أثناء عملية اللحام، يتعرض المعدن المراد لحامه للتسخين والذوبان (أو الوصول إلى حالة البلاستيك الحراري) والتصلب اللاحق والتبريد المستمر بسبب إدخال الحرارة وانتشارها، وهو ما يسمى بعملية تسخين اللحام.
تمر عملية تسخين اللحام خلال عملية اللحام بأكملها، وتصبح واحدة من العوامل الرئيسية التي تؤثر وتحدد جودة اللحام وإنتاجية اللحام من خلال الجوانب التالية:
1) حجم وتوزيع الحرارة المطبقة على المعدن اللحام يحدد شكل وحجم حوض المنصهر.
2) ترتبط درجة التفاعل المعدني في حوض اللحام ارتباطًا وثيقًا بتأثير الحرارة وطول الوقت الذي يظل فيه حوض اللحام منصهرًا.
3) يؤثر تغيير معلمات التسخين والتبريد في اللحام على عملية التصلب والتحول الطوري لمعادن حوض المنصهر، ويؤثر على تحول البنية الدقيقة للمعدن في المنطقة المتأثرة بالحرارة. وبالتالي، فإن بنية وخصائص اللحام ومنطقة اللحام المتأثرة بالحرارة مرتبطة أيضًا بالتأثير الحراري.
4) بسبب التسخين والتبريد غير المتساوي لكل جزء من اللحام، يتم التسبب في حالة إجهاد غير متساوية، وتوليد درجات مختلفة من تشوه الإجهاد والانفعال.
5) تحت تأثير حرارة اللحام، قد تحدث أشكال مختلفة من الشقوق والعيوب المعدنية الأخرى بسبب التأثير المشترك لعلم المعادن وعوامل الإجهاد وبنية المعدن المراد لحامه.
6) تحدد الحرارة المدخلة لعملية اللحام وكفاءتها سرعة ذوبان المعدن الأساسي والقطب (سلك اللحام)، وبالتالي تؤثر على إنتاجية اللحام.
تعتبر عملية اللحام بالحرارة أكثر تعقيدًا بكثير من عملية التسخين في ظل ظروف المعالجة الحرارية العامة. وتتميز بالخصائص الرئيسية الأربع التالية:
أ. التركيز المحلي لعملية اللحام الحرارية
لا يتم تسخين اللحام ككل أثناء اللحام، ومصدر الحرارة يسخن فقط المنطقة القريبة من نقطة العمل المباشر، والتسخين والتبريد غير متساويين للغاية.
ب. قدرة مصدر الحرارة المستخدمة في اللحام على الحركة
أثناء عملية اللحام، يتحرك مصدر الحرارة بالنسبة إلى اللحام، وتتغير المنطقة الساخنة من اللحام باستمرار. عندما يكون مصدر حرارة اللحام قريبًا من نقطة معينة من اللحام، ترتفع درجة حرارة النقطة بسرعة، وعندما يتحرك مصدر الحرارة بعيدًا تدريجيًا، تبرد النقطة مرة أخرى.
ج. الطبيعة المؤقتة لعملية اللحام الحراري
تحت تأثير مصدر حرارة عالي التركيز، تكون سرعة التسخين سريعة للغاية (في حالة اللحام القوسي، يمكن أن تصل إلى أكثر من 1500 درجة / ثانية)، أي أن كمية كبيرة من طاقة الحرارة تنتقل من مصدر الحرارة إلى اللحام في وقت قصير جدًا، وبسبب التسخين يكون معدل التبريد مرتفعًا أيضًا بسبب موقع وحركة مصدر الحرارة.
د. تعقيد عملية نقل الحرارة في اللحام
المعدن السائل في حوض اللحام يكون في حالة حركة شديدة. داخل حوض المنصهر، تهيمن عملية نقل الحرارة على الحمل الحراري السائل، بينما خارج حوض المنصهر، تكون عملية التوصيل الحراري الصلبة هي العملية الرئيسية، وهناك أيضًا نقل الحرارة بالحمل الحراري ونقل الحرارة بالإشعاع. لذلك، تتضمن عملية نقل الحرارة أثناء اللحام طرقًا مختلفة لنقل الحرارة، وهي مشكلة نقل الحرارة المركبة.
تجعل خصائص الجوانب المذكورة أعلاه مشكلة نقل الحرارة أثناء اللحام معقدة للغاية. ومع ذلك، نظرًا لتأثيرها المهم على التحكم في جودة اللحام وتحسين الإنتاجية، يجب على اللحامين إتقان قوانينها الأساسية والاتجاهات المتغيرة في ظل معلمات العملية المختلفة.
