لحام القوس الكهربائي (كيفيته,عيوبه, طرق السلامة) ARC WELDING

لحام القوس الكهربائي (كيفيته,عيوبه, طرق السلامة)

منقول عن 

لحام القوس الكهربائي (كيفيته,عيوبه, طرق السلامة)

المهندس زاهد جبرين

مسؤول وحدة الانابيب واللحام في مصفى الديوانية

يدخل اللحام في قسما كبيرا من العدد والأجهزة التي تستخدم في مختلف الميادين ويتعرض الكثير منها إلى ظروف تشغيل قاسية من درجات حرارة وضغوط مرتفعة أو أوساط تآكلية معادية أو اجهادات في حالة تذبذب مستمر وغير ذلك … والمطلوب من منطقة اللحام تحمل هذه الظروف القاسية ولفترات طويلة من الزمن الأمر الذي يقتضي وضع ضوابط ومواصفات لعملية اللحام لضمان نوعيتها وجعله ملائما للاستعمال وغالبا ما يؤدي فشل اللحام إلى التوقفات الاستثنائية للأجهزة والمعدات وخطوط الأنابيب في المنشئات النفطية بشكل عام مؤديا إلى خسارة مالية باهظة من جراء توقف الإنتاج وإعمال الصيانة ,ولكي نكون على دراية من إن عمليات اللحام تنفذ بموجب الضوابط والمواصفات وان اللحام المنتج بحالة جيدة خال من العيوب ويتمكن من تحمل ظروف التشغيل المطلوبة ويبقى في حالة سليمة لمدة طويلة من الزمن  ولكي نحقق كل ذلك يتوجب علينا معرفة (( عملية اللحام ))  وكيفيتها وطرقها وعيوبها
ولان طرق اللحام عديدة ومتنوعة اخترنا منها ما هو شائع الاستخدام في المجال النفطي وهو((لحام القوس الكهربائي 

عمليات اللحام

تشتمل وصلات اللحام على المناطق التالية :

منطقة اللحام
المنطقة المتأثرة (المجهدة حراريا) بالحرارة

وبصورة عامة يجب أن تحقق وصلة اللحام (معدن اللحام والمنطقة المجاورة المتأثرة بحرارة اللحام

 الشروط التالية :-
---1إن تكون الصفات الميكانيكية والكيمياوية لوصلة اللحام أعلى أو مشابه لصفات المعدن الأصلي
-2 يكون التركيب الكيمياوي للحام مكافئا (او مقاربا) قدر المستطاع للتركيب الكيمياوي للمعدن الأصلي
-3أن تكون وصلة اللحام خالية من عيوب اللحام التي يمكن كشفها بأجهزة الفحص الدقيقة المألوفة ويجب التأكد من أن كلا من معدن اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة تتوفر فيها هذه الشروط

نبذة مختصرة عن أسلاك اللحام

تعد نوعية وسلسلة مواصفات أسلاك اللحام بطريقة القوس المعزول من العوامل الأساسية في عملية اللحام بصورة عامة إذ أنها المكون الرئيسي لوصلة اللحام وعلية تعتمد جميع خواص اللحام ولان المعادن كثيرة وقد أصبح من السهل تركيبها وتشكيلها فان أسلاك اللحام لكي تلاؤم المعادن المراد لحامها باتت هي أيضا متنوعة من حيث المعدن الأساس ومساعدات الصهر ويصنع الالكترود المغطى بتغطية سلك القالب المعدني بطبقه من خلطة مساعدات الصهر تسمى فلكس كما موضح بالصوره ادناه

فوائد استخدام مساعد الصهر ( الفلكس )

