Mitä on hitsauslämmöntuonti ja miksi sillä on merkitystä?

Lämmöntuonti Q = (η × V × I × 60) / (S × 1000) yksikkönä kJ/mm2, jossa η on terminen hyötysuhde, V on jännite, I on virta ja S on hitsausnopeus. Se säätelee hitsauspalon kokoa, HAZ:n leveyttä, muodonmuutosta, jäännösjännitystä ja mekaanisia ominaisuuksia. Liian korkea = rakeiden karheneminen; liian matala = sulamisen puute.

Mitkä ovat eri hitsausprosessien lämpötehokkuuskertoimet?

Standardin EN 1011-1 mukaan: SAW = 1,0, SMAW = 0,8, MIG/MAG = 0,8, FCAW = 0,8, TIG = 0,6. Nämä ottavat huomioon säteilyn ja konvektion muodossa tapahtuvan lämmönhukkauksen eivätkä työkappaleeseen tunkeutumisen.

Mikä on jäähtymisaika t8/5?

t8/5 on hitsausalueen jäähtymisaika (sekunteina) 800 °C:sta 500 °C:seen. Tämä säätelee mikrorakennetta: lyhyt t8/5 → martensiitti (kova, hauras); pitkä t8/5 → ferriitti/perliitti (pehmeämpi, sitkeämpi). Tavoite: 5–25 sekuntia useimmille hiiliteräksille.

Miten esilämmityslämpötila määritetään?

Esilämmitys riippuu hiiliekvivalenssista (CE), levyn paksuudesta, lämmöntuonnista ja vetypitoisuudesta. CE:lle < 0,35: ei tarvita. CE 0,35–0,45: 75–150 °C. CE > 0,45: 150–250 °C. AWS D1.1 -taulukon 3.3 mukaisesti paksuuden mukaan säädettävissä.

Mikä on ISO 4063 -standardi?

ISO 4063 luokittelee hitsausprosessit viitenumeroiden avulla: 111=SMAW, 131=MIG, 135=MAG, 136=FCAW, 141=TIG, 121=SAW. Käytetään piirustuksissa, hitsausohjeissa ja hitsaajien pätevyyksissä.

Ilmainen suunnittelutyökalu

Hitsauslämmöntuonnin laskuri ja ISO 4063

Laske lämmöntuonti (kJ/mm2), jäähdytysaika t8/5, esilämmityssuositus ja hiiliekvivalentti. Sisältää ISO 4063 -prosessiviitteen.

ISO 4063 EN 1011-1 Lämmöntuonti kJ/mm2

Hitsausprosessi

Valokaarijännite (V)

Hitsausvirta (Yksityiskohta)

Ajonopeus (mm/min)

Levyn paksuus (mm)

Hiiliekvivalentti CE (IIW-kaava)

Pikaesiasetukset

Tulokset

Lämmöntuotto Q

—

Lämpöhyötysuhde η

—

Valokaarienergia (ilman η:tä)

—

Jäähdytysaika t8/5 (arvio)

—

Hiiliekvivalentti CE

—

Esilämmityssuositus

—

Hitsattavuuden arviointi

—

ISO 4063 -prosessi

—

Lämmöntuonnin laskeminen (EN 1011-1)

Lämmöntuonti on hitsauksen pituusyksikköä kohden tuotettu energia:

η — terminen hyötysuhde (prosessista riippuva)
V — kaarijännite (volttia)
I — hitsausvirta (ampeereina)
S — kulkunopeus (mm/min)

Lämpötehokkuuskertoimet

ISO 4063 nro.	Prosessi	η (EN 1011-1)
121	SAW (uppovalokaari)	1.0
111	Puikkohitsaus (puikko/MMA)	0.8
131	MIG (inertti kaasu)	0.8
135	MAG (aktiivinen kaasu)	0.8
136	FCAW (täytelanka)	0.8
141	TIG / GTAW	0.6

Jäähdytysajan t8/5 arviointi

Jäähdytykseen kuluva aika 800 °C:sta 500 °C:een määrää tuloksena olevan mikrorakenteen. Yksinkertaistettu Rosenthalin 2D-malli paksuille levyille:

Hiiliekvivalentti ja esilämmitys

IIW-hiiliekvivalenttikaava ennustaa hitsattavuuden ja esilämmitystarpeen:

Käytännön esimerkki

Esimerkki — 20 mm:n S355-levyn MAG-hitsaus

Annettu: Prosessi 135 (η=0,8), V=28V, I=250A, S=300 mm/min, CE=0,42

Valokaarienergia = (28 × 250 × 60) / (300 × 1000) = 1,40 kJ/mm

Lämmöntuonti Q = 0,8 × 1,40 = 1,12 kJ/mm²

CE = 0,42 → Kohtalainen hitsattavuus, esilämmitys 100–150 °C suositeltu

⚠️ Huomautus: t8/5-arvio on yksinkertaistettu. Todellinen jäähdytys riippuu liitoksen geometriasta, esilämmityksestä, palkojen välisestä lämpötilasta ja ympäristöolosuhteista. Kriittisten sovellusten osalta katso standardia EN 1011-2.

Ei.	Prosessi	Kuvaus	η
111	SMAW	Suojattu metallikaari (puikko/MMA)	0.8
114	FCAW-S	Itsesuojattu ydintäyte	0.8
121	SAHA	Jauhekaarihitsaus	1.0
131	MIG	Metalli-inertti kaasu (Ar) — alumiini, SS	0.8
135	MAG	Metalliaktiivinen kaasu (CO₂/Ar+CO₂) — hiiliteräs	0.8
136	FCAW-G	Täyteaineella + aktiivikaasulla	0.8
137	FCAW-G	Täyteaineella ja inerttikaasulla	0.8
138	MCAW	Metallitäytelanka + aktiivikaasu	0.8
141	TIG-	Volframi-inertti kaasu (GTAW)	0.6
15	Plasma	Plasmahitsaus	0.6
311	OAW	Happi-asetyleenihitsaus	0.45
42	Kitka	Kitkahitsaus	—
52	Laser	Laserhitsaus	0.9

Hitsauslämmöntuonnin laskuri ja ISO 4063 -viite

Julkaisija Nikolai Shelkovenko päällä 15. helmikuuta 2026 5. maaliskuuta 2026