انواع اللحامات الشائعة في النجارة، نرحب بكم طلابنا الأعزاء في موقعكم أون تايم نيوز، والذي يضم نخبة من الأساتذة والمعلمين لكافة المراحل الدراسية، حيث نعمل معا كوحدة واحدة
ونبذل قصارى جهدنا لنضع بين أيديكم حلول نموذجية لكل ما يعترضكم من أسئلة لنساعدكم على التفوق والنجاح.
في العموم قبل اجراء اللحام يتم اعداد وترتيب الوصلات والمفاصل المشتركة حسب النموذج المطلوب و يختلف مصطلح انواع الوصلات او المشتركات بالانجليزية joint type عن مصطلح انواع اللحام weld types حيث ان تعريف معنى كلمة وصلة بالانجليزية joint حسب ما جاء في AWS بانها الطريقة التي تتلائم او تلتحم فيها المواد معا من خلال حافتين وان نوع اللحام هو الشكل والهيئة العامة للحام نفسه الذي يمكن تطبيقه على كل او بعض وصلات اللحام و هناك خمس انواع اساسية من وصلات ومشتركات اللحام ، من اجل تلبيه الاحتياجات المختلفة في عمليات اللحام ، وسوف نلقي نظرة على عدد قليل من انواع المشتركات التي يتم العمل عليها بشكل روتيني كما هي موضحة بالشكل الاتي:
هناك العديد من الطرق المستخدمة في اعداد وصلات اللحام ويطلق عليها نقطة البداية في اعمال اللحام واعداد وصلات اللحام يعبر في النهاية عن نوع اللحام الذي سيتم العمل عليه مع مراعاه ان الاعداد النهائي للمشتركات قبل اللحام سيكون بناء على خواص المعادن وهذا ما سيتم شرحه في الاجزاء القادمة ان شاء الله تعالى وقد تشمل الاتى:
اذا كانت الوصلات تعرف بانها لقاء حافتين بالتالي يتم لحام هذه الحواف بعدة طرق وهذا ما يطلق عليه انواع اللحامات المختلفة للوصلات والمفاصل الاساسية وسوف نتناولها بالترتيب حسب الاتي:
وصلات الاخدود العادية او المربعة : بالانجليزية Butt Joint، square-groove هو النوع الاكثر شيوعا والاسهل استخداما، حيث انه يتكون من قطعتين مسطحة موازية لبعضهما البعض ، وهي الخيار الاقتصادي ، وهي الطريقة المستخدمة عالميا في ايصال خطوط الانابيب ، الفلانجات flanges او المحابس وغيرها الكثير من الصناعات ومع ذلك لايمكن استخدام وصلات الاخدود في التخانات اقل من 0.18 ميليمتر او ٣/١٦” بوصة. وفي الشكل الاتي امثلة على انواع اللحام في وصلات الاخدود
وصلات حرف TEE : بالانجليزية Tee Joint هذا النوع من الوصلات يعبر عن لحام الفيليه الذي تم وصفة في شرح رموز اللحام وفي العموم يتم انتاج هذه الوصلة عندما يتقاطع عضوين عند زاوية ٩٠ درجة مما يؤدي الى وجود حواف قابلة للحام في منتصف البلاته تماما او يمكن ايضا استخدامها في عتدما يتم وضع البايب على سطح البلاتة بزاوية ٩٠ تماما مثل لحام المسامير وفي الشكل الاتي امثلة على انواع اللحام في وصلات حرف TEE
وصلات لاب : بالانجليزية Lap Joint ، يتم تكوين وصلات لاب عندما يتم وضع قطعتين فوق بعضهما البعض ليتم تكوين حواف قابلة للحام ايضا هذا النوع من الوصلات قد يعبر عن لحام فيليه ويمكن اجراء اللحام لهذه الوصلة من كلا الجانبين اعتمادا على الرسم الهندسي في الغالب يتم استخدام هذا المشترك لايصال قطعتين جنبا الى جنب مع مستويات مختلفة من سمك جدار الحائط وفي الشكل الاتي امثلة على انواع اللحام في وصلات Lap Joint