إذا أزيلت مادة مساعد الصهر من على الالكترود وتم استخدام قضيب اللحام بدون تكسيه فسوف يلتصق الالكترود بالشغله وتكون عملية اللحام في غاية الصعوبة كذلك يكون القوس متقطعاً وتتكون الفجوات ويكون اللحام هشأ
من هذا يتضح أن فوائد استخدام مساعد الصهر هي كالتالي :-
-1- لعمل قوس كهربائي مركز وثابت :-
فى حالة استخدام قضيب لحام فقط بدون مساعد الصهر ( فلكس ) تتكون دائرة مغلقه ويصبح عمل القوس والاستمرار في اللحام غاية في الصعوبة أو شبه مستحيل وكل هذه المشاكل من الممكن أن تحل إذا غطى الالكترود ويكون القوس مركزاً
2- القوس بتوليد غاز كنتيجة لعملية انصهار الفلكس تتكون الغازات حول القوس ويمكن بواسطة هذه الغازات حماية معدن اللحام المنصهر من عمليات التأكسد والنترده أثناء عملية اللحام ومما يساعد على رفع كفاءة عملية اللحام كذلك من الممكن الحصول على لحامات تحتوى على كمية ضئيلة جدا من النيتروجين
لإنتاج خبث تلعب خواص الخبث المتكون أثناء عملية اللحام كنقطه الانصهار واللزوجة والوزن النوعي دورا هاما في التحكم في وضع اللحام ( أفقي – رأسي – فوق مستوى البحر )
تجنب التبريد المفاجئ:

كذلك يعمل الخبث كواقي إذا كانت تغطية الخبث جيده ويكون سطح مادة اللحام ناعماً وشكله جيد
لمنع تأكسد مادة اللحام
عادة تضاف مواد مانعه للتأكسد مثل السيلكون أو المنجنيز ) ( إلى الفلكس وذلك لإبعاد الأكسجين عن مادة اللحام وتحسين خواص المعدن الملحوم
6- لاضافة عناصر سبائكي
من الممكن إضافة عناصر سبائكيه في داخل الفلكس وذلك للتحكم في الخواص الميكانيكية والميتالورجيه لمعدن اللحام المنتج 
لزيادة كفاءة الترسيب:
بإضافة بودرة الحديد إلى مادة الفلكس تزداد معدلات الترسيب والتغلغل لمادة اللحام
لزيادة العزل الكهربىائي :-
 فلمادة الفلكس قدره عاليه على العزل وعلى ذلك فهي تمنع وقوع أي حوادث كهربائية أثناء عملية اللحام
يوجد حوالي 100 نوع من أنواع البودرة المستخدمة في إنتاج الفلكس والتي تخلط مع بعضها طبقا لحسابات خاصة مثل بودرة الاكاسيد، والنيترات، والكربونات، والسيليكات، والفلوريدات، وبعض المواد العضوية وكذلك السبائك الحديدية
معظم الالكترودات يمكن تقسيمها إلى ثلاث مجموعات بناء على تكوين طبقة الفلكس هي
السليلوزيه ، والروتيل وقاعدية Basic electrodes كل منها مميزة بمجموعة من الخصائص

الالكترودات السليلوزيه
تحتوي نسبة كبيرة من السليلوز، أكثر من 30 ٪  بالإضافة إلى الروتيل (مادة ثاني أكسيد التيتانيوم، أكسيد المنجنيز وفيرومنجنيز ويتم خلطها مع سيليكات الصوديوم أو البوتاسيوم قبل كبسها على سلك  محتوى الرطوبه لتلك الالكترودات عالية جدا ، عادة ما بين 4 و 5 ٪  يحترق السليلوز في القوس لتشكيل درع من غاز اول اكسيد الكربون وثاني اكسيد الكربون ، وبالتزامن مع رطوبه الفلكس ينتج كميات كبيرة من الهيدروجين ، عادة 30 الى 45 مم هيدروجين/100جم من معدن اللحام  تتميز تلك الالكترودات بخاصية الاختراق العميق وارتفاع معدل ترسيب و سهولة بداية القوس الكهربائي واستقراره وكذلك تنتج خبث هش ويسهل إزالته الخبث  وبسبب التجمد السريع للخبث يمكن استخدامها في الوضع الرأسي لأسفل وتيار مستمر
ب- اسلاك الروتيل :-
كما يوحي الإسم ، تتضمن قدرا كبيرا من الروتيل ، ثاني أكسيد التيتانيوم ، عادة حوالي 50 ٪ ، بالإضافة إلى السيليلوز والحجر الجيري (كربونات الكالسيوم) ، والسليكا والميكا (البوتاسيوم سيليكات الألومنيوم) ، وفيرمنجنيز  تلك الالكترودات لها خصائص متوسطة الاختراق ، وقوس هادئ مستقر وكمية ترشاش قليلة جدا و تستخدم فى تيار مستمر او متردد مما يجعلها المفضلة عادة و لكن وجود السليلوز والرطوبه يعني ان الالكترودات تنتج مستويات عالية نسبيا من الهيدروجين مثلها مثل الالكترودات السليلوزيه وهى تحتاج الى اعادة التجفيف حوالى 120 درجة مئويه
ج- الاسلاك القاعدية:-
تحتوى على نسبة عالية من كربونات وفلوريدات الكالسيوم و لا يوجد بها نسب ملحوظة من اى مادة عضوية وذلك يجعلها منخفضة الهيدروجين و يمكن تجفيفها فى درجات حرارة عالية 250 درجة مئوية  تستخدم في تيار مستمر  أو متردد وتعتبر المفضلة في لحام الصلب عالي المتانة والسمك العالية

