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Schweißwärmeeintragsrechner & ISO 4063
Berechnung des Wärmeeintrags (kJ/mm), der Abkühlzeit t8/5, der Vorwärmempfehlung und des Kohlenstoffäquivalents. Enthält eine Prozessreferenz nach ISO 4063.
Ergebnisse
Berechnung des Wärmeeintrags (EN 1011-1)
Der Wärmeeintrag ist die pro Längeneinheit der Schweißnaht zugeführte Energie:
- η — thermischer Wirkungsgrad (prozessabhängig)
- V — Lichtbogenspannung (Volt)
- I — Schweißstrom (Ampere)
- S — Fahrgeschwindigkeit (mm/min)
Thermische Wirkungsgradfaktoren
| ISO 4063 Nr. | Verfahren | η (EN 1011-1) |
|---|---|---|
| 121 | SAW (Unterpulver) | 1.0 |
| 111 | SMAW (E-Hand / MMA) | 0.8 |
| 131 | MIG (Inertgas) | 0.8 |
| 135 | MAG (aktives Gas) | 0.8 |
| 136 | FCAW (Fülldrahtschweißen) | 0.8 |
| 141 | WIG / GTAW | 0.6 |
Abkühlzeit t8/5 Schätzung
Die Abkühlzeit von 800 °C auf 500 °C bestimmt das resultierende Mikrogefüge. Vereinfachtes Rosenthal-2D-Modell für dicke Platten:
Kohlenstoffäquivalent & Vorwärmung
Die IIW-Formel zum Kohlenstoffäquivalent sagt die Schweißbarkeit und den Vorwärmbedarf voraus:
Praktisches Beispiel
Gegeben: Prozess 135 (η=0,8), V=28V, I=250A, S=300 mm/min, CE=0,42
Lichtbogenenergie = (28 × 250 × 60) / (300 × 1000) = 1,40 kJ/mm
Wärmeeintrag Q = 0,8 × 1,40 = 1,12 kJ/mm
CE = 0,42 → Mäßige Schweißbarkeit, Vorwärmen erforderlich 100–150 °C empfohlen
⚠️ Hinweis: Die Abschätzung von t8/5 ist vereinfacht. Die tatsächliche Kühlung hängt von der Nahtgeometrie, der Vorwärmung, der Zwischenlagentemperatur und den Umgebungsbedingungen ab. Für kritische Anwendungen konsultieren Sie bitte EN 1011-2.
| # | Verfahren | Beschreibung | η |
|---|---|---|---|
| 111 | SMAW | Lichtbogenhandschweißen (E-Hand / MMA) | 0.8 |
| 114 | FCAW-S | Selbstschützende Fülldrahtelektrode | 0.8 |
| 121 | SAW | Unterpulverschweißen | 1.0 |
| 131 | MIG | Metall-Inertgasschweißen (MIG/Ar) — Aluminium, Edelstahl | 0.8 |
| 135 | MAG | Metallisches Aktivgas (CO₂/Ar+CO₂) — Kohlenstoffstahl | 0.8 |
| 136 | FCAW-G | Flussmittelkern + Aktivgas | 0.8 |
| 137 | FCAW-G | Fülldraht + Inertgas | 0.8 |
| 138 | MCAW | Metallkerndraht + Aktivgas | 0.8 |
| 141 | WIG | Wolfram-Inertgasschweißen (WIG/GTAW) | 0.6 |
| 15 | Plasma | Plasma-Lichtbogenschweißen | 0.6 |
| 311 | OAW | Autogenschweißen | 0.45 |
| 42 | Reibung | Reibschweißen | — |
| 52 | Laser | Laserstrahlschweißen | 0.9 |
Heat input Q = (η × V × I × 60) / (S × 1000) in kJ/mm. It controls the cooling rate, which determines the weld microstructure, hardness, toughness, and HAZ width.
Too high → grain coarsening, reduced toughness, excessive distortion. Too low → lack of fusion, hydrogen cracking risk.
Per EN 1011-1: SAW = 1.0, SMAW/MIG/MAG/FCAW = 0.8, TIG = 0.6. SAW is highest because the flux blanket traps nearly all heat. TIG loses more to radiation from the exposed arc.
t8/5 is the time for the HAZ to cool from 800°C to 500°C. This temperature range is critical for phase transformation in carbon steels. Short t8/5 (< 5s) → martensite formation. Long t8/5 (> 25s) → soft but potentially brittle microstructure.
IIW formula: CE = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15. Enter the value from the material test certificate, or use the Steel Grade Equivalent calculator to estimate from grade.
Preheat is needed when CE > 0.35, plate thickness > 25 mm, or hydrogen content is high. It slows cooling to prevent hydrogen cracking and martensite formation. Typical range: 75–250°C depending on CE and thickness.
Die auf dieser Seite beschriebenen Verfahren wurden vom Vibromera-Team entwickelt und im Praxiseinsatz getestet, unter Verwendung des Balanset-1A, eines tragbaren Zweikanal-Auswuchtgeräts und Schwingungsanalysators für die Vor-Ort-Rotorauswuchtung.
Professionelle Instrumente für industrielle Anwendungen.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko ist Schwingungsanalyse-Ingenieur sowie Gründer und Geschäftsführer von Vibromera. Seit mehr als 15 Jahren wuchtet er rotierende Maschinen direkt vor Ort aus statt auf dem Prüfstand: Mulchgeräte, Industrieventilatoren, Brecher, Zentrifugen, Wellen und Spindeln. Aus dieser Arbeit sind die Balanset-Geräte entstanden — sie wurden als Werkzeug konzipiert, das ein Fachmann zur Maschine mitnehmen und dort allein einsetzen kann, nicht als Laborausrüstung. Vibromera wurde 2017 gegründet und hat seinen Sitz seit 2023 in Porto, Portugal. Entwicklung, Montage und Support der Balanset-Reihe finden hier statt. Das Flaggschiffgerät ist das Balanset-1A, ein tragbares Analysegerät für ein- und zweiebeniges Auswuchten sowie für Schwingungsdiagnose. Nikolai ist persönlich in den Kundensupport eingebunden, arbeitet schwierige Auswuchtfälle durch und ist an der Softwareentwicklung beteiligt. Er arbeitet mit Kunden weltweit, in jeder Sprache.