وصلات الاركان : بالانجليزية Corner Joint ، يعرف ايضا باسم لحام الزوايا ويتكون من مفصل بين جزئين من المعدن يقع في زاوية قائمة لتشكيل حرف L ، ليتم ربط القطعتين معا ، هذا النوع من اللحام هو الاكثر استخداما في صناعة الصفائح المعدنية بالانجليزية sheet metal ويتم تنفيذه على الحواف الحارجية للقطع وفي الشكل الاتي امثلة على انواع اللحام في وصلات الاركان
وصلات الحواف : بالانجليزية Edge Joint ، هو نوع يعبر عن لحام الاخدود عندما يتم لحام قطعتين من المعدن جنبا الى جنب كما هو موضح اعلاه وغالبا يتم تطبيقه على الصفائح المعدنية التي لديها حواف مثل edges flanging وفي الشكل الاتي امثلة على انواع اللحام في وصلات الحواف
في بعض الحالات قد لا يمكن اللحام من جانب واحد للوصلات او ربما يكون من المطلوب حسب مواصفات التصنيع اللحام من كلا الجانبين فيعرف ذلك باسم اللحام المزدوج ويوضح الشكل الاتي اهم التطبيقات المشهورة في تصميم وصلات اللحام الاساسية المزدوجة
غالبا ما يتم تغيير المفصل والوصلات الاساسية للمساعدة في تجميع المكونات الملحومة فبالتالي هناك عملية تعديلات على الوصلات للوصول الى اللحام المطلوب او قد يتم استخدام هذا التعديل لتغيير خصائص المعادن، ويتم وصف هذه التعديلات في التصاميم الهندسية للحام تحت مسمى weldment configuration وهناك بعض الامثلة حسب الاتي:
هذه الوصلة تعد بمثابة خدعة بصرية بمعنى انها غير مرئية ولها اشكال عديدة في صناعة اللحام والبعض منها تشبه الى حد كبير نظام الخوازيق او الخوابير ويتم استخدام هذا النوع من الوصلات في صناعة الاسطوانات و صناعة السيارات بشكل عام وكمفهوم مبسط على سبيل المثال يتم عمل تجويف بعمق معين في السبيكة الاولى ليتم ادخال السبيكة الثانية التي تحتوي على خابور بنفس العمق ليدخل في تجويف السبيكة الاولى ثم يتم ربطهما ببعض باوفرلاب معين ثم يتم اللحام كمثال لحام جسم السيارة الغير مرئي من فضلك انظر الاشكال الاتية:
يتم استخدام هذه الوصلات ايضا في اي نظام بناء متعدد الطبقات على سبيل المثال استخدام عملية ربط طوبة في تجويف طوبة اخرى او مثلا بناء سلم الدرج فوق بعضها او بناء الاسقف الهوردي بحيث يمكن ربط كل عنصر بعناصر اخرى للبناء الحجري في مفصل مجوف يتم التحميل عليه داخل التجويف نفسه والتي بدورها تشكل عملية دعم واسناد ثم يتم الربط كاملا بملئ هذه التجويفات بمواد البناء الاسمنتية او الخرسانة وتسمى هذه العملية باسم joggle joint
يعرف ايضا باسم backing rings ويتم استخدام هذا النوع من شريط الدعم المدمج عندما يتوفر ما يكفي المواد لتصنيع الدعم المطلوب وعندما لا يكون هناك جدوى من ادراج مواد الحشو كا التي تستخدم بالغواصات مثلا بالانجليزية Consumable Inserts وسوف يتم شرح طرق الدعم الميكانيكية للحام بالانجليزية Mechanical weld backing في موضوع منفصل في الاجزاء القادمة.