تصنيف الالكترود المغطى

يشتمل التصنيف الامريكى  AWS – ASTMللالكترود المغطى على جميع الخواص ألهامه للالكترود في صوره مجموعه رقميه تدل على الخواص الميكانيكية لمعدن اللحام المترسب ، نوع الغلاف الكاسي ، وضع اللحام الموصى به وكذلك التيار المستخدم 
النظام الرقمي يشتمل على مجموعه من أربعة أو خمسه أرقام مسبوقة بحرف لاتيني الحرف يعنى الكترود ( أي يتصل بالدائرة الكهربائية ) الرقمين الأولين ( الأرقام الثلاثة الأولى في المجموعة المكونة من خمسه أرقام ) مضروب في إلف تعطى أقل إجهاد شد لمعدن اللحام بوحدة رطل لكل بوصه مربعه مثال لذلك 60 في الكترود تعنى 60,000P S i( رطل  بوصه المربعة ) ، 100 في الكترود تعنى 100,000 P S i المربعة الرقم التالي ( قبل الأخير ) تعنى وضع اللحام الموصى به لهذا النوع حيث أن 1 تعنى جميع الأوضاع 2 تعنى اللحام في الوضع تحت مستوى البصر والوضع الافقى الرقم الأخير يعنى نوع الغلاف الكاسي ونوع التيار وفي ما يلي توضيح بشكل مختصر عن بعض أسلاك اللحام المستخدمة في المجال النفطي والتي هي أكثر استخداما وشيوعا أسلاك لحام الصلب الكاربوني نوع مرتفع السليلوز (E6010, E6011  

يلحم الكترود فى جميع الأوضاع ( تيار مستمر – قطبيه معكوسه) والغلاف الكاسي يحتوى على كمية عاليه من السليلوز ويتميز بقوه وتركيز القوس الكهربائي ويعطى تغلغل جيد ويتميز أيضا بسرعة تجمد معدن اللحام وكمية خبث قليله فى حين أن كميه الغازات المحيطة تكون كبيره  يلحم الكترود (  في جميع الأوضاع – تيار متردد وباقي الخصائص تماثل الكتروE6010
 نوع مرتفع فأكسيد التيتانيوم
يلحم الكترود  في جميع الأوضاع – تيار متردد وتيار مستمر الالكترود سالب – يتميز بتغلغل معقول ولكن ليس بنفس درجه  الغلاف الكاسي به نسبة عاليه من التيتانيا والصوديوم هذا بالاضافه إلى فولسبار وطين وكميه الخبث كبيره بينما كمية الغازات المحيطة قليله
 يلحم الكترود  في جميع الأوضاع – تيار متردد وتيار مستمر الالكترود سالب له نفس خصائص بينما يتميز عنه بسهوله إزالة الخبث كما أن القوس يبدأ بسهوله ويستخدم هذا الالكترود بنسبه كبيره في لحام أنواع الصلب ذات التخانات المنخفضة
نوع منخفض الهيدروجين يلحم الكترود E7015 في جميع الأوضاع – تيار مستمر اللاكترود موجبه – تستخدم سيليكات الصوديوم كمادة رابطه – ذات درجة تغلغل متوسطه وكميه الخبث كثيفه وسهل الازاله يفضل عند استخدام هذا النوع أن يكون طول القوس قصيرا جدا ويستخدم في لحام مختلف أنواع الصلب وفى أغلب الأحيان لا يحتاج إلى تسخين سابق أوتسخين لاحق أثناء اللحام
يلحم الكترود  E7018 في جميع الأوضاع – تيار متردد وتيار مستمر الالكترود موجب الغلاف الكاسي يحتوى على نسبه عاليه من بودرة الحديد تتراوح مابين 25% الى 40% ويتميز بلحام له خواص ميكانيكيه جيده ملائمة لمعدن الأساس الملحوم
الكترود  له نفس خصائص مع بعض الاختلافات حيث انه يحتوى على كمية أعلى من بودرة الحديد تصل إلى حوالي 50 % ولذ فان معدل الترسيب أعلى بينما التغلغل أقل عمقا

