لحام الإصلاح: كيف تُصلح شقًّا فلا يعود
لحام الإصلاح أصعب من اللحام الأصلي. فالأخدود في قطعة متينة، ودرجة الفولاذ مجهولة في الغالب، وسبب الشقّ ما زال قائمًا. هنا ترتيب العمل لشقّ في الفولاذ أو حديد الزهر أو الألومنيوم؛ أمّا استبدال المقاطع التي أكلها الصدأ وتغطية الأسطح البالية فعلى صفحة الإصلاح والترميم.
الجواب المختصر
لحام الإصلاح هو إزالة العيب كلّه واستبداله بمعدن لحام سليم في ظروف لا تقلّ عن ظروف الوصلة الأصلية. وفي الشقّ: حدّد نهايتيه الحقيقيّتين بفحص السوائل النافذة (PT) أو الجسيمات المغناطيسية (MT)، واثقب خلفهما مباشرة ثقوبًا بقطر 3–4 mm، وجلّخ أو جرّف أخدودًا على شكل V أو U حتى المعدن السليم، وافحص الأخدود من جديد، وسخّن مسبقًا إلى قيمة حاسبة التسخين المسبق (S355J2 بسُمك 20 mm وحشو منخفض الهيدروجين: 75 °C)، والحم على مقاطع قصيرة من النهايتين نحو الوسط، وأبقِ الحرارة بين المرّات بين حرارة التسخين و250 °C، ثم افحص الإصلاح مرّة أخرى — وفي الفولاذ القابل للتصلّد لا قبل 24–48 ساعة من اللحام.
إصلاح الشقّ خطوة بخطوة
- حدّد المادّة والسبب. الدرجة ومكافئها الكربوني من الشهادة أو من التحليل (حاسبة CE وCET)، والسبب من موضع الشقّ ووقت ظهوره: شقّ ساخن أم بارد أم شقّ كلال. الشقّ الذي يبقى سببه يعود إلى الموضع نفسه.
- جِد النهايتين. جلّخ السطح حتى المعدن النظيف، فالنهاية الظاهرة نادرًا ما تكون الحقيقية. يعمل PT (ISO 3452-1) على كلّ المعادن، وMT (ISO 17638) على الفولاذ المغناطيسي وحده، لكنه يكشف أيضًا الشقوق التي تحت السطح مباشرة. علّم النهايتين بالسنبك.
- اثقب ثقوب إيقاف بقطر 3–4 mm خلف كلّ نهاية مباشرة، ليخرج الرأس مع الرايش بدل أن يبقى في المعدن. تصير الثقوب جزءًا من الأخدود وتُلحم معه.
- فرّغ حتى المعدن السليم. بالتجليخ أو بالتجريف بالقوس والهواء على طول الشقّ وعمقه كلّه. أخدود V أو U بقاع مستدير، مفتوح بما يكفي ليبلغ القطب القاع — نحو 60° للقطب المغلّف و50–60° لـMAG، كما في وصلة تناكبية جديدة — مع نهايتين تصعدان إلى السطح بميل لطيف. والشقّ النافذ في السُّمك كلّه يأخذ تجهيزًا تناكبيًّا كاملًا بكتف وفجوة (تجهيز الحواف). وتُجلَّخ وجوه التجريف حتى المعدن النظيف.
- افحص الأخدود. PT أو MT على الأخدود النظيف. أيّ مؤشّر يعني: جلّخ أعمق وافحص من جديد. سجّل طول التفريغ وعمقه، فالسجلّ وحساب مادّة الحشو يحتاجان إليهما.
- سخّن مسبقًا. القيمة من الحاسبة لا من العادة. أخدود الإصلاح تمسكه القطعة كلّها، وهو مقيَّد أكثر من الوصلة الأصلية، فالقيمة المحسوبة حدّ أدنى. سخّن شريطًا عريضًا وتحقّق بقلم حراري على جانبي الأخدود. وزمن التبريد تتحقّق منه حاسبة t8/5.
- الحم بترتيب مخطَّط. حشو منخفض الهيدروجين، وأقطاب قاعدية مجفّفة وفق جدول تجفيف الأقطاب. الثقوب والنهايتان أوّلًا، ثم مقاطع قصيرة نحو الوسط؛ خطوط مستقيمة طبقة بعد طبقة، ويُزال الخَبَث من كلّ خطّ، وتُملأ كلّ فوهة.
- حافظ على الحرارة بين المرّات. لا تحت حرارة التسخين المسبق ولا فوق 250 °C تقريبًا للفولاذ الإنشائي العادي — وهي القيمة العليا التي تستعملها الحاسبة أيضًا. ويبقى الستانلس الأوستنيتي تحت 150 °C تقريبًا، وألومنيوم السلسلة 6xxx تحت 120 °C تقريبًا.
- افحص الإصلاح المنتهي. بالعين أوّلًا، ثم PT أو MT على اللحام والمعدن حوله، وUT للعيوب الداخلية في المقاطع السميكة. وفي الفولاذ ذي المكافئ الكربوني العالي يأتي الفحص النهائي لا قبل 24–48 ساعة من اللحام، فالشقوق الباردة تحتاج إلى وقت. والقبول كقبول اللحام الأصلي، ولا يُسمح بأيّ شقّ في أيّ مستوى من مستويات الجودة في ISO 5817.
- وثّق. الموضع والطول والعمق؛ والفحص قبل وبعد؛ وحرارة التسخين والحرارة بين المرّات كما قيستا؛ ومادّة الحشو واللحّام والـWPS.
التسخين المسبق في الإصلاح: قيم من الحاسبة
بضع درجات وسماكات محسوبة بمعادلة الحاسبة. والهيدروجين يزن بقدر السُّمك: في S355J2 بسُمك 20 mm يرفع الانتقال من HD 4 إلى HD 12 (قطب روتيلي) التسخين المسبق من 75 °C إلى 120 °C.
| السُّمك، mm | S235JR CET 0.25 · HD 12, °C | S355J2 CET 0.34 · HD 4, °C | S355J2 CET 0.34 · HD 12, °C | S460N CET 0.42 · HD 4, °C |
|---|---|---|---|---|
| 10 | — | 35 | 85 | 100 |
| 20 | 50 | 75 | 120 | 135 |
| 30 | 80 | 100 | 150 | 165 |
| 40 | 100 | 120 | 170 | 185 |
| 60 | 120 | 140 | 190 | 205 |
الطاقة المُدخلة 1.5 kJ/mm، والنتيجة مقرّبة صعودًا إلى 5 °C — المعادلة نفسها التي تستعملها الحاسبة (EN 1011-2، الطريقة B). «—» تعني أن المعادلة لا تطلب تسخينًا. وقيم CET للدرجات نقاط انطلاق الحاسبة، وفي الإصلاح يُؤخذ CET من الشهادة أو من التحليل.
الإصلاح حسب المادّة: جدول القرار
ترتيب العمل واحد، والتفاصيل تتغيّر مع المعدن. وبالتفصيل: لحام حديد الزهر، ولحام الألومنيوم، ولحام الفولاذ المقاوم للصدأ.
| المادّة | إيجاد الشقّ والتفريغ | التسخين المسبق والحرارة بين المرّات | مادّة الحشو والتقنية | انتبه إلى |
|---|---|---|---|---|
| فولاذ إنشائي غير سبائكي (S235، S355) | PT أو MT؛ تجليخ أو تجريف بالقوس والهواء، أخدود V أو U، ثم تجليخ وجوه التجريف حتى المعدن النظيف | من الحاسبة: S355J2 بسُمك 20 mm — 75 °C مع HD 4 و120 °C مع HD 12؛ وبين المرّات من حرارة التسخين حتى 250 °C | قطب قاعدي أو سلك مصمت MAG بمقاومة مماثلة؛ خطوط مستقيمة من الطرفين المثقوبين نحو الوسط | السبب: شقّ الكلال يعود إن بقي التفصيل كما هو |
| فولاذ عالي المقاومة أو سميك (S460 فما فوق، أكثر من 30 mm) | MT أفضل؛ فرّغ العمق كلّه، فالشقّ أعمق ممّا يبدو | لا أقلّ من القيمة المحسوبة: S460N بسُمك 40 mm وHD 4 — 185 °C؛ أخدود الإصلاح مقيَّد أكثر من الوصلة الأصلية | مواد منخفضة الهيدروجين فقط (HD 5 فأقلّ)، وأقطاب قاعدية مجفّفة؛ وt8/5 ضمن نافذة صانع الفولاذ | الشقوق الباردة تظهر بعد ساعات: الفحص النهائي بعد 24–48 ساعة |
| فولاذ مقاوم للصدأ أوستنيتي (1.4301، 1.4404) | PT فقط — MT لا يعمل على الفولاذ الأوستنيتي؛ جلّخ بأقراص مخصّصة للستانلس وحده | بلا تسخين مسبق؛ وبين المرّات تحت 150 °C تقريبًا | حشو مطابق للدرجة، ودرجات L (كربون أقلّ من 0.03 %)؛ طاقة منخفضة وخطوط قصيرة | التحسّس بين 450 و850 °C؛ أزل ألوان الأكسدة بعد اللحام |
| حديد زهر رمادي وعُقَدي، الطريقة الباردة | PT، أو سخّن القطعة المشبعة بالزيت قليلًا فيرسم الزيت الخارج الشقّ؛ ثقوب 3–4 mm، وأخدود U بقاع مستدير، وحرق الزيت | بلا تسخين مسبق؛ الخطّ التالي حين تصير القطعة دافئة تحتملها اليد | Ni-CI أو NiFe-CI (EN ISO 1071)، نحو 25 A لكل مليمتر من القطر، وخطوط 20–40 mm يُطرق كلّ منها ساخنًا | المنطقة المتأثّرة حراريًّا تصير حديدًا أبيض: الإصلاح يصمد لكنه لا يُشغَّل آليًّا |
| حديد زهر، الطريقة الساخنة | كما في الطريقة الباردة | القطعة كلّها على 500–600 °C طوال العمل، ثم تبريد بطيء في الفرن ساعات طويلة | لحام بالغاز بقضيب من حديد الزهر وصهارة | تحتاج فرنًا؛ وهي الطريق الوحيد إلى وصلة تُشغَّل كالقطعة نفسها |
| سبائك الألومنيوم | PT؛ يُزال الأكسيد بفرشاة ستانلس مخصّصة للألومنيوم، ويُفرَّغ بفريزة من الكربيد | تسخين معتدل فقط؛ السلسلة 6xxx لا تتجاوز 120 °C تقريبًا ولا أكثر من 15 دقيقة | TIG بالتيّار المتردّد أو MIG؛ 5356 أو 5183 للسلسلة 5xxx، و4043 أو 5356 للسلسلة 6xxx، و4043 للمسبوكات | الحرارة تُذهب تصلّد التعتيق في 6xxx داخل المنطقة المتأثّرة — منطقة الإصلاح أضعف |
| فولاذ مصبوب | PT أو MT؛ تجاويف الصبّ تحت السطح أكبر غالبًا من المؤشّر — فرّغ حتى يسلم الأخدود | كالفولاذ المدلفن بالتركيب نفسه: CE أو CET من الشهادة ثم الحاسبة | حشو منخفض الهيدروجين مطابق للتركيب | إن عولجت القطعة حراريًّا فقد تشترط مواصفتها معالجة حرارية بعد الإصلاح |
التوثيق والـWPS والإجراء
في قطعة مصنوعة وفق مواصفة يُلحم الإصلاح وفق WPS كأيّ لحام إنتاجي. فإذا وقعت طريقة اللحام ومجموعة المادّة والسُّمك ووضعية أخدود الإصلاح ضمن نطاق تأهيل قائم (WPQR وفق ISO 15614-1) صلحت الـWPS الأصلية؛ أمّا طريقة أخرى أو أخدود خارج ذلك النطاق فيحتاجان إلى إجراء مؤهَّل خاصّ. وفي نظام جودة وفق ISO 3834 يُعامَل الإصلاح معاملة عدم المطابقة: تعليمات إصلاح مكتوبة، وفحص من جديد وفق المتطلّبات الأصلية، وسجلّ. والإصلاح بلا أوراق يصلح لحامل في فنائك، لا لقطعة يتسلّمها غيرك.
متى لا يُلحم للإصلاح
- معدّات الضغط والأجزاء الحاملة للضغط — لا يصلحها إلا جهة وإجراء تعترف بهما القواعد المعمول بها، مع الفحص. ليست عملًا عابرًا في الورشة.
- معدّات الرفع وأجزاء المكابح والتوجيه وكلّ ما قد يؤذي أحدًا إن انكسر: تُستبدل.
- شقوق الكلال دون تغيير في التصميم. يعيد اللحام الحزّ نفسه فيعود الشقّ. السبب أوّلًا — الحمل والتفصيل والجساءة — مع المصمّم.
- الأجزاء المقسّاة والمعالَجة حراريًّا — النوابض، والتروس المكربنة، والأعمدة المقسّاة المطبّعة. حرارة اللحام تُتلف المعالجة، والمنطقة المتأثّرة حراريًّا تتصلّد. لا يُلحم إلا بإجراء يشمل معالجة حرارية بعده، وإلا فالاستبدال.
- حديد الزهر الأبيض والمسبوكات الصلدة لا تُلحم عمليًّا، وحديد الزهر الذي أحرقته سنوات العمل الساخن يتشقّق من جديد بجوار كلّ خطّ.
- موضع أُصلح مرّتين من قبل. الفولاذ هناك حُمّي مرّتين فصار هشًّا.
- فولاذ لا يمكن تحديد درجته. بلا CE لا توجد قيمة تسخين مسبق؛ التحليل أوّلًا، أو على الأقلّ قياس الصلادة.
أخطاء الإصلاح: السبب والفحص والعلاج
ثمانية أخطاء بالترتيب الذي تقع به أثناء الإصلاح.
| # | السبب | كيف تتحقّق | ما العمل |
|---|---|---|---|
| 1 | لُحم فوق الشقّ دون تفريغه | خطّ أو مؤشّر PT باقٍ في قاع الأخدود | فرّغ حتى المعدن السليم وتأكّد بـPT أو MT قبل الخطّ الأوّل |
| 2 | لم تُحدَّد نهايتا الشقّ أو لم تُثقبا | خلال أيام يمتدّ شقّ جديد خلف نهاية الإصلاح | حدّد النهايتين الحقيقيّتين بـPT، واثقب 3–4 mm خلف كلّ منهما مباشرة، وأدخل الثقبين في الأخدود |
| 3 | تسخين مسبق ناقص أو بالشعلة في نقطة واحدة | قلم حراري أو مقياس تلامسي على جانبي الأخدود، لا على السطح المجاور فقط | سخّن شريطًا عريضًا بالتساوي إلى قيمة الحاسبة وحافظ عليها في كل المرّات |
| 4 | أقطاب قاعدية رطبة | قوس يتطاير، ومسامّ دقيقة على السطح، وفي اليوم التالي شقّ عرضي أو في المنطقة المتأثّرة حراريًّا | جفّف على 300–350 °C مدّة 2 ساعة، ثم احفظها في حافظة على 100–150 °C |
| 5 | الفحص النهائي فور المرّة الأخيرة | «لا مؤشّرات» بعد ساعة من اللحام | في الفولاذ ذي المكافئ الكربوني العالي لا يُجرى الفحص غير الإتلافي النهائي قبل 24–48 ساعة من اللحام |
| 6 | شقّ كلال لُحم من جديد بالتفصيل نفسه | شقّ عند حافّة اللحام أو ثقب أو فتحة تحت حمل متغيّر، وعلامات توقّف على سطح الكسر | حدّد الحمل وغيّر التفصيل مع المصمّم؛ اللحام وحده يعيد الحزّ نفسه |
