لحام الفولاذ المقاوم للصدأ
المشكلة ليست في اللُّحام نفسه بل بجواره: الشريط الذي فقد الكروم بينما كل شيء آخر يبدو سليمًا.
التحسيس
القاعدة الوحيدة التي تحكم كل ما دونها: أقلّ زمن ممكن بين 450 و850 درجة. ومنها تتفرّع كل التوصيات العملية.
إدارة الحرارة
- طاقة حرارية منخفضة. احسبها بـ حاسبة الطاقة الحرارية، والحدّ الأعلى المعتاد نحو 1.5 kJ/mm.
- حرارة بين المرّات دون 150 درجة. انتظر أو برّد.
- مرّات رفيعة سريعة بدل مرّة سميكة بطيئة.
- لا تسخين مسبق. الأوستنيتي لا يحتاجه، والتسخين هنا ضرر لا وقاية.
مادة الحشو
عادةً درجة مماثلة مع حرف L: 308L لـ304، و316L لـ316. وعند وصل المقاوم للصدأ بالفولاذ الكربوني يُختار 309L — مسبوك بزيادة ليبقى أوستنيتيًّا بعد التخفيف. راجع لحام المعادن المختلفة.
الغاز وحماية الجذر
الإضافة الفعّالة عند 2 بالمئة تقريبًا لا أكثر: الكربون من CO₂ يدخل اللُّحام ويخفض مقاومة التآكل. وحماية الجذر بالأرغون إلزامية في الأنابيب — الجذر المكشوف يتأكسد ويأخذ لونًا رماديًّا خشنًا فقد مقاومته.
| الطريقة | الخليط | الرمز | التدفّق |
|---|---|---|---|
| TIG (141) | Ar 100 % أو Ar + 2 % H₂ | I1 / R1 | 6–12 l/min |
| MIG/MAG (135) | Ar + 2 % CO₂ أو Ar + 2 % O₂ | M12 / M13 | 12–15 l/min |
| حماية الجذر | Ar 100 % | I1 | حتّى يُزاح الهواء |
بعد اللحام
أزل لون الأكسدة (التلوّن الحراري) بالتخليل أو بالفرشاة المقاومة للصدأ: المنطقة الملوّنة أضعف مقاومةً للتآكل. والفرشاة يجب أن تكون مخصّصة للمقاوم للصدأ وحده — فرشاة استُعملت على الفولاذ العادي تزرع فيه حديدًا يصدأ.
ضبط التشوّه
الفولاذ المقاوم للصدأ يتمدّد نحو مرّة ونصف أكثر من الفولاذ الكربوني ويوصّل الحرارة أقلّ منه بكثير: أي أنّ الحرارة تبقى حيث وُضعت، والقطعة تلتوي. والعلاج ميكانيكي لا كهربائي: نقاط تثبيت أكثف ممّا تظنّ، ولحام بخطوة راجعة، ومشابك، وشريحة نحاس تحت الجذر تسحب الحرارة وتحمل الحوض.
وبالعناية نفسها تُلحم هياكل الطاولات وأسطحها من الفولاذ المقاوم للصدأ؛ والقطعة كاملةً تجدها في الأثاث والديكور.
التنظيف بعد اللحام
الفرشاة يجب أن تكون مخصّصة للفولاذ المقاوم للصدأ ولا تُستعمل على الفولاذ الكربوني أبدًا: حبيبات الحديد التي تنقلها تصدأ لاحقًا على السطح فيبدو المعدن كأنّه صدئ من نفسه. وألوان الأكسدة الزرقاء حول اللحام ليست زينة: تحتها طبقة التخميل أضعف، وحيث تُهمّ مقاومة التآكل تُزال بمعجون التخليل ثمّ يُشطف السطح بالماء.
