اللحام الانصهاري

اللحام بالقوس الكهربائي هو أحد أنواع اللحام الانصهاري العديدة. يربط هذا النوع من اللحام قطعتين معدنيتين معًا باستخدام معدن حشو وسيط . وتتمثل آلية عمله في إكمال دائرة كهربائية لتكوين قوس كهربائي . تبلغ درجة حرارة هذا القوس 3593  درجة مئوية (6500  درجة فهرنهايت) في مركزه. ^{[ 3 ]} يتكون هذا القوس الكهربائي عند طرف معدن الحشو. وعندما يصهر القوس المعدن، يتم تحريكه، إما يدويًا أو آليًا، على طول الفجوة بين المعدنين، مما يؤدي إلى تكوين رابطة. تُعد هذه الطريقة شائعة جدًا لأنها تُجرى عادةً باستخدام آلة يدوية. تتميز آلات اللحام بالقوس الكهربائي بسهولة نقلها إلى مواقع العمل والمناطق التي يصعب الوصول إليها. كما أنها الطريقة الأكثر شيوعًا للحام تحت الماء. تتشكل الأقواس الكهربائية بين نقاط يفصل بينها غاز. في عملية اللحام تحت الماء، تُنفخ فقاعة من الغاز حول المنطقة المراد لحامها لتكوين القوس الكهربائي. للحام تحت الماء تطبيقات عديدة، منها إصلاح هياكل السفن وصيانة منصات النفط .

تُجرى عملية اللحام بالمقاومة باستخدام قطبين كهربائيين . يلامس كل قطب قطعة من المعدن المراد لحامها. ثم تُضغط القطعتان معًا بين القطبين، ويُمرر تيار كهربائي بينهما. ^{[ 4 ]} تبدأ القطعتان بالتسخين عند نقطة التلامس. ويستمر التيار في المرور عبر المعدن حتى يسخن بدرجة كافية لانصهار القطعتين واندماجهما. وعندما يبرد المعدن، تتصلب الرابطة. تتطلب هذه العملية كميات كبيرة من الكهرباء، وفي معظم الحالات، تُستخدم محولات كهربائية لتوفير التيار الكافي. يُعد اللحام بالمقاومة نوعًا شائعًا جدًا من أنواع اللحام الانصهاري، ويُستخدم في صناعة السيارات ومعدات البناء.

اللحام بالتوصيل، المعروف أيضًا باسم لحام شعاع الليزر أو اللحام الإشعاعي، هو شكل دقيق للغاية من أشكال اللحام الانصهاري. " الليزر " هو اختصار لعبارة "تضخيم الضوء بواسطة الانبعاث المحفز للإشعاع". يُصدر الليزر ضوءًا على شكل نبضات تُسمى "الضخ". ^{[ 5 ]} تُوجّه هذه النبضات نحو خط التماس بين المعدنين المراد وصلهما. أثناء انطلاق شعاع الليزر، يتم توجيهه على طول خط التماس، مما يؤدي إلى انصهار المعدنين. عند انصهارهما، يمتزجان معًا. بعد التبريد، تتشكل رابطة قوية. يتميز الليزر بكفاءته العالية نظرًا لإمكانية تهيئته لإجراء لحامات متعددة في وقت واحد. يمكن تقسيم شعاع الليزر وإرساله إلى مواقع متعددة، مما يقلل بشكل كبير من التكلفة وكمية الطاقة المطلوبة. يُستخدم لحام شعاع الليزر في صناعة السيارات.

اللحام بالحث هو أحد أنواع اللحام المقاوم. مع ذلك، لا توجد نقاط تلامس بين المعدن المراد لحامه ومصدر التيار الكهربائي أو جهاز اللحام. في اللحام بالحث، يُلف ملف حول أسطوانة. يُولّد هذا الملف مجالًا مغناطيسيًا على سطح المعدن الداخلي. يسري هذا المجال المغناطيسي في اتجاه معاكس للمجال المغناطيسي داخل الأسطوانة، مما يُعيق بعضهما بعضًا. ^{[ 6 ]} يؤدي ذلك إلى تسخين المعدن وانصهار حوافه.

يُعدّ اللحام باللهب المباشر من أكثر أنواع اللحام شيوعًا. وأكثر أنواع اللحام باللهب المباشر شيوعًا هو لحام الأوكسي أسيتيلين . يعتمد هذا النوع على تعريض سطح المعادن المراد لحامها للهب لإذابتها ثم ربطها. يستخدم لحام الأوكسي أسيتيلين الأكسجين كمصدر إشعال أساسي بالتزامن مع غاز آخر مثل الأسيتيلين لإنتاج لهب تصل درجة حرارته إلى 2500  درجة مئوية عند طرفه، و2800-3500  درجة مئوية عند طرف المخروط الداخلي. ^{[ 7 ]} يمكن استخدام غازات أخرى مثل البروبان والميثانول في لحام الأوكسي أسيتيلين. ويُعدّ الأسيتيلين الغاز الأكثر استخدامًا في هذا النوع من اللحام.

تعتمد لحام المواد الصلبة المتفاعلة على التفاعلات بين العناصر والمركبات. عند مزج بعض المركبات، ينتج عنها تفاعل كيميائي طارد للحرارة ، أي أنها تُطلق حرارة. ومن التفاعلات الشائعة جدًا استخدام الثرميت، وهو مزيج من أكسيد معدني (الصدأ) والألومنيوم. ينتج عن هذا التفاعل حرارة تتجاوز 2200 درجة مئوية (4000 درجة فهرنهايت) . ^{[ 7 ]} تُوجّه مركبات المواد الصلبة المتفاعلة إلى قطعتي المعدن المراد وصلهما. وبمجرد وصولها إلى مكانها، يُستخدم عامل مساعد لبدء التفاعل. قد يكون هذا العامل المساعد مادة كيميائية أو مصدر حرارة آخر. تعمل الحرارة المتولدة على صهر المعدنين المراد وصلهما. وعندما يبرد المعدن، تتشكل رابطة بينهما. ولحام المواد الصلبة المتفاعلة استخدامات متخصصة عديدة، بدءًا من لحام قضبان السكك الحديدية وصولًا إلى فتح خزائن البنوك.