Ilmainen suunnittelutyökalu
Hitsauslämmöntuonnin laskuri & ISO 4063
Laske lämmöntuonti (kJ/mm), jäähdytysaika t8/5, esilämmityssuositus ja hiiliekvivalentti. Sisältää ISO 4063 -prosessiviitteen.
Tulokset
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 | SMAW (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 & esilämmitys
IIW-hiiliekvivalenttikaava ennustaa hitsattavuuden ja esilämmitystarpeen:
Käytännön esimerkki
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/mm
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.
| # | Prosessi | Kuvaus | η |
|---|---|---|---|
| 111 | SMAW | Suojattu metallikaari (puikko/MMA) | 0.8 |
| 114 | FCAW-S | Itsesuojattu täytelanka | 0.8 |
| 121 | SAW | 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 | Täytelanka + aktiivinen kaasu | 0.8 |
| 137 | FCAW-G | Täytelanka + inertti kaasu | 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 |
Lämmöntuonti Q = (η × V × I × 60) / (S × 1000) yksikössä kJ/mm. Se säätelee jäähtymisnopeutta, joka määrää hitsin mikrorakenteen, kovuuden, sitkeyden ja muutosvyöhykkeen (HAZ) leveyden.
Liian suuri → raekoon karkeneminen, heikentynyt sitkeys, liiallinen muodonmuutos. Liian pieni → sulamisvirhe, vetyhalkeilun riski.
Standardin EN 1011-1 mukaan: SAW = 1,0, SMAW/MIG/MAG/FCAW = 0,8, TIG = 0,6. SAW:lla arvo on suurin, koska jauhepeite sitoo lähes kaiken lämmön. TIG menettää enemmän lämpöä säteilynä avoimesta valokaaresta.
t8/5 on aika, jonka kuluessa muutosvyöhyke jäähtyy 800 °C:sta 500 °C:seen. Tämä lämpötila-alue on ratkaiseva hiiliterästen faasimuutoksille. Lyhyt t8/5 (< 5 s) → martensiitin muodostuminen. Pitkä t8/5 (> 25 s) → pehmeä mutta mahdollisesti hauras mikrorakenne.
IIW-kaava: CE = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15. Syötä arvo materiaalin tarkastustodistuksesta tai arvioi se teräslaadun perusteella Teräslaatujen vastaavuus -laskimella.
Esilämmitys tarvitaan, kun CE > 0,35, levynpaksuus > 25 mm tai vetypitoisuus on korkea. Se hidastaa jäähtymistä ja estää vetyhalkeilun ja martensiitin muodostumisen. Tyypillinen alue: 75–250 °C riippuen CE:stä ja paksuudesta.
Tällä sivulla kuvatut menetelmät on kehittänyt ja kenttätestannut Vibromera-tiimi Balanset-1A-laitteella, joka on kannettava kaksikanavainen tasapainotuslaite ja tärinäanalysaattori roottoreiden tasapainotukseen paikan päällä.
Ammattimaiset laitteet teollisiin sovelluksiin.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko on värähtelyanalyysi-insinööri sekä Vibromeran perustaja ja toimitusjohtaja. Yli 15 vuoden ajan hän on tasapainottanut pyöriviä koneita kentällä eikä koepenkissä: silppureita, teollisuuspuhaltimia, murskaimia, linkoja, akseleita ja karoja. Juuri tästä työstä Balanset-laitteet ovat syntyneet — ne suunniteltiin työkaluksi, jonka asiantuntija voi kantaa koneen luo ja jota hän voi käyttää yksin paikan päällä, ei laboratoriolaitteiksi. Vibromera perustettiin vuonna 2017, ja vuodesta 2023 lähtien sen kotipaikka on ollut Porto Portugalissa. Balanset-sarjan kehitys, kokoonpano ja tuki tapahtuvat täällä. Lippulaivalaite on Balanset-1A, kannettava analysaattori yhden ja kahden tason tasapainotukseen sekä värähtelydiagnostiikkaan. Nikolai osallistuu henkilökohtaisesti asiakastukeen, vaikeiden tasapainotustapausten ratkaisemiseen ja ohjelmiston kehittämiseen. Hän palvelee asiakkaita ympäri maailmaa, millä tahansa kielellä.
