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.
Резултати
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
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.
| # | 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 |
Вложената топлина Q = (η × V × I × 60) / (S × 1000) в kJ/mm. Тя определя скоростта на охлаждане, която от своя страна определя микроструктурата на заваръчния шев, твърдостта, жилавостта и ширината на ЗВТ.
Твърде висока → израстване на зърното, намалена жилавост, прекомерна деформация. Твърде ниска → липса на сплавяване, риск от водородно напукване.
Според EN 1011-1: SAW = 1.0, SMAW/MIG/MAG/FCAW = 0.8, TIG = 0.6. SAW е най-висок, защото слоят флюс задържа почти цялата топлина. TIG губи повече чрез излъчване от откритата дъга.
t8/5 е времето за охлаждане на ЗВТ от 800°C до 500°C. Този температурен диапазон е критичен за фазовите превръщания във въглеродните стомани. Кратко t8/5 (< 5s) → образуване на мартензит. Дълго t8/5 (> 25s) → мека, но потенциално крехка микроструктура.
Формула на IIW: CE = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15. Въведете стойността от сертификата за изпитване на материала или използвайте калкулатора за еквивалент на марка стомана, за да я оцените по марката.
Предварително подгряване е необходимо, когато CE > 0.35, дебелината на листа е > 25 mm или съдържанието на водород е високо. То забавя охлаждането, за да предотврати водородно напукване и образуване на мартензит. Типичен диапазон: 75–250°C в зависимост от CE и дебелината.
Процедурите, описани на тази страница, са разработени и тествани на терен от екипа на Vibromera с помощта на Balanset-1A, преносим двуканален балансьор и анализатор на вибрации за балансиране на ротори на място.
Професионални инструменти за промишлени приложения.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko е инженер по вибрационен анализ, основател и изпълнителен директор на Vibromera. Повече от 15 години той балансира въртящо се оборудване на място, а не на изпитвателен стенд: мулчери, промишлени вентилатори, трошачки, центрофуги, валове и шпиндели. Именно от тази работа се родиха уредите Balanset — те са замислени като инструмент, който специалистът може да занесе до машината и да използва сам, на място, а не като лабораторно оборудване. Vibromera е основана през 2017 г. и от 2023 г. е базирана в Порто, Португалия. Тук се извършват разработката, сглобяването и поддръжката на серията Balanset. Водещият уред е Balanset-1A — портативен анализатор за едноравнинно и двуравнинно балансиране и за вибрационна диагностика. Nikolai лично участва в поддръжката на клиентите, в решаването на трудни случаи на балансиране и в разработката на софтуера. Работи с клиенти по целия свят, на всякакъв език.
