Какво е топлинен вход при заваряване и защо е важен?

Вложена топлина Q = (η × V × I × 60) / (S × 1000) в kJ/mm, където η е термичната ефективност, V е напрежението, I е токът и S е скоростта на движение. Тя контролира размера на заваръчния шев, ширината на зоната на вредното въздействие (HAZ), деформацията, остатъчното напрежение и механичните свойства. Твърде висока = удебеляване на зърната; твърде ниска = липса на сливане.

Какви са коефициентите на термична ефективност за различните процеси на заваряване?

Съгласно EN 1011-1: SAW = 1.0, SMAW = 0.8, MIG/MAG = 0.8, FCAW = 0.8, TIG = 0.6. Тези стойности отчитат загубата на топлина поради излъчване и конвекция, а не навлизането ѝ в детайла.

Какво е времето за охлаждане t8/5?

t8/5 е времето (секунди), необходимо за охлаждане на заваръчния шев в зоната на токсичност (HAZ) от 800°C до 500°C. Това контролира микроструктурата: кратко t8/5 → мартензит (твърд, крехък); дълго t8/5 → ферит/перлит (по-мек, по-жилав). Цел: 5-25 секунди за повечето въглеродни стомани.

Как се определя температурата на предварително загряване?

Предварителното нагряване зависи от въглеродния еквивалент (CE), дебелината на плочата, вложената топлина и съдържанието на водород. За CE < 0,35: не е необходимо. CE 0,35-0,45: 75-150°C. CE > 0,45: 150-250°C. Съгласно AWS D1.1 Таблица 3.3 с корекции за дебелина.

Какво е ISO 4063?

ISO 4063 класифицира заваръчните процеси по референтни номера: 111=SMAW, 131=MIG, 135=MAG, 136=FCAW, 141=TIG, 121=SAW. Използва се в чертежи, WPS документи и квалификации на заварчици.

Безплатен инженерен инструмент

Калкулатор за топлинен вход при заваряване и ISO 4063

Изчислете вложената топлина (kJ/mm), времето за охлаждане t8/5, препоръката за предварително нагряване и въглеродния еквивалент. Включва препратка към процеса по ISO 4063.

ISO 4063 EN 1011-1 Топлинен вход kJ/mm

Процес на заваряване

Напрежение на дъгата (В)

Заваръчен ток (А)

Скорост на движение (мм/мин)

Дебелина на плочата (mm)

Въглероден еквивалент CE (Формула за иновативно проучване)

Бързи предварително зададени настройки

Резултати

Входяща топлина Q

—

Термична ефективност η

—

Енергия на дъгата (без η)

—

Време за охлаждане t8/5 (приблизително)

—

Въглероден еквивалент CE

—

Препоръка за предварително загряване

—

Оценка на заваряемостта

—

Процес по ISO 4063

—

Изчисляване на топлинния вход (EN 1011-1)

Вложената топлина е енергията, подавана на единица дължина на заваръчния шев:

η — коефициент на топлинна ефективност (зависи от процеса)
V — напрежение на дъгата (волтове)
I — заваръчен ток (ампери)
S — скорост на движение (мм/мин)

Фактори на топлинна ефективност

ISO 4063 №.	Процес	η (EN 1011-1)
121	SAW (дъга под флюс)	1.0
111	SMAW (стик / MMA)	0.8
131	МИГ (инертен газ)	0.8
135	MAG (активен газ)	0.8
136	FCAW (флюсово нарязан)	0.8
141	ВИГ / GTAW	0.6

Оценка на времето за охлаждане t8/5

Времето за охлаждане от 800°C до 500°C определя получената микроструктура. Опростен 2D модел на Розентал за дебели плочи:

Въглероден еквивалент и предварително загряване

Формулата за въглероден еквивалент IIW прогнозира заваряемостта и нуждите от предварително нагряване:

Практически пример

Пример — MAG заваряване на плоча S355 с дебелина 20 мм

Дадено: Процес 135 (η=0.8), V=28V, I=250A, S=300 мм/мин, CE=0.42

Енергия на дъгата = (28 × 250 × 60) / (300 × 1000) = 1,40 kJ/mm

Вложена топлина Q = 0,8 × 1,40 = 1,12 kJ/mm

CE = 0,42 → Достатъчна заваряемост, предварително загряване 100–150°C препоръчително

⚠️ Забележка: Оценката на t8/5 е опростена. Действителното охлаждане зависи от геометрията на съединението, предварителното нагряване, температурата между преминаванията и условията на околната среда. Вижте EN 1011-2 за критични приложения.

Не.	Процес	Описание	η
111	СМАУ	Екранирана метална дъга (електропровод/MMA)	0.8
114	FCAW-S	Самозащитена флюсова сърцевина	0.8
121	ТРИОН	Заваряване под флюс	1.0
131	МИГ	Метален инертен газ (Ar) — алуминий, SS	0.8
135	МАГ	Метален активен газ (CO₂/Ar+CO₂) — въглеродна стомана	0.8
136	FCAW-G	Флюсова сърцевина + активен газ	0.8
137	FCAW-G	Флюсова сърцевина + инертен газ	0.8
138	MCAW	Метална сърцевина + активен газ	0.8
141	ВИГ	Волфрамов инертен газ (GTAW)	0.6
15	Плазма	Плазмено-дъгово заваряване	0.6
311	ОАВ	Кислородно-ацетиленово заваряване	0.45
42	Триене	Заваряване с триене	—
52	Лазер	Лазерно заваряване	0.9

Калкулатор за топлинен вход при заваряване и справка по ISO 4063

Публикувано от Николай Шелковенко на 15 февруари 2026 г. 5 март 2026 г.