تهيئة وصلة اللحام
من الضروري جداً تهيئة وصلات اللحام بشكل صحيح لضمان نفاذية اللحام وبتالي ضمان تحمل هذه الوصلة للظروف القاسية ولفترات طويلة من الزمن

 ولكي تتم العملية بشكل علمي صحيح من الواجب إتباع الخطوات التالية :-
1- تهيئة جزئي وصلة اللحام بحيث تحقق زاوية تقترب من (70) درجة أي ان كل جزء من وصلة اللحام يقترب من زاوية قدرها (35) درجة وبالتالي نكون قد حققنا شكل حرفكما مبين في أشكال وصلة اللحام 
وهذه الزاوية تعد من الضروريات في عمليات اللحام والتي من الواجب أخذها بنظر الاعتبار
2- إجراء عملية الترهيم لجزئي وصلة اللحام بحيث نظمن الأمور التالية :
أ‌- أن يكون الشكل تناكبي صحيح ونظمن فيه مستوى واحد لجزئي الوصلة (أي لا يكون جزء مرتفع وجزء منخفض )
ب‌-أن نظمن فيه وجود فتحة جذرية بين الجزئين بقدر (2-3 ملم) لتحقق لنا النفاذية بين الجزئين
ت‌- ان تكون وصلة اللحام على خط مستقيم ولا يوجد فيها أي انحراف
3-تثبيت وصلة اللحام بشكل جيد لمنع التشويه
4- الفرشاة …الخ) لإزالة فيلم اوكسيد الحديد اللاصق عل سطح المعدن المراد لحامه
5- إجراء عملية التسخين الأولي بحدود (100-200 ) درجة مؤية لإزالة الرطوبة التي تتسبب عادتاً بالمسامية العالية وكذلك لتقليل اللأجهادات الداخلية للمعدن (التسخين الأولي غالباً مايكون في الأجواء الباردة )والشكل رقم (3) و(4)أدناه يبينان ابسط أشكال وصلة اللحام المثالية
أما الفرق في عمليات التسخين فيظهر واضحا في الشكل رقم (3)… 

طريقة اللحام

1-التمرريرة الجذرية ROOT PASS  وهي التمرييرة الأولى التي يتطلب فيها النفاذية العالية وعادتاً يستخدم في هذه التمرريرة الكترودات لحام لها قابلية النفاذ بين جزئي وصلة اللحام وهي  ) وأيضا تستخدم تيارات عالية لنفس السبب (النفاذية ) ويجب ان لايكون هناك تقعر او انحياد الى جه في الجذر

2- التمرريرة الحارةHOT PASS بعد ان يتم تنظيف التمرريرة الجذرية ROOT PASSبواسطة الكوسرة أو الفرشاة السلكية بشكل يضمن لنا أن يترك المعدن صقيل ولامع خالي من بقايا الخبث المساعدة للصهريتم البدء بالتمريرة الثانية  وهذه التمريرة هي تمريرة سريعة ذات سمك قليل وتيار عالي وهي بمثابة غطاء للتمريرة الاولى

3-تمريرة الإملاءFULLING PASS أيضا يتم تنظيف التمريرة الثانية بواسطة الفرشاة السلكية بشكل جيد يبدأ بعدها التمريرة الثالثة تمريرة الإملاء FULLING PASS  وهذه التمريرة يراد منها إملاء وصلة اللحام (الحرف حتى السطح الخارجي وهنا تعتمد تمريررات الإملاء على سمك الأنبوب المراد لحامه إذ إن زيادة سمك الأنبوب يعني زيادة عدد تمريرات الإملاء
ويمكن أن تكون هناك ثلاث أو أربع تمريرات للإملاء وخصوصاً في أنابيب نقل الغاز الجاف

