عدم الانصهار وعدم النفاذ: كيف تميّز بينهما
عيبان يُخلط بينهما دائمًا، وأخطر ما في القائمة: لا يظهران على السطح، ويقعان حيث يتركّز الإجهاد.
الجواب المختصر
عدم الانصهار (401) لحام لامس المعدن ولم يُذبه. وعدم النفاذ (402) جذر لم يبلغه القوس أصلًا. الأول يُعالَج بالحرارة والأسلوب عند الجهاز، والثاني بالهندسة على طاولة التجميع. وكلاهما غير مسموح في المستويين B وC.
عدم النفاذ (402) جذرٌ لم يبلغه اللحام. وعدم الانصهار (401) معدنٌ تُرسّب لكنّه لم ينصهر مع ما جاوره. والأوّل يأتي في الغالب من التجميع: الفجوة وأنف الجذر وقطر القطب. والثاني من الضوابط والتقنية. ولا يسمح ISO 5817 بعدم الانصهار عند أيّ مستوى جودة، ولا بعدم النفاذ في المستويين B وC؛ أمّا المستوى D فيتسامح مع نقص اختراق قصير حتى 0.2 t وبحدٍّ أقصى 2 mm.
الفرق
| عدم النفاذ (402) | عدم الانصهار (401) | |
|---|---|---|
| ما هو | اللحام لم يخترق إلى العمق المطلوب | المعدن تُرسّب لكنّه لم ينصهر مع الحافّة ولا مع الشوط السابق |
| أين يكثر | في جذر الوصلة الملحومة من جهة واحدة | على خطّ الانصهار، بين الأشواط |
| يُرى من الخارج | أحيانًا — يفضحه جذر ضيّق | لا يكاد يُرى |
| بمَ يُكتشف | الفحص بالموجات فوق الصوتية والتصوير الإشعاعي والفحص من الجهة الأخرى | الموجات فوق الصوتية؛ والتصوير الإشعاعي أضعف — العيب مستوٍ |
| السبب الرئيس | هندسة التجميع: الفجوة وأنف الجذر وقطر القطب | الضوابط والتقنية: حرارة قليلة وزاوية خاطئة |
عدم الانصهار أم عدم النفاذ: كيف تعرف أيّهما لديك
عدم النفاذ يعيدك إلى التجميع، وعدم الانصهار إلى ضوابط اللحام والتقنية. أربعة فحوص تفصل بينهما.
| الفحص | عدم الانصهار (401) | عدم النفاذ (402) |
|---|---|---|
| الموضع في المقطع | وجه الشطف، أو بين المرّات، أو وجه الجذر — في أيّ نقطة من السُمك | عند الجذر، على المحور |
| المقطع المجهري الكلّي (الماكرو) | خطّ رفيع على حدّ الانصهار أو بين الخرزات، وكثيرًا ما يحوي خبثًا | وجها الجذر ما زالا موجودين: حافّتان مستقيمتان متوازيتان بينهما الفجوة أو شريط غير منصهر |
| التصوير بالأشعّة | خطّ رفيع مزاح نحو طرف الخرزة، متقطّع غالبًا؛ وقد لا يظهر أصلًا | خطّ داكن مستقيم على المحور بحافّتين منتظمتين |
| الموجات فوق الصوتية | عاكس مستوٍ على الجدار أو بين المرّات؛ صداه قويّ فقط إذا أصابته الموجة عموديًّا | عاكس عند الجذر، على عمق السطح المقابل |
| اختبار الثني أو الكسر | ينفتح على خطّ الانصهار؛ وجه شطف أملس غير منصهر | ينفتح عند الجذر؛ شريط من وجه الجذر لم ينصهر |
في مقطع الماكرو
المقطع المحفور كيميائيًّا (ISO 17639) أوضح دليل. عدم النفاذ يترك الوصلة كما جُمّعت: وجها جذر مستقيمان والفجوة بينهما. أمّا عدم الانصهار فيظهر خطًّا داكنًا رفيعًا؛ فإن كان فيه خبث فالسبب التنظيف، وإن كان خطًّا نظيفًا على طول الجدار فالسبب الحرارة والزاوية.