أقطاب وأسلاك الفولاذ المقاوم للصدأ: كيف تُقرأ التسمية
الحشو يتبع رتبة الفولاذ، وعلى العلبة تسمية وفق EN ISO 3581 (الأقطاب) أو EN ISO 14343 (الأسلاك والقضبان)، وبجانبها عادةً التسمية الأمريكية AWS. الأزواج الأكثر شيوعًا في الورشة:
| الفولاذ (EN / الرقم / AISI) | الحشو | القطب EN ISO 3581 / AWS | السلك EN ISO 14343 / AWS |
|---|---|---|---|
| X5CrNi18-10 / 1.4301 / 304 | 308L | E 19 9 L / E308L | G 19 9 L Si / ER308LSi |
| X2CrNi19-11 / 1.4306 / 304L | 308L | E 19 9 L / E308L | G 19 9 L Si / ER308LSi |
| X2CrNiMo17-12-2 / 1.4404 / 316L | 316L | E 19 12 3 L / E316L | G 19 12 3 L Si / ER316LSi |
| X6CrNiTi18-10 / 1.4541 / 321 | 347 | E 19 9 Nb / E347 | G 19 9 Nb Si / ER347Si |
| مقاوم + فولاذ كربوني | 309L | E 23 12 L / E309L | G 23 12 L Si / ER309LSi |
كيف تُقرأ E 19 9 L R 12: E قطب مغلّف (G سلك MIG/MAG، وW قضيب TIG)، و19 و9 تعنيان نحو 19 % كروم و9 % نيكل في المعدن المترسّب، وL كربون منخفض، وR غلاف روتيلي (B قاعدي)، ثم أرقام نوع التيّار والأوضاع. وفي AWS تصف النهاية الغلاف: -16 روتيلي للتيّار المتردّد والمستمرّ، و-17 روتيلي بخطّ أنعم، و-15 قاعدي للمستمرّ فقط. وقاعدة الجدول: لا يجوز أن يكون الحشو أفقر سبكًا من الفولاذ — 316L على 304 مقبول، و308L على 316L غير مقبول لأنّ اللحام يفقد الموليبدنوم. والدليل الكامل للتسميات — تسميات الأقطاب والأسلاك.
مثال محسوب: الطاقة الخطّية في TIG وMAG
الصيغة ومعاملات الكفاءة نفسها التي في حاسبة الطاقة الخطّية: Q = k·U·I·60 / (v·1000)، مع k = 0.6 في TIG و0.8 في MAG. المعطيات للمثال لا توصية:
- TIG، 110 A، 12 V، 100 mm/min — Q = 0.48 kJ/mm.
- TIG نفسه بسرعة 200 mm/min — Q = 0.24 kJ/mm. ضعف السرعة يعني نصف الحرارة لكلّ مليمتر بالتيّار نفسه.
- MAG نبضي، 160 A، 22 V، 350 mm/min — Q = 0.48 kJ/mm، أي مثل TIG البطيء رغم تيّار أكبر بمرّة ونصف.
الدرس للفولاذ المقاوم: الإفراط في الحرارة يقرّره التيّار والسرعة معًا لا التيّار وحده. وخطّ نهائي بـTIG «يُدلَّل» ببطء قد يُدخل في الوصلة حرارة أكثر من شوط سريع بنصف الآلي. تحقّق من قيمك في حاسبة الطاقة الخطّية.
التخليل والتخميل خطوة بخطوة
- أزل الخبث والرذاذ بفرشاة من سلك مقاوم أو قرص ليفي — لا بفرشاة لمست الفولاذ الكربوني أبدًا.
- ضع معجون التخليل على ألوان التأكسد واتركه المدّة التي يحدّدها المنتِج؛ والإطالة تُفقد السطح لمعانه.
- اشطف جيّدًا بالماء، ويُفضَّل ماء قليل الكلوريد — فبقايا المعجون والكلوريدات تسبّب التآكل بنفسها.
- خمّل السطح إن نصّت المواصفة على ذلك: الطبقة الواقية تتجدّد وحدها في الهواء أيضًا، لكن أبطأ.