| 7 | إصلاح ثالث في الموضع نفسه | آثار إصلاحات سابقة، ومنطقة صلبة هشّة | استبدل القطعة أو المقطع: الفولاذ المحمّى مرّتين هشّ |
| 8 | قطب فولاذي على حديد الزهر | بعد أيام شقّ على امتداد خطّ الانصهار، والمثقاب ينزلق على اللحام | قطب نيكل، وخطوط قصيرة، وطَرق |
إلى أين بعد ذلك
لماذا تنشأ الشقوق وكيف تُرقَّم في تقرير الفحص: الشقوق في اللحام. وما الذي تكشفه كلّ طريقة فحص وما لا تراه: الجدول في دليل عيوب اللحام. واستبدال المقاطع والتغطية بالحشو وإصلاح الهياكل والآلات: الإصلاح والترميم. والأرقام لفولاذك: التسخين المسبق، والمكافئ الكربوني، وزمن التبريد t8/5.
أسئلة متكرّرة
هل يجوز أن يُلحم الشقّ من فوقه دون تفريغه؟
لا. يبقى رأس الشقّ تحت اللحام الجديد ويواصل الشقّ النموّ منه. يُفرَّغ الشقّ حتى المعدن السليم، ويُفحص الأخدود بالسوائل النافذة أو بالجسيمات المغناطيسية، وبعدها فقط يُلحم.
ما قطر ثقوب إيقاف الشقّ؟
3–4 mm خلف كلّ نهاية مباشرة، بعد أن يبيّن فحص السوائل النافذة أين ينتهي الشقّ فعلًا. يزيل الثقب الرأس الحادّ، ثم يصير جزءًا من أخدود الإصلاح ويُلحم معه.
ما التسخين المسبق الذي يحتاجه لحام الإصلاح؟
لا يقلّ عن تسخين الوصلة الأصلية، ويُحسب من CET والسُّمك والهيدروجين والطاقة المُدخلة. لفولاذ S355J2 بسُمك 20 mm وطاقة 1.5 kJ/mm تعطي الحاسبة 75 °C مع حشو منخفض الهيدروجين (HD 4) و120 °C مع قطب روتيلي (HD 12). وأخدود الإصلاح مقيَّد أكثر من الوصلة الأصلية، فالقيمة المحسوبة حدّ أدنى.
متى يُفحص لحام الإصلاح؟
بالعين وبالسوائل النافذة فورًا، أمّا في الفولاذ ذي المكافئ الكربوني العالي فلا يُجرى الفحص غير الإتلافي النهائي قبل 24–48 ساعة من اللحام، لأن الشقوق الباردة تظهر متأخّرة. ومدّة الانتظار الفعلية تحدّدها مواصفة المنتج أو خطّة الفحص.
هل يحتاج الإصلاح إلى WPS خاصّة به؟
ليس دائمًا. إذا وقعت طريقة اللحام ومجموعة المادّة والسُّمك والوضعية ضمن نطاق تأهيل قائم (WPQR وفق ISO 15614-1) لُحم الإصلاح وفق تلك الـWPS. أمّا طريقة أخرى أو أخدود خارج نطاق السُّمك أو مادّة مختلفة فتحتاج إلى تأهيل خاصّ.
حديد الزهر: إصلاح بارد أم ساخن؟
بارد بأقطاب Ni أو NiFe وخطوط قصيرة 20–40 mm مع الطَّرق لأغلب الحوامل والأغطية. وساخن، والقطعة كلّها على 500–600 °C مع تبريد بطيء في الفرن، حين يجب تشغيل موضع الإصلاح آليًّا بعد ذلك.
آخر تحديث: