Tijdens het lasproces wordt het te lassen metaal verhit, smelt het (of bereikt het een thermoplastische toestand) en stolt het vervolgens en koelt het voortdurend af door de toevoer en verspreiding van warmte. Dit wordt het laswarmteproces genoemd.
Het laswarmteproces loopt door het gehele lasproces en wordt een van de belangrijkste factoren die de laskwaliteit en lasproductiviteit beïnvloeden en bepalen door de volgende aspecten:
1) De grootte en verdeling van de warmte die op het metaal van het laswerk wordt toegepast, bepalen de vorm en grootte van het smeltbad.
2) De mate van metallurgische reactie in het lasbad hangt nauw samen met het effect van hitte en de tijdsduur dat het smeltbad bestaat.
3) De verandering van de lasverwarmings- en koelparameters beïnvloedt het stollings- en fasetransformatieproces van het gesmolten poolmetaal en beïnvloedt de transformatie van de metaalmicrostructuur in de warmte-beïnvloede zone. Daarom zijn de structuur en eigenschappen van de las en de laswarmte-beïnvloede zone ook gerelateerd aan het warmte-effect.
4) Door de ongelijkmatige verwarming en koeling van elk deel van het laswerk ontstaat er een ongelijkmatige spanningstoestand en ontstaan er verschillende graden van spanningsvervorming en rek.
5) Onder invloed van de laswarmte kunnen verschillende vormen van scheuren en andere metallurgische defecten ontstaan door de gecombineerde invloed van metallurgie, spanningsfactoren en de structuur van het te lassen metaal.
6) De warmtetoevoer bij het lassen en de efficiëntie daarvan bepalen de smeltsnelheid van het basismetaal en de elektrode (lasdraad) en beïnvloeden zo de lasproductiviteit.
Het lasproces is veel ingewikkelder dan het warmteproces onder algemene warmtebehandelingsomstandigheden. Het heeft de volgende vier hoofdkenmerken:
a. Lokale concentratie van het thermische lasproces
Tijdens het lassen wordt het laswerk niet in zijn geheel verhit. De warmtebron verwarmt alleen het gebied rondom het directe werkpunt. Bovendien zijn de verhitting en afkoeling extreem ongelijkmatig.
b. Mobiliteit van de laswarmtebron
Tijdens het lasproces beweegt de warmtebron ten opzichte van het laswerk en verandert het verwarmde gebied van het laswerk constant. Wanneer de laswarmtebron zich dicht bij een bepaald punt van het laswerk bevindt, stijgt de temperatuur van het punt snel en wanneer de warmtebron zich geleidelijk verwijdert, koelt het punt weer af.
c. Tijdelijke aard van het thermische lasproces
Onder invloed van een zeer geconcentreerde warmtebron is de verwarmingssnelheid extreem hoog (in het geval van booglassen kan deze meer dan 1500 graden/s bereiken), dat wil zeggen dat er in zeer korte tijd een grote hoeveelheid warmte-energie van de warmtebron naar het laswerk wordt overgedragen, en door de verwarming is de afkoelsnelheid ook hoog vanwege de lokaliteit en de beweging van de warmtebron.
d. Complexiteit van het warmteoverdrachtsproces van het laswerk
Het vloeibare metaal in de smeltpoel is in een staat van intense beweging. Binnen de smeltpoel wordt het warmteoverdrachtsproces gedomineerd door vloeistofconvectie, terwijl buiten de smeltpoel vaste warmtegeleiding het hoofdproces is, en er zijn ook convectieve warmteoverdracht en stralingswarmteoverdracht. Daarom omvat het laswarmteproces verschillende warmteoverdrachtsmethoden, wat een samengesteld warmteoverdrachtsprobleem is.
De kenmerken van de bovenstaande aspecten maken het probleem van warmteoverdracht door lassen erg ingewikkeld. Omdat het echter een belangrijke invloed heeft op de controle van de laskwaliteit en de verbetering van de productiviteit, moeten lassers de basiswetten en de veranderende trends onder verschillende procesparameters beheersen.