4- تمرريرة الغطاءCAP PASS  كما هو معتاد تنظف التمرريرة السابقة من الخبث لتبدأ تمريرة الغطاءCAP PASS  ) وهذه التمريرة يراد منها أمرين
الأمر الأول : هي تمريرة أمان أي انها تعتبر تمريره اضافية لزيادة الامان على وصلة اللحام
إذ إن عمليات اللحام اكتملت وهذه التمريرة لزيادة عامل الأمان فقط
الأمر ثانياً : هي لجمالية اللحام إذ إن وصلت اللحام يجب أن تتمتع بشكل جميل وان لا يظهر فيها ارتفاعات وانخفاضات في مستوى اللحام, كما وان الضروري الاعتناء بهذه التمريرة بشكل يضمن عدم إعطاءها سمك مبالغ فيه (أي ارتفاعها كثيراً عن السطح الخارجي ) أكثر من3mm وان لا تكون عريضة بحيث تبتعد عن الحواف كثيراً

العوامل والمتغيرات بالنسبة إلى اللحام بالقوس الكهربائي المعدني)

قيمة التيار (منخفض ’ ملائم ’عال )
السرعة ( منخفضة , ملائمة ’ عالية )
قصير ’ ملائم ’ طويل
القطبية ( موجبة ’ سالبة )
 -  المعدن الأصلي (الصفات الميكانيكية ,التركيب الكيمياوي ,البنية المجهرية …الخ ) 
 -  تغليف أسلاك اللحام
  الغازات الحامية الصفات الفيزياوية _ التركيب
  مساعدات الصهر الكيميائي وخاصة الرطوبة وامتصاص غاز الهيدروجين 
 -  حجم أسلاك اللحام ومعدن الحشو 
 -  تصميم وصلات اللحام 
 -  اللحام والمشغل ( بالنسبة لمكائن اللحام ) 
  وعند حدوث أي عطب بصورة فجائية يجب الرجوع إلى العوامل المشار أليها أعلاه 
 عيوب ومشاكل اللحام 
  1 الرذاذ ( تطاير اللحام ) (  
  وهي عبارة عن انفصال كريات من المعدن المنصهر من سلك اللحام إلى معدن وصلة اللحام وهذه عادة لا تؤثر على قوة اللحام وإنما تجعل مظهره قبيحا  
 إن إزالة اللحام المبعثر يزيد في كلفة تنظيف اللحام ولهذا يفضل عدم السماح لهذه الظاهرة في الحدوث وذلك بألأجرآئات التالية…  
 -  محاولة على تقليل التيار 
 -  فحص القطبية والعمل بموجب توصيات المجهزين
 -  استخدام قوس قصير 
 -  ملاحظة انحياز القوس  (في التيار المباشر )  
 -  تغير زاوية الميلان في حالة كون المعدن المنصهر إمام القوس 
 -  التأكد من جودة أسلاك اللحام

  2 نفخ القوس (   )  

 وهذه تحدث في حالة اللحام بالقوس الكهربائي باستعمال التيار المباشر ( إذ يلاحظ عند اللحام ابتعاد القوس لجهة معينة وان هذه الظاهرة ناتجة عن تداخل القوى المغناطيسية لقوس اللحام مع قوى مغناطيسية أخرى قد تكون من وصلة اللحام نفسها أو قابلو كهربائي مار قريبا من منطقة اللحام …غالبا ما نلاحظ هذه الظاهرة إذا كانت شدة التيار المستخدمة في عملية اللحام أكثر من 200 أمبير واقل من 400 أمبير …وهناك بعض القواعد التي يمكن استعمالها للتقليل من الظاهرة وهي :  
 -  أن يكون القوس بعيدا عن القابلو الأرضي (     )  
 -  تغير وضع القابلو الأرضي عن مكانه بالنسبة لوصلة اللحام
 -  يمكن لف قابلو اللحام عدة لفات على وصلة اللحام إذا كان هذا بالإمكان
 -  تغيير وضع وصلة اللحام إذا كانت عملية اللحام فوق منضدة حديدية
 وقد تحدث أحيانا متاعب من نفخ القوس وخاصة عند اللحام بواسطة قطب التنكستن مع الاركون (    TIG  ) واللحام بواسطة غاز ثاني اوكسيد الكربون ’ ويعتبر اللحام بالتيار المتردد في مثل هذه الحالات أكثر نجاحا حيث تختفي هذه الظاهرة نتيجة تغير اتجاه المجال المغناطيسي بنفس تردد التيار 
 5 3    المسامية والفجوات ( الثقوب ) السطحية :  /  

  وهي عبارة عن فجوات ناتجة من تكوين غازات أثناء عملية اللحام لم تستطع الهروب من المعدن المنصهر عند الانجماد واهم أسبابها :  

 -  الأوساخ مثل الأصباغ والدهون على سطح وصلة اللحام
 -  الرطوبة في مواد التغليف أو مساعدات الصهر أو الغازات الخاملة الحامية 
 -  غاز الهيدروجين 

   PMingLiU  # 0 TimesTen-Roman Wormhole porosity in weld metal  
  وهي على نوعين :  
 أ‌-  سطحية يمكن اكتشافها بالعين المجردة والعدسات المكبرة (بالإضافة للفحوصات الاتدميرية ) 
 ب‌-  داخلية يمكن اكتشافها بواسطة الفحوصات الاتدميرية (كالتصوير الشعاعي ) 
  وعندما تتولد هذه العيوب بصورة مكثفة فأنها تسبب ضعفا لمنطقة اللحام وقد تكون سببا في حدوث تشققات شعرية ولتقليل احتمال حدوث تشققات شعرية ولتقليل احتمال حدوث هذه الظاهرة تتبع الأساليب التالية :-  

 أ‌-  إزالة القشرة الإصباغ الدهون  الرطوبة وأي نوع من الأصباغ ( التنظيف بواسطة الفرشاة الميكانيكية أو الكوسرة ) من على السطوح المراد لحامها … ويمكن استعمال أسلاك (    E6010  ) للحام السطوح الفولاذية غير النظيفة 
 ب‌-  المحاولة لإبقاء اللحام في حالة سائلة لمدة طويلة للسماح بالغازات من الخروج 
 ت‌-  اللحام باستخدام أسلاك لحام قليلة الهيدروجين من نوع (    E7016 ,    E7018  ) …الخ 
 ث‌-  تخفيض التيار 
 ج‌-  تجفيف الكترودات اللحام
 ح‌-  استعمال مساعدات صهر وغازات خاملة مجففة (أي أن نسبة الرطوبة صفر بعد إجراء التحليل الكيمياوي للغاز في درجة الجو الاعتيادية 
 خ‌-  استعمال التسخين الأولي لوصلة اللحام في الجو البارد دون الصفر المئوي أو عندما يكون الجو باردا 
 د‌-  عدم اللحام في ساحات العمل وخارج الورش عندما يكون عاصفا 
 5 4-  صهر (تنافذ) غير كامل (   POOR FUSION )    

 يحدث الصهر الكامل عندما يتنافذ اللحام بحافة وصلة اللحام ويتكون لحام صلب جامد بين سطحي وصلة اللحام المراد لحامها ويحدث الصهر غير الكامل عند عدم وجود التنافذ بين اللحام والسطوح المراد لحامها وهذه الظاهرة غير مرغوب فيها ووجودها يؤدي إلى :  

 -  تقليل قوة اللحام الميكانيكية 
 -  قد تؤدي إلى تكون شقوق (    CRACK INTIATION )  
 -  يمكن أن تكون سببا لتوليد اجهادات عالية (    STRESS RAISERS ) عندما تتعرض وصلة اللحام إلى الاهتزازات أثناء العمل (   CYCLIC STRESSES  )  
 إن عدم تكامل الصهر أو قلة الصهر (   LACK OF FUSION ) ولخطورته يجب أن يتم اكتشافه بالعين المجردة بعد (   MACRO-ETCHING ) بالتعامل مع محاليل كيميائية معينة وكذلك الفحوصات الاتدميرية وخاصة بالأصباغ النافذة أو بطريقة الفحص المغناطيسي …  
  ولمنع هذه الظاهرة تتبع التوصيات التالية  

 أ‌-  محاولة استعمال تيارات عالية 
 ب‌-  التأكد من نظافة سطحي وصلة اللحام 
 ت‌-  استعمال الكتودات لحام سريعة التنافذ مثل (    E6010  ,    E6011 ) للتمريرات الجذرية 
 ث‌-  تقليل فتحة اللحام ,وفي حالة الفتحة كبيرة يمكن تقليصها باستعمال أسلوب الحياكة
  (   WEAVER TECHIQUE ) او استخدام المليء باللحام (    WELD BUILD UP  ) وفي هذه الحالة يجب اللجوء إلى كفاءة أسلوب اللحام  