- افحص: لون مطفأ متجانس بلا قوس قزح ولا نقاط صدأ.
معاجين التخليل تحوي أحماضًا قويّة، وعادةً حمض الهيدروفلوريك: قفّازات مقاومة للأحماض، ونظّارات أو واقي وجه، وتهوية — معدّات وقاية اللحّام.
المقاوم الفريتي والدوبلكس — ما الذي يتغيّر
الفريتي (430، 1.4016) لا يتصلّد كالفولاذ الكربوني، لكنّ الحبيبات تكبر في المنطقة المتأثّرة بالحرارة فتصير الوصلة هشّة. ومن هنا القاعدة نفسها التي للأوستنيتي لكن بصرامة أشدّ: أقلّ حرارة ممكنة، وخطوط قصيرة، وحشو وفق WPS.
الدوبلكس (2205، 1.4462) يحتاج توازنًا بين الفريت والأوستنيت. والحشو مفرط السبك بالنيكل (النوع 2209)، والطاقة الخطّية محدودة من الجهتين: البرودة الزائدة تعطي فريتًا زائدًا، والحرارة الزائدة تعطي أطوارًا بين فلزّية هشّة. وهنا تؤخذ المعطيات من WPS وحدها لا «بالنظر». ووصل الدوبلكس بالفولاذ الكربوني — لحام المعادن المختلفة.
أسئلة متكرّرة
لماذا يصدأ اللُّحام والمعدن الأساسي سليم؟
التحسيس. إذا أطالت الحرارة البقاء بين 450 و850 درجة، يترسّب كربيد الكروم عند حدود الحبيبات ويترك شريطًا فقيرًا بالكروم بجوارها. هذا الشريط لا يستطيع تكوين الغشاء الخامل، فيصدأ وحده. والعلاج في الحرارة لا في مادة الحشو.
ما فائدة الحرف L في 304L و316L؟
كربون منخفض، دون 0.03 بالمئة. أقلّ كربون يعني كربيد كروم أقلّ، وبالتالي مقاومة أعلى للتحسيس. وهذا أبسط وقاية وأرخصها: اطلب الدرجة L إذا كانت الوصلة ستتعرّض لوسط أكّال.
ولماذا يتشوّه المقاوم للصدأ أكثر من الفولاذ العادي؟
معامل تمدّده أعلى بنحو 50 بالمئة وتوصيله الحراري أقلّ بنحو الثلث. الحرارة تتجمّع محلّيًّا بدل أن تنتشر، والمعدن يتمدّد أكثر — فينتج تشوّه أكبر من الحرارة نفسها. العلاج: طاقة أقلّ، وتثبيت أفضل، ولحام متقطّع.
أيّ قطب للفولاذ المقاوم 304؟
قطب 308L: E 19 9 L وفق EN ISO 3581، وبرمز AWS E308L-16 أو -17. وللـ316L يؤخذ E 19 12 3 L (E316L)، وللمثبَّت 321 E 19 9 Nb (E347)، وللوصل بالفولاذ الكربوني E 23 12 L (E309L).
هل يمكن لحام الفولاذ المقاوم بآلة MIG؟
نعم: سلك 308LSi أو 316LSi، وأرغون مع 2 % CO₂ أو 2 % O₂، والأفضل بالقوس النبضي. أمّا CO₂ النقي وخلائط الفولاذ الكربوني فلا تُستعمل — فالكربون من الغاز ينتقل إلى اللحام ويُضعف مقاومة التآكل.
كيف تُزال ألوان التأكسد بعد لحام الفولاذ المقاوم؟
بمعجون التخليل: يوضع على المنطقة الملوّنة، ويُترك المدّة المذكورة في تعليمات المنتِج، ثم يُشطف بالماء ويُخمَّل عند الحاجة. والجلخ يزيل اللون لكنّه يترك خدوشًا يعلق فيها الوسخ والكلوريدات أسهل.
آخر تحديث: