تشمل الأسباب الرئيسية لشقوق آلة اللحام بالليزر سرعة التبريد العالية جدًا، والاختلافات في خصائص المواد، وإعدادات معلمات اللحام غير الصحيحة، وتصميم اللحام السيئ وإعداد سطح اللحام.
١. أولًا، يُعدّ التبريد السريع جدًا سببًا رئيسيًا للتشققات. أثناء عملية اللحام بالليزر، تُسخّن منطقة اللحام بسرعة ثم تُبرّد بسرعة. يُسبّب هذا التبريد والتسخين السريعان إجهادًا حراريًا كبيرًا داخل المعدن، مما يُشكّل التشققات.
٢. بالإضافة إلى ذلك، تختلف معاملات التمدد الحراري للمواد المعدنية المختلفة. عند لحام مادتين مختلفتين، قد تحدث شقوق بسبب اختلافات التمدد الحراري.
3. تؤدي الإعدادات غير الصحيحة لمعلمات اللحام مثل الطاقة والسرعة والبعد البؤري أيضًا إلى توزيع غير متساوٍ للحرارة أثناء اللحام، مما يؤثر على جودة اللحام وحتى يتسبب في حدوث تشققات.
٤. مساحة سطح اللحام صغيرة جدًا: يتأثر حجم بقعة اللحام بالليزر بكثافة طاقة الليزر. إذا كانت مساحة بقعة اللحام صغيرة جدًا، فسيؤدي ذلك إلى إجهاد مفرط في المنطقة، مما يؤدي إلى تشققات.
٥. سوء تصميم اللحام وتجهيز سطح اللحام من العوامل المهمة التي تُسبب التشققات. قد يؤدي التصميم غير السليم لهندسة اللحام وحجمه إلى تركيز إجهاد اللحام، كما أن التنظيف والمعالجة المسبقة غير السليمة لسطح اللحام تؤثر على جودة اللحام ومتانته، مما يُؤدي بسهولة إلى تشققات.
ولحل هذه المشاكل يمكن إتباع الحلول التالية:
1. التحكم في معدل التبريد، وإبطاء معدل التبريد عن طريق التسخين المسبق أو استخدام المثبط، وما إلى ذلك لتقليل تراكم الإجهاد الحراري؛
2. حدد المواد المتطابقة، وحاول اختيار المواد ذات معاملات التمدد الحراري المتشابهة للحام، أو أضف طبقة من مادة انتقالية بين مادتين مختلفتين؛
3. تحسين معلمات اللحام، وضبط معلمات اللحام المناسبة وفقًا لخصائص المواد الملحومة، مثل تقليل الطاقة بشكل مناسب، وضبط سرعة اللحام، وما إلى ذلك؛
4. زيادة مساحة سطح اللحام: إن زيادة مساحة سطح اللحام بشكل مناسب يمكن أن يخفف من مشاكل الإجهاد والشقوق الناجمة عن اللحامات المحلية الصغيرة.
5. إجراء المعالجة المسبقة للمواد ومعالجة ما بعد اللحام، وإزالة الشوائب مثل الزيت والحجم وما إلى ذلك من جزء اللحام، واستخدام طرق المعالجة الحرارية مثل التلدين والتخمير لإزالة الإجهاد المتبقي من اللحام وتحسين صلابة المفصل الملحوم.
6. إجراء المعالجة الحرارية اللاحقة: بالنسبة لبعض المواد التي يصعب تجنب الشقوق فيها، يمكن إجراء المعالجة الحرارية المناسبة بعد اللحام لإزالة الإجهاد الناتج عن اللحام وتجنب حدوث الشقوق.
وقت النشر: ١٨ أكتوبر ٢٠٢٤