      نفاذية غير كاملة (        SHALLOW PENETATION      )   /  

 وهي عبارة عن قلة نفاذية اللحام بالمعدن الأصلي ( وصلة اللحام ) وان عدم تكامل النفاذية يؤدي إلى توليد حز (   GROOVE  ) والذي يعمل على توليد اجهادات تؤدي إلى قلة مقاومة المعدن لظاهرة الكلل ولهذا يجب عدم السماح لتكوينها في اللحام عندما تكون ضغوط التشغيل عالية وخاصة في حالة الاهتزازات (   CYCLIC STRESSES )  
 أ‌-  عدم حصول النفاذية الكاملة في منطقة الجذر

 ب‌-  عدم حصول نفاذية كاملة في الملحومة

  ولتقليل احتمال توليد هذه الظاهرة تتبع التوصيات التالية :  

 أ‌-  استعمال تيار عال بقدر المستطاع
 ب‌-  تقليل سرعة اللحام
 ت‌-  استعمال أسلاك لحام ومعدن حشو ذات أقطار صغيرة 
 ث‌-  تكبير الفتحة الجذرية
 ج‌-  الربط باللحام من الداخل والخارج قدر المستطاع (   DOUBLE V – JOINT  )  
 ح‌-  استعمال الكترودات لحام ذات نفاذية عالية مثل (    E6010 ) للفولاذ للتمريرات الجذرية 
  6-  النخر السفلي (    UNDER CUT  )  
  ويحدث عند وجود حز في وصلة اللحام لا يصل أليها اللحام المنصهر ولهذا يمكن اعتبار هذا العيب من صنف قلة الصهر ويؤدي هذا العيب إلى  
 أ‌-  تشويه في المظهر الخارجي 
 ب‌-  تقليل قوة إجهاد اللحام 
 ت‌-  تقليل مقاومة الكلل للحام 

  ولمنع احتمال تكون هذا النوع من العيوب يمكن إتباع التوصيات التالية …  
 أ‌-  تقليل التيار
 ب‌-  تقليل أقطار الكترودات اللحام 
 ت‌-  التقيد بتصاميم وصلات اللحام والعمل بموجبها بكل دقة 
    5 7-  المظهر الخشن (   ROUGH WELDING )    

  ولمنع هذه الظاهرة تتبع الخطوات التالية :  
 أ‌-  فحص القطبية 
 ب‌-  فحص أسلاك اللحام ( قد تكون رطبة ) وفي مثل هذه الحالة يجب تسخينها 
 ت‌-  فحص اللحام وغازات الحماية من حيث الرطوبة 
 ث‌-  عندما تكون وصلة اللحام رطبة يفضل التسخين الابتدائي 
 ج‌-  التأكد من مهارة اللحام

-   الترهيم الخاطئ (        MISLIGNENT      )  /  

  وهذه الحالة ناتجة من اختلاف مستوى السطحين المراد لحامهما كما مبين في الشكل (14) أدناه وهو خطر جدا عند تعرض اللحام إلى اهتزازات  

    التشققات (        CRACKING      ):  /  

  تعتبر جميع التشققات خطرة ووجودها في اللحام قد يؤدي إلى تلف الملحومة ولهذا في حالة العثور عليها يجب تصليحه بأساليب يعتمد عليها ومؤهلة   
  وتظهر بالحالات التالية:  
 -  يمكن رؤيتها بالعين المجردة
 -  سطحية _فيمكن الكشف عنها من خلال الفحص المغناطيسي أو المحاليل النافذة
 -  داخلية _ يمكن الكشف عنها باستخدام الفحوصات الاتدميرية ( التصوير ألشعاعي / الفحص بالموجات الصوتية )
  ولمنع حدوث التشققات :  
 أ‌-  استعمال أسلاك لحام قليلة الهيدروجين ومساعدات صهر قاعدية 
 ب‌-  التقيد بقواعد التسخين الابتدائي للمعدن أو السبيكة المراد لحامها وهي :  
  1-  سمك المادة الملحومة (بالنسبة ) للفولاذ 2ملم 
  2-  التراكيب المعقدة
  3-  الظروف الجوية الباردة
  4-  العوامل البميتالويجية (توليد أطوار ذات صلادة عالية ) 
  5-  الصفات الفيزيائية للمعدن أو السبيكة المراد لحامها ( مثل الحاجة إلى التسخين الأولي لجميع سبائك النحاس )
 ت‌-  التقيد بقواعد التسخين أثناء اللحام وبعده 
 ث‌-  تقليل التيار
 ج‌-  استعمال أسلاك اللحام ومعدن حشو التي لا تحتوي على عناصر تؤدي إلى صعوبة اللحام والتي عادة تعمل على زيادة الصلادة 
 ح‌-  تدقيق تصميم وصلة اللحام وخاصة في الأمور المتعلقة بتوزيع الاجهادات
 خ‌-  بالنسبة إلى اللحام الاوتماتيكي فتتبع الخطوات أدناه أيضا بالإضافة إلى العوامل المذكورة أعلاه
 -  تقليل التيار والفولتية وسرعة اللحام
 -  زيادة فتحة اللحام الجذرية

