملية إلى فلز حشو، فإن اللَّحام يقوم بغمس قضيب اللحام في الفلز المنصهر بين قطعتي اللحام، كما يمكن إضافة الصهور إلى القطع الفلزية الملحومة قبل عملية اللحام.
طرق اللحام الأخرى:
تشمل طرق اللحام بالصهر الأخرى أشعة الإلكترونات وأشعة الليزر وذلك لتوليد الطاقة اللازمة لدمج الفلزات. وتحتاج هذه الطرق إلى معدات متخصصة ومعقدة.ربط الحالة الصلبة:
يستخدم في هذه الطريقة الضغط إضافة إلى الحرارة لدمج فلز بفلزات أخرى. ويشمل ربط الحالة الصلبة الآتي:ربط التشوه. توصل الفلزات جزئياً بوساطة الضغط الزائد لدرجة تصل إلى تشوه الأجزاء. ويؤدي الضغط إلى التصاق الأسطح بالقوة بحيث تتكون وصلة قوية بوساطة الجذب الذري. وتشمل وسائل توليد الضغط: دلافين الترابط ولحام الاحتكاك أو لحام القصور الذاتى والربط بالتفجير، والربط فوق السمعي. وفى معظم الحالات فإن ربط التشوه يشمل أيضاً تسخين الفلزات لدرجة حرارة أقل من درجة حرارة الانصهار، بحيث تتحرك الذرات إلى الوصلة لحشو أية فراغات.
ربط الانتشار. يشبه ربط الانتشار ربط التشوه، ولكن الضغط في الحالة الأولى غير كاف لإحداث تشوه ملموس للقطع، ويعدُّ ربط الانتشار أكثر ملاءمة للمواد غير العادية أو المتفاعلة.
اللحام اللأمي ولحام السمكرة:
يُستخدم فيه فلز حشو منصهر لربط الأجزاء المتداخلة غير العادية. ويتم إجراء اللحام في هذه الحالة بوضع فلز الحشو وصهور خاص على الأجزاء المراد لحامها. ثم تسخن في فرن أو بوساطة مشعل غازي، وتكون درجة الحرارة منخفضة بحيث لاتؤدي إلى صهر الأجزاء المراد لحامها، ولكن ينصهر فقط فلز الحشو في الوصلة، ويقوم بوصل الأجزاء معاً. ويستخدم اللأمي فلزات حشو مثل النحاس الأصفر والبرونز أو سبائك الفضة، بينما يستخدم لحام السمكرة سبائك الرصاص والقصدير أو فلزات أخرى ذات درجة انصهار منخفضة. ★ تَصَفح: سبيكة اللحام.★ تَصَفح أيضًا: الليزر.