وبغض النظر عن الطرق المستخدمة للدعم فإن الاشكال الاتية توضح افضل الممارسات للتعديل على الوصلات باستخدام اشرطة الدعم الدائمة او المؤقتة بالانجليزية backing bar
وكمفهوم مبسط حول موضوع استخدام الدعم عن طريق اللحام من الخلف بالانجليزية backing weld او استخدام شريط الدعم بالانجليزية backing bar فهو عبارة عن عملية تطوير اساليب ميكانيكية للتحكم القائم على اللحام نفسه سواء كان باستخدام طرق ميكانيكية او الغازات لمنع التلوث حسب الاتي:
في كلتا الحالتين تستخدم طرق الدعم لانتاج لحام سلس ومسطح وخالي من العيوب لتوفير وصلات لحام عالية الجودة مع مستوى مقبول من التأمين ضد فشل الخدمة وغالبا يتم استخدامها في المنتجات ذات الضغوط الميكانيكية العالية او الهندسة النووية او هندسة مركبات الفضاء او محطات توليد الطاقة النووية. واليك بعض طرق الدعم الميكانيكية والدعم بواسطة الغاز لمنع التلوث
الحقيقة تم وصفها بهذا الاسم Buttering Joint لانها تشبه عملية دهان الزبدة على قطعة من الخبز التوست ويتم استخدام هذا النوع من التعديل على وصلات اللحام سواء لجانب واحد او على الجانبين وعملية التعديل تعد بمثابة اعداد نهائي للوصلات وببساطة هي عملية بناء طبقة من اللحام على جوانب وصلات المعادن الاساسية قبل البدء في لحام المشتركات كما في الشكل الاتي والهدف منها هو :
على سبيل اذا كنت ترغب في لحام ماسورة من نوع P91 مع ماسورة استانلس ستيل فحسب تعليمات كود ASME ix يتطلب اجراء المعالجة الحرارية لنوع الماسورة P91 لدرجة حرارة ٧٦٠ مؤية بعد اللحام بالتالي درجة ٧٦٠ سوف تسبب مشاكل كبيرة بسبب ترسيب كربيد الكالسيوم او المركب الكربوني بين حدود الحبيبات البلورية لخصائص معدن الفولاذ المقاوم للصداء SS
بالتالي الطريقة الوحيدة للقضاء على هذه المشكلة هو استخدام طريقة لحام كسوة الزبدة butter لمعدن P91 باستخدام مواد الحشو الكترودات ERNiCr-3 او الاسلاك المشابهة ويجب ان تكون تخانة وسمك الكسوة كافي لتجنب التمدد و التآثير على المنطقة المتضررة من الحرارة HAZ اثناء اجراء اللحام، وبعد الانتهاء من الكسوة يمكنك اجراء PWHT ثم يتم لحام الوصلة P91 المكسوة ب ERNiCr-3 الي وصلة الماسورة الاستانلس ستيل باستخدام اسلاك لحام ERNiCr-3 وبعد الانتهاء من اللحام انت لست بحاجة الى اجراء المعالجة الحرارية مرة اخرى.
الحقيقة هذا الموضوع تم شرحه بشكل واضح جدا بدون تعقيد كيف ومتى يمكن استخدام وصلات buttering في القسم التاسع من ASME IX, QW-283 وانا اقترح عليك قراءة هذا القسم من الكود واذا لديك اي استفسار اتركه بالتعليقات.
يعبر اسم surfacing or cladding عن اضافة طبقات متعددة من اللحام الهدف منها حماية المواد الاساسية من التآكل والصداء كما في الشكل الاتي:
على الرغم من ان هناك العديد من المواد المعدنية التي لها مقاومة جيدة ضد التآكل والصداء لكن تميل هذه السبائك الى ان تكون ذات قيمة مادية عالية مثل التيتانيوم او الذهب او النيكل او البلاتين او الاستانلس ستيل او البوليمر او الدهانات وجميع هذه المواد اما ان تكون مرتفعة الثمن جدا او لا تملك القوة المطلوبة. بالتالي فلا يمكن تطبيق هذه المواد ككسوة مقاومة للتآكل على معادن رخيصة الثمن.
وكان الحل الهندسي الاكثر فاعلية هو بناء كسوة الطبقات المتعددة clad layers كمثال تطبيق كسوة النحاس على الفولاذ لتفادي تآكل مياة البحر المالحة وعلى العموم عادة ما تكون كسوة اللحام بين ٢ ميليمتر الى ٢٠ مليمتر تقريبا ويمكن تطبيق كسوة الطبقات المتعددة باستخدام العديد من اساليب لحام القوس الكهربائي مثل MMA او GTAW او SAW او FCAW او PTAW كما يجب ضمان سلامة الطبقة والمتانة الكافية.
المصدر: عقل المهندس