تؤثّر عيوب اللحام في مدى أمان الإنشاءات والمعدات، وأيضاً في زيادة التكلفة وفي تقليل الإنتاجية؛ لذا يجب تفادي حدوثها عبر تدريب كافي للعمال وتوفير المعرفة الضرورية للفنيين والمهندسين، ممّا يمكّنهم من تطبيق احتياطات تفادي العيوب.
أنواع عيوب اللحام:
- ينتج التشقق عن إجهادات الانكماش عند عدم إمكانية التشوّه.
- تنتج المسامية عن طريق حبس الغازات بمصهور الحوض.
- ينتج التشوه عن إجهادات الانكماش.
- يكون عدم امتلاء حوض اللحام بسبب عدم مهارة العامل أو تسرعه.
- ينتج القطع الجزئي عن طريق تسلّط اللهب أو الحرارة لمدة طويلة.
- ينتج تطاير المعدن حول الدرزة عن عدم مهارة العامل أو الإفراط في التسخين.
- ينتج فقدان الصلابة والصلادة؛ بسبب كبر منطقة التأثر الحراري ما فوق 500 م.
- تضمينات خبيثة من حبس أكاسيد أو أجزاء من مسحوق الحماية بالحوض.
مسببات عيوب اللحام:
يمكن حصر المسببات الرئيسية لعيوب اللحام في ما يلي :
1- تغلل غازات الهواء الجوي:
- (1)مصادر النتروجين: الهواء الجوي المساحيق الرطبة، مادة الحشو أو المعدن الأساسي.
- التأثير: يضعف متانة الدرزة عبر وجود مسامات، وجوده يقلل المتانة.
- المكافحة: حماية حوض اللحام بالغازات الخاملة أو مساحيق التغليف أو الغمر.
- (2)مصادر الهيدروجين: الهواء الجوي، المساحيق الرطبة وصدأ حواف الوصلة.
- التأثير: مسامات مجهرية، شقوق في حالة تجمعه في جزئيات يرتفع ضغطها، كذلك إذا كوّن مع الأكسجين بخار ماء، في حالة لحام النحاس، يسبب شقوق في منطقة التأثر الحراري بالأخص عند ازدياد صلادتها.
- مكافحته: الحماية بالغازات الخاملة ومساحيق إزالة الصدأ من حواف الوصلة، إزالة الشحوم والزيوت، تجفيف الالكترودات المغلفة بالمسحوق، إضافة فلور إلى حوض اللحام يكون مع الهيدروجين HF والذي يتطاير إلى خارج درزة اللحام.
- (3) الهواء الجوي أو لهب مؤكسد.
- تأثيره: يؤكسد الحديد ويتجمع الناتج Fe3O4 على صورة كريات خبثية مما يقلل من المتانة، يؤكسد الكربون مما يقلل نسبته ويؤدي لأحتمال إحتباس أول وثاني أكسيد الكربون بالدرزة.
- مكافحته: إضافة مكونات خبث تضمن ابعاد أكسيد الحديد إلى الخبث، كذلك يحجب حوض اللحام بغاز خامل أو بمسحوق.
2- تواجد الشوائب بالمعدن:
إذا زاد الكبريت بالدرزة عن 0.01% تقل المتانة ويظهر التشقق على الساخن، نظراً لترسّبة على هيئة كبريتيد الحديد (FeS) والذي درجة انصهاره 1190 درجة مئوية، عندما يتجمد معدن الحوض مثلاً عند 1500 – 1450 يستمر كبريتيد الحديد منصهراً، تحت تأثير تقلصات الانكماش تحدث الشقوق، يتم مكافحته عن طريق إضافة الحجر الفلوري CaF2 والروتيل TiO2 أو إضافة Al أو Mn، لتكوّن كربيدات تطفو كخبث أو تبقى بالدرزة، ولكنها صعبة الانصهار، كذلك بإضافة O2 بنسبة 5% إلى غاز الحماية لتكوين SiO2 والذي يتطاير.
الفسفور يسعى لتقليل نسبة تواجده إلى 0.02% وذلك في قطع اللحام المهمة، يتجمع الفسفور في صورة فوسفيد حديد Fe3P، ينصهر في درجة 1170 درجة مئوية، يسحب الفسفور من الدرزة والتي يتواجد فيها في صورة انهدريد الفسفور P2O5 بإضافة أكسيد كالسيوم 3(CaO).
3- الإفراط في التسخين:
تسبب الحرارة وبالأخص عند الإفراط فيها عدة أسباب: بطء اللحام، تبعثر اللهب وعدم تنفيذ حركة تمويج في حدوث عيوب عديدة مثل تقليل متانة المعدن الأساسي.
تتكوّن منطقة اللحام من ثلاث أجزاء هي الدرزة ومنطقة الاندماج ومنطقة التأثر الحراري، تقل متانة الدرزة بسبب تواجد الغازات أو الشوائب، كذلك لاحتمال تكوّن حبيبات كبيرة أو لاحتراق بعض العناصر، تقل المتانة في منطقة الاندماج لحدوث تشققات بها، بسبب عدم التجانس الكيميائي، كما تقل المتانة بمنطقة التأثر الحراري والتي تبلغ في اللحام القوسي 2 – 6 مم، ولحام الأوكسي أستيلين 25 مم؛ تبعاً للقرب أو البعد عن جزء الدرزة، يكون ذلك بسبب نمو الحبيبات في قسم التسخين المفرط وفي قسم الإعادة الجزئية للتبلور، بسبب وجود خليط من حبيبات كبيرة وصغيرة وفي قسم إعادة التبلور بسبب حدوث تلدين يزيل تصلد التشكيل على البارد المتوفر في الصفائح التي تلحم، في قسم التعتيق نتيجة لترسب الشوائب بين حبيبات المعدن.
التصلد وتكون الشقوق: يحدث التصلد للصلب الإنشائي في منطقة التأثر الحراري، يعتمد مقداره علي التركيب الكيميائي للصلب وعلى سرعة التبريد في الصلب السبائكي، يستخدم المكافئ الكربوني لقياس تأثير العناصر السبائكية على التصلد.
عدم مهارة العامل وعدم تقيده بضوابط اللحام:
- حدوث التشوّه بسبب الإفراط في التسخين.
- وجود تضمينات خبيثة بسبب عدم تنظيف حوض اللحام.
- حدوث قص جزئي أو نفاذ الجذر بسبب عدم المهارة في تحريك المشعل.
- مكافحة هذه العيوب تعتمد على التدريب الكافي للعاملين وتطبيق نظم مراقبة فعالة.
