أداة هندسية مجانية
حاسبة مدخلات الحرارة للحام ومعيار ISO 4063
احسب مدخلات الحرارة (كيلوجول/مم)، ووقت التبريد t8/5، وتوصيات التسخين المسبق، ومكافئ الكربون. يتضمن مرجع عملية ISO 4063.
نتائج
حساب مدخلات الحرارة (EN 1011-1)
مدخلات الحرارة هي الطاقة المُوَصَّلة لكل وحدة طول من اللحام:
- η — عامل الكفاءة الحرارية (يعتمد على العملية)
- V — جهد القوس (فولت)
- I — تيار اللحام (أمبير)
- S — سرعة السفر (مم/دقيقة)
عوامل الكفاءة الحرارية
| ISO 4063 No. | عملية | η (EN 1011-1) |
|---|---|---|
| 121 | SAW (القوس المغمور) | 1.0 |
| 111 | اللحام بالقوس الكهربائي المحمي (العصا / فنون القتال المختلطة) | 0.8 |
| 131 | غاز خامل (MIG) | 0.8 |
| 135 | MAG (غاز نشط) | 0.8 |
| 136 | FCAW (القوس الكهربائي ذو القلب المتدفق) | 0.8 |
| 141 | TIG / GTAW | 0.6 |
تقدير وقت التبريد t8/5
يُحدد زمن التبريد من 800 درجة مئوية إلى 500 درجة مئوية البنية المجهرية الناتجة. نموذج روزنتال ثنائي الأبعاد مُبسط للصفائح السميكة:
مكافئ الكربون والتسخين المسبق
تتنبأ صيغة مكافئ الكربون الخاصة بمعهد اللحام الدولي (IIW) بقابلية اللحام واحتياجات التسخين المسبق:
مثال عملي
المعطيات: العملية 135 (η=0.8)، V=28V، I=250A، S=300 مم/دقيقة، CE=0.42
طاقة القوس = (28 × 250 × 60) / (300 × 1000) = 1.40 كيلو جول/مم
كمية الحرارة المدخلة Q = 0.8 × 1.40 = 1.12 كيلوجول/مم
CE = 0.42 → قابلية لحام جيدة، تسخين مسبق 100-150 درجة مئوية مُستَحسَن
⚠️ ملاحظة: تم تبسيط تقدير t8/5. يعتمد التبريد الفعلي على هندسة الوصلة، والتسخين المسبق، ودرجة حرارة ما بين الطبقات، والظروف المحيطة. راجع المواصفة الأوروبية EN 1011-2 للتطبيقات الحساسة.
| # | عملية | وصف | η |
|---|---|---|---|
| 111 | اللحام بالقوس الكهربائي المعدني | القوس المعدني المحمي (القضيب/القوس المعدني المختلط) | 0.8 |
| 114 | FCAW-S | سلك ذو قلب تدفق ذاتي الحماية | 0.8 |
| 121 | رأى | اللحام بالقوس المغمور | 1.0 |
| 131 | MIG | غاز خامل معدني (Ar) - ألومنيوم، فولاذ مقاوم للصدأ | 0.8 |
| 135 | مجلة | الغاز النشط المعدني (ثاني أكسيد الكربون/أرجون + ثاني أكسيد الكربون) - الفولاذ الكربوني | 0.8 |
| 136 | FCAW-G | قلب التدفق + الغاز النشط | 0.8 |
| 137 | FCAW-G | قلب التدفق + غاز خامل | 0.8 |
| 138 | MCAW | سلك ذو قلب معدني + غاز نشط | 0.8 |
| 141 | لحام القوس الكهربائي بالغاز الخامل (TIG) | اللحام بالغاز الخامل بالتنغستن (GTAW) | 0.6 |
| 15 | بلازما | لحام القوس البلازمي | 0.6 |
| 311 | OOW | لحام الأوكسي أسيتيلين | 0.45 |
| 42 | احتكاك | اللحام الاحتكاكي | — |
| 52 | الليزر | لحام شعاع الليزر | 0.9 |
المدخل الحراري Q = (η × V × I × 60) / (S × 1000) بوحدة kJ/mm. وهو يتحكم في معدل التبريد الذي يحدد البنية المجهرية للحام وصلادته ومتانته وعرض منطقة HAZ.
مرتفع جداً ← خشونة الحبيبات، وانخفاض المتانة، وتشوه مفرط. ومنخفض جداً ← نقص الانصهار، وخطر التشقق الهيدروجيني.
وفق EN 1011-1: SAW = 1.0، SMAW/MIG/MAG/FCAW = 0.8، TIG = 0.6. وتكون SAW الأعلى لأن طبقة الفلكس تحبس تقريباً كل الحرارة. أما TIG فتفقد مزيداً منها بالإشعاع من القوس المكشوف.
t8/5 هو الزمن الذي تبرد فيه منطقة HAZ من 800°C إلى 500°C. ويعد هذا النطاق الحراري حاسماً في التحول الطوري للفولاذ الكربوني. t8/5 القصير (< 5s) ← تكوّن المارتنسايت. t8/5 الطويل (> 25s) ← بنية مجهرية لينة لكنها قد تكون هشة.
صيغة IIW: CE = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15. أدخل القيمة من شهادة اختبار المادة، أو استخدم حاسبة مكافئ درجة الفولاذ لتقديرها من الدرجة.
يلزم التسخين المسبق عندما CE > 0.35 أو سماكة الصفيحة > 25 mm أو عند ارتفاع محتوى الهيدروجين. فهو يبطئ التبريد لمنع التشقق الهيدروجيني وتكوّن المارتنسايت. النطاق المعتاد: 75–250°C بحسب CE والسماكة.
الإجراءات الموصوفة في هذه الصفحة طوّرها واختبرها ميدانيًا فريق Vibromera باستخدام Balanset-1A، وهو موازن محمول ثنائي القناة ومحلل اهتزاز لموازنة الدوارات في الموقع.
أجهزة احترافية للتطبيقات الصناعية.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko مهندس تحليل اهتزازات ومؤسس شركة Vibromera ورئيسها التنفيذي. منذ أكثر من 15 عامًا يوازن المعدات الدوارة في الموقع لا على منصة اختبار: آلات التقطيع، والمراوح الصناعية، والكسارات، وأجهزة الطرد المركزي، والأعمدة، ومغازل التشغيل. من هذا العمل وُلدت أجهزة Balanset — فقد صُممت كأداة يستطيع الأخصائي حملها إلى الآلة واستخدامها بمفرده في الموقع، لا كمعدات مختبرية. تأسست Vibromera عام 2017، ومقرها منذ عام 2023 في بورتو بالبرتغال. هنا يجري تطوير سلسلة Balanset وتجميعها ودعمها. الجهاز الرئيسي هو Balanset-1A، وهو محلل محمول للموازنة في مستوى واحد ومستويين ولتشخيص الاهتزازات. يشارك Nikolai شخصيًا في دعم العملاء، وفي معالجة حالات الموازنة الصعبة، وفي تطوير البرنامج. وهو يعمل مع عملاء في جميع أنحاء العالم، وبأي لغة.