في صورة الأشعّة
التصوير الإشعاعي (ISO 17636) يُظهر عدم النفاذ جيّدًا: خطّ مستقيم في الوسط بحافّتين منتظمتين. أمّا عدم الانصهار الجانبي فيقع أقرب إلى طرف الخرزة، حيث جدار الشطف، وغالبًا على شكل قطع متفرّقة. والعيب المستوي المائل على الشعاع قد لا يترك أيّ صورة.
بالموجات فوق الصوتية
الفحص بالموجات فوق الصوتية (ISO 17640) يستجيب للعيوب المستوية. صدى من عمق السطح المقابل على المحور مشكلة جذر؛ وصدى من الجدار في منتصف السُمك عدم انصهار جانبي. وتُختار زاوية المجسّ لتلاقي الجدار عموديًّا، لذا يحتاج الفاحص إلى رسم التجهيز.
في اختبار الثني أو الكسر
ثني الوجه أو الثني الجانبي (ISO 5173) مع عدم الانصهار ينفتح على خطّ الانصهار ويكشف جدارًا أملس باهتًا، ملوّنًا بالأكسيد أحيانًا. وثني الجذر مع عدم النفاذ ينفتح عند الجذر ويكشف شريطًا مسطّحًا من وجه الجذر لم ينصهر.
الأنواع الثلاثة لعدم الانصهار: 4011 و4012 و4013
عدم الانصهار الجانبي (4011)
معدن مترسّب على وجه الشطف دون أن يصهره، وعادةً على طول مقطع كامل. مصدره شطف ضيّق، أو زاوية مشعل خاطئة، أو أنماط MAG باردة.
عدم الانصهار بين المرّات (4012)
مرّة لم تنصهر مع التي تحتها. الأسباب: خبث أو أكسيد بقي على الخرزة، أو حزوز عميقة عند طرفي خرزة محدّبة، أو تيار منخفض جدًّا في مرّات الملء.
عدم الانصهار في الجذر (4013) — ليس هو 402
مرّة الجذر بلغت القاع لكنها لم تنصهر مع أحد وجهي الجذر؛ أمّا في 402 فلم يُبلغ الجذر أصلًا. في مقطع الماكرو يكون الجذر في 4013 ممتلئًا والخطّ على طول وجه واحد، وفي 402 فراغ في الوسط. 4013 يأتي من قوس موجّه إلى جانب واحد أو من الانحراف المغناطيسي للقوس؛ و402 من التجميع — انظر عدم نفاذ جذر اللحام.
لماذا هما الأخطر
المسامة مستديرة، والإجهاد يلتفّ حولها. أمّا عدم الانصهار فانقطاع مستوٍ بحافّة حادّة يركّز الإجهاد تمامًا كما يفعل الشقّ. ميكانيكيًّا هو شقّ، لكنه صُنع أثناء اللحام بدل أن ينمو.
لذلك لا يحدّد له ISO 5817 حجمًا مسموحًا عند أيّ مستوى جودة. لا قياس يُتجادل فيه: ما وُجد يُصلَح.
عدم النفاذ في الجذر
صار لعدم النفاذ صفحة خاصة به: تسعة أسباب، والعلامة التي تميّز كلًّا منها، وقيم الفجوة وحافة الجذر، وحدود ISO 5817 — عدم نفاذ جذر اللحام. وما يلي هنا هو النسخة المختصرة.
اللُّحام لم يبلغ قاع الوصلة، فبقي فراغ ممتدّ. الأسباب: خلوص جذر ضيّق، أو وجه جذر سميك، أو تيار منخفض، أو زاوية تجهيز صغيرة لا تسمح للقوس بالوصول. العلاج يبدأ من التجهيز لا من الضبط — حاسبة تجهيز الحافّة تعطي الأبعاد وفق ISO 9692-1.
عدم الانصهار الجانبي
المعدن المترسّب لامس جدار التجهيز ولم ينصهر معه: بينهما خطّ رفيع لا يُرى من الخارج. أشيع أسبابه الحرارة القليلة — نمط القِصَر في MIG/MAG على وجه الخصوص، — والقوس الموجّه إلى وسط الوصلة بدل الجدار، وخبث لم يُزل من المرّة السابقة.
عدم الانصهار بين المرّات
مرّة جديدة على مرّة باردة ملوّثة بالخبث. القاعدة: تنظيف كامل بين المرّات، والحفاظ على درجة الحرارة بينها ضمن ما تقوله مواصفة الإجراء — لا أقلّ ولا أكثر.
تسعة أسباب لعدم الانصهار: العلامة وما الذي يُغيَّر
- بداية باردة. العلامة: عدم انصهار عند بداية المرّات وعند الاستئناف. العمل: إشعال القوس أمام نقطة البداية والرجوع فوقها، وألواح بدء في الوصلات الحرجة، وترقيق نهاية المرّة السابقة بالجلخ.
- تيار منخفض جدًّا. العلامة: خرزة عالية مستديرة بطرفين حادّين. العمل: ضبط التيار حسب القطب والصفيحة — حاسبة التيار للّحام بالقطب المغلّف، وجدول الضبط لـ MIG/MAG.
- سرعة تقدّم عالية. العلامة: خرزة ضيّقة لا تبلّل الجدارين. العمل: الإبطاء حتى تنبسط عليهما.
- الحوض يسبق القوس. العلامة: سطح أملس يخفي عدم الانصهار — MAG بتقدّم بطيء قياسًا بتغذية السلك، أو لحام عمودي نازل على صفيحة أسمك. العمل: إبقاء القوس على الحافّة الأمامية للحوض، والتقدّم أسرع أو خفض تغذية السلك، ولحام الصفائح السميكة رأسيًّا صاعدًا.
- زاوية خاطئة للمشعل أو القطب. العلامة: العيب على الجدار الذي ابتعد عنه القوس. العمل: التصويب نحو الجدار؛ وفي الشطف العريض خرزتان في كلّ طبقة، كلّ منهما ملاصقة لجدارها.
- شطف ضيّق جدًّا. العلامة: 4011 في أسفل الشطف على الجدارين. العمل: قياس الزاوية بالمقياس. جدول الموقع يعطي 50–70° للشطف V المفرد من 3 إلى 12 mm، و60° للقطب المغلّف، و50–60° لـ MAG — تجهيز وصلة اللحام وحاسبة الشطف.
- قشور الدرفلة والأكسيد والخبث. العلامة: 4012 مع خبث، أو خطّ على طول وجه قطع غير مجلوخ. العمل: الجلخ حتى المعدن اللامع، وإزالة الخبث بعد كلّ مرّة، وجلخ الحزوز عند أطراف الخرزة.
- MAG بالدائرة القصيرة على صفيحة سميكة. العلامة: خرزة أنيقة باردة من الداخل. الدائرة القصيرة تعمل عند 16–22 V بحوض بارد؛ ولسُمك 8–10 mm يعطي جدول الضبط سلكًا بقطر 1.2 mm و 220–280 A و26–29 V — وهذا مجال الرذاذ (من 26–28 V، ولمعدن من 5 mm). العمل: الملء بالرذاذ أو بالنبضي — انظر لحام MIG/MAG.
- الانحراف المغناطيسي للقوس. العلامة: مع التيار المستمرّ يتشرّد القوس عند طرفي الوصلة وقرب ملقط الأرضي. العمل: نقل الملقط، واللحام باتّجاه نقطة تثبيت كبيرة، وإمالة القطب عكس الانحراف، واستخدام التيار المتناوب مع القطب المغلّف إن كان القطب يسمح.
كيف يُكشف
الموجات فوق الصوتية (UT) هي الطريقة العملية: العيبان مستويان، وهذا ما يعكس الموجة بوضوح. الأشعّة (RT) تكشف عدم النفاذ في الجذر جيّدًا وقد تفوّت عدم الانصهار الجانبي إذا وقع موازيًا للشعاع.
الوقاية من الاثنين
- تجهيز الوصلة حسب رسم مواصفة الإجراء، وقياس الفجوة بالمقياس لا بالعين. سماحية فجوة الجذر موجودة لهذا السبب تحديدًا.
- تيار كافٍ للسُمك — حاسبة التيار للقطب المغلّف، وفي MIG نمط بحرارة كافية: الرذاذ أو النبضي بدل القوس القصير فوق 6 mm.
- القوس على الحافّة الأمامية للحوض، لا خلفه أبدًا.
- التنظيف بين كلّ مرّتين.
- في الوصلة الحرجة الملحومة من جهة واحدة، احسب حساب القشط من الخلف. التخطيط له أرخص من اكتشافه عند الفحص.
الإصلاح خطوة بخطوة: الإزالة ثم الفحص ثم إعادة اللحام
- تحديد بداية المؤشّر ونهايته من تقرير UT أو RT.
- الجلخ أو القشط بالقوس والهواء حتى المعدن السليم، مع تجاوز الطرفين؛ ثم جلخ السطح المقشوط.
- إبقاء الحفرة مفتوحة: الأخدود الضيّق هو بالضبط الشطف الذي يصنع 4011.
- فحصها بالجسيمات المغناطيسية على الفولاذ الفريتي، وبالسوائل النافذة على الفولاذ المقاوم للصدأ والألومنيوم.
- إعادة اللحام وفق مواصفة الإجراء أو إجراء الإصلاح بعد تصحيح السبب.
- إعادة الفحص بالطريقة نفسها التي كشفته — العين هنا لا تثبت شيئًا.
ماذا تقول ISO 6520-1 وISO 5817
ISO 6520-1: الرقم 401 عدم انصهار (4011 جانبي، 4012 بين المرّات، 4013 في الجذر)، والرقم 402 عدم نفاذ. الحدود من جدول ISO 5817 في الموقع: 401 غير مسموح في B وC وD؛ و402 غير مسموح في B وC، ويُسمح في D بعيب قصير حتى 0.2·t وبحدٍّ أقصى 2 mm. على صفيحة 8 mm هذا 1.6 mm؛ وعلى 15 mm تُقلَّص الـ 3 mm إلى 2 mm. وفئة التنفيذ EXC2 حسب EN 1090-2 تعني المستوى C، فأيّ عدم نفاذ هناك يستوجب الإصلاح.
أسئلة متكرّرة
ما الفرق بين العيبين بالضبط؟
عدم النفاذ نقص في العمق: اللُّحام لم يصل إلى قاع الوصلة. وعدم الانصهار نقص في الالتحام: المعدن وصل ولامس الجدار لكنه لم ينصهر معه. الأول يُرى في المقطع كفراغ عند الجذر، والثاني كخطّ رفيع بين المعدن المترسّب والجدار.
لماذا لا يكشفهما الفحص البصري؟
لأن كليهما داخلي. الوجه قد يخرج أملس ومنتظمًا فوق عيب يمتدّ على طول الوصلة. عدم الانصهار الجانبي خاصّةً يحتاج الفحص بالموجات فوق الصوتية: الأشعّة قد تفوّته أيضًا إذا كان مستواه موازيًا لاتّجاه الشعاع.
عدم الانصهار أم عدم النفاذ في صورة الأشعّة: كيف أفرّق بينهما؟
عدم النفاذ خطّ داكن مستقيم على محور اللُّحام بحافّتين منتظمتين. أمّا عدم الانصهار الجانبي فخطّ أرفع موازٍ للُّحام، مزاح نحو طرف الخرزة، وكثيرًا ما يكون متقطّعًا. والفيلم النظيف لا يثبت الكثير إذا كان عدم الانصهار هو المشتبه به.
هل يمكن تغطية عدم الانصهار بمرّة لحام إضافية؟
لا. المرّة الجديدة تصهر الخرزة التي تحتها، لا المستوى غير المنصهر الواقع أسفلها. يُجلخ العيب أو يُقشط بالقوس حتى المعدن السليم، ويُفحص الأخدود بالسوائل النافذة أو بالجسيمات المغناطيسية، ثم يُعاد لحام الوصلة وفق مواصفة الإجراء WPS.
ما هو عدم الانصهار الجانبي؟
هو العيب 4011 في ISO 6520-1: معدن مترسّب ملاصق لوجه الشطف دون أن يصهره. أسبابه المعتادة: شطف ضيّق، أو قوس موجّه على طول الوصلة بدل الجدار، أو نمط MAG بارد.
آخر تحديث: