تستخدم عملية اللحام حرارة مكثفة لربط المعادن، مما يؤدي إلى انصهار المعدن في منطقة اللحام ثم تصلبه. تسبب هذه العمليات تغيرات في البنية الذرية والأبعاد المجهرية للمعدن. يتمدد المعدن في منطقة اللحام ثم ينكمش عند التبريد. عندما يتم تقييد هذا الانكماش بواسطة المعدن البارد والصلب المحيط، تتولد إجهادات شد وضغط في الهيكل. تحدث هذه التشوهات الدائمة عندما تتجاوز هذه الإجهادات مقاومة الخضوع للمعدن.

في الهياكل عالية الدقة مثل هياكل ماكينات راوتر CNC، يعد التحكم في التشوه أمرًا ضروريًا. يؤثر تسلسل اللحام بشكل مباشر على كيفية توزيع هذه الإجهادات الحرارية وبالتالي على حجم واتجاه التشوه. فيما يلي بعض المبادئ الأساسية لتسلسل اللحام والبيانات الفنية:

• لحام متوازن ومتماثل: موازنة إدخال الحرارة عن طريق اللحام المتزامن أو المتسلسل على جانبي الهيكل أو في نقاط متماثلة يقلل من الانكماش أحادي الجانب. على سبيل المثال، عند لحام الجوانب الأربعة لمقطع صندوقي، فإن لحام الجوانب المتقابلة بالتناوب (مثل 1-2-3-4 بدلاً من 1-3-2-4) يقلل من التشوه.
• اللحام الكتلي (Block Welding): تقسيم درزات اللحام الطويلة إلى أقسام صغيرة ولحام هذه الأقسام بترتيب معين لمنع تراكم الحرارة. يُسمح للمعدن بالتبريد بعد كل لحام كتلي.
• اللحام بالخطوة العكسية (Back-Step Welding): طريقة تقدم يتم فيها تقسيم درزة اللحام إلى مقاطع قصيرة ولحام كل مقطع من نهاية الدرزة إلى بدايتها. هذا يقلل من الإجهاد المتراكم في نهاية كل مقطع ويوازن الانكماش الكلي. وهي فعالة بشكل خاص في الدرزات الطويلة.
• اللحام المتقطع (Skip Welding): يتم إجراء درزة اللحام مع تخطي فترات معينة، مما يوزع تراكم الحرارة وبالتالي الإجهاد. ثم يتم إكمال الأجزاء المتخطاة. تُستخدم هذه الطريقة لمنع التشوه في الهياكل ذات الجدران الرقيقة أو الأسطح الكبيرة.
• التشديد المسبق (Pre-stressing) والتثبيت (Clamping): ثني الأجزاء قليلاً في الاتجاه المعاكس قبل اللحام أو استخدام مثبتات صلبة لموازنة التشوه الناتج عن انكماش ما بعد اللحام. تمنع المثبتات حركة الأجزاء، مما يمنع التشوه، ولكن هذا يمكن أن يؤدي إلى تراكم إجهادات عالية داخل الهيكل. لذلك، يجب حساب قوة وموضع التثبيت بشكل جيد.
• التحكم في إدخال الحرارة: تحسين معلمات مثل تيار اللحام والجهد وسرعة الشعلة يؤثر على كمية الحرارة الإجمالية (Joule/mm) التي تدخل منطقة اللحام. عادةً ما يؤدي انخفاض إدخال الحرارة إلى تشوه أقل.
• اختيار طريقة اللحام: طرق مثل MIG/MAG (لحام القوس بالغاز المعدني) أو TIG (لحام القوس بالتنجستن والغاز الخامل) التي توفر إدخال حرارة أقل، قد تسبب تشوهًا أقل مقارنة بطرق مثل SMAW (لحام القوس بالقطب الكهربائي المغطى).

يمكن دعم تطبيق هذه المبادئ بأدوات محاكاة مثل تحليل العناصر المحدودة (FEA) لتحديد تسلسل اللحام الأمثل والمعلمات. يؤثر نوع المادة المستخدمة في تصميم الهيكل (مثل الفولاذ منخفض الكربون، الفولاذ المقاوم للصدأ، سبائك الألومنيوم)، ومعامل التمدد الحراري للمادة، ومقاومة الخضوع، بشكل مباشر على كمية التشوه.