   أساليب اللحام القياسية    

  لوضع ضوابط تطبيقية وعملية يجب ان يكون العمل بموجب مواصفات عالمية معترف بها كما ويجب العمل بموجبها (بعد المصادقة عليها ) 100% بدون انحرافات ومن جملة هذه المواصفات :  
 مواصفات الجمعية الأمريكية للحام (    A W S  )  
  1-  مواصفات الجمعية الأمريكية للمهندسين    ASME) )  
  2-  مواصفات الجمعية الأمريكية للبترول (   AP )  
  كما وتوجد مواصفات مماثلة منها
 3- البريطانية (    B S  )  
 4- ألمانية (    DIN  )  
 5- يابانية (    JIS  )  
   كفاءة اللحام (       WELDING QUALIFICATION       )  /  

 تشترط المواصفات الدولية على تعيين كفاءة اللحام بمجموعة اختبارات محددة وهناك ثلاث اختبارات مختلفة وفق المواصفات الأمريكية (   AWS  )
  1-  اختبار كفاءة أسلوب اللحام (   WELDING PROCEDURE )  
  2-  اختبار مهارة عامل اللحام باستخدام طرائق اللحام اليدوي او النص الاوتماتيكي
  3-  اختبار مهارة المشغلين باستخدام طرائق اللحام الاوتماتيكي
 وسوف نركز هنا على ((( اختبار كفاءة اللحام ) وفق مواصفات الجمعية الأمريكية للحام (   A W S  ) وستكون بشقين
   أولا:-  /  

 أ‌-  اختبار كفاءة أسلوب اللحام لوصلات لحام من نوع الاخدود (    groove ) (    WElDING PROCEDURE QUALIFICATION ):-

 ب‌-  اختبار وصلات لحام من نوع المتكأ زاوي    Fillet weld)  )   
 مواضع وصلات اللحام لها  وكلا الاختبارين السابقين عادتا ما تجرى للحامي الخزانات الكبيرة والمستخدمة غالبا في المستودعات النفطية  اذ يسمح لمن اجتاز الاختبار بالعمل كلحام فيها

ثانيا:- اختبار كفاءة لحام الأنابيب وفق أل

اشتملت موافقة الجمعية الأمريكية للحام ذي الرقم ( D10 9 على اختبار أسلوب اللحام
وكفاءة عامل اللحام للحام الأنابيب وتضمنت المواصفات ثلاث مستويات من الكفاءة سميت بمتطلبات القبول ويعبر عنها اختصارا -1 و2و-3

- أعلى مستوى من الكفاءة ويستخدم مع المنظومات التي تحتاج إلى لحام عالي النوعية كما في محطات توليد
الطاقة الذرية والصناعات الفضائية وأوعية الضغط العاملة عند درجات حرارية عالية وفي الصناعات الكيمياوية أيضا

- - 2يستخدم مع المنظومات التي تحتاج إلى كفاءه عالية (اقل منكما في بعض وحدات
محطات توليد الطاقة الذرية والمنظومات التجارية ووحدات تكرير النفط والغاز 

يستخدم مع المنظومات التي تحتاج إلى نوعية لحام مقبولة كأوعية واطئة الضغط ومنظومات التبريد…الخ

ووفق الأوضاع المبينة بالشكل رقم (18 ) أدناه يتم اختبار عامل اللحام وفي حال اجتاز الاختبار لإحدى الأوضاع يكون قد منح شهادة مصنفة على أساس الأوضاع المبينة وتعد شهادة الاختبار للمختبر بالوضع ( 6gهي اعلى شهادة مصنفة عالميا