מהי כניסת חום לריתוך ולמה היא חשובה?

קלט חום Q = (η × V × I × 60) / (S × 1000) ב-kJ/mm, כאשר η היא יעילות תרמית, V הוא מתח, I הוא זרם, ו-S היא מהירות התנועה. הוא שולט בגודל חרוזי הריתוך, רוחב ה-HAZ, עיוות, מאמץ שיורי ותכונות מכניות. גבוה מדי = התעבות גרגירים; נמוך מדי = חוסר היתוך.

מהם גורמי יעילות תרמית עבור תהליכי ריתוך שונים?

לפי EN 1011-1: SAW = 1.0, SMAW = 0.8, MIG/MAG = 0.8, FCAW = 0.8, TIG = 0.6. אלה מתחשבים בחום שאבד עקב קרינה והסעה במקום להיכנס לחומר העבודה.

מהו זמן הקירור t8/5?

t8/5 הוא הזמן (שניות) שלוקח לחומר הריתוך להתקרר מ-800°C ל-500°C. זמן זה שולט במיקרו-מבנה: t8/5 קצר → מרטנזיט (קשה, שביר); t8/5 ארוך → פריט/פרליט (רך יותר, קשיח יותר). יעד: 5-25 שניות עבור רוב פלדות הפחמן.

כיצד נקבעת טמפרטורת החימום המקדים?

חימום מוקדם תלוי בשווה הערך לפחמן (CE), עובי הפלטה, כניסת החום ותכולת המימן. עבור CE < 0.35: אין צורך. CE 0.35-0.45: 75-150°C. CE > 0.45: 150-250°C. לפי AWS D1.1 טבלה 3.3 עם התאמות לעובי.

מהו תקן ISO 4063?

תקן ISO 4063 מסווג תהליכי ריתוך לפי מספרי ייחוס: 111=SMAW, 131=MIG, 135=MAG, 136=FCAW, 141=TIG, 121=SAW. משמש בשרטוטים, מסמכי WPS והסמכות רתכים.

כלי הנדסי חינמי

מחשבון קלט חום לריתוך & ISO 4063

חשב את קלט החום (kJ/mm), זמן הקירור t8/5, המלצת חימום מקדים ושווה ערך הפחמן. כולל ייחוס לתהליך ISO 4063.

ISO 4063 EN 1011-1 קלט חום kJ/mm

תהליך ריתוך

מתח קשת (V)

זרם ריתוך (A)

מהירות התקדמות (mm/min)

עובי הפלטה (מ"מ)

שווה ערך פחמן CE (נוסחת IIW)

הגדרות מהירות מוגדרות מראש

תוצאות

קלט חום Q

—

יעילות תרמית η

—

אנרגיית קשת (ללא η)

—

זמן קירור t8/5 (משוער)

—

שווה ערך פחמן CE

—

המלצת חימום מוקדם

—

הערכת רתיכות

—

תהליך ISO 4063

—

חישוב קלט חום (EN 1011-1)

קלט חום הוא האנרגיה המסופקת ליחידת אורך של תפר הריתוך:

η — מקדם יעילות תרמית (תלוי בתהליך)
V — מתח קשת (וולטים)
I — זרם ריתוך (אמפר)
S — מהירות התקדמות (mm/min)

גורמי יעילות תרמית

מספר ISO 4063	תהליך	η (EN 1011-1)
121	SAW (קשת שקועה)	1.0
111	SMAW (אלקטרודה / MMA)	0.8
131	MIG (גז אינרטי)	0.8
135	MAG (גז פעיל)	0.8
136	FCAW (עם ליבת שטף)	0.8
141	TIG / GTAW	0.6

אומדן זמן קירור t8/5

זמן הקירור מ-800°C ל-500°C קובע את המיקרו-מבנה המתקבל. מודל דו-ממדי פשוט של רוזנטל עבור לוחות עבים:

שווה ערך פחמן & חימום מקדים

נוסחת שווה הערך לפחמן IIW מנבאת את יכולת הריתוך ואת צורכי החימום המקדים:

דוגמה מעשית

דוגמה — ריתוך MAG בפלטת S355 בעובי 20 mm

נתון: תהליך 135 (η=0.8), V=28V, I=250A, S=300 mm/min, CE=0.42

אנרגיית קשת = (28 × 250 × 60) / (300 × 1000) = 1.40 kJ/mm

קלט חום Q = 0.8 × 1.40 = 1.12 kJ/mm

CE = 0.42 → יכולת ריתוך סבירה, נדרש חימום מקדים 100–150°C מוּמלָץ

⚠️ הערה: הערכת t8/5 פשוטה יותר. הקירור בפועל תלוי בגיאומטריית החיבור, בחימום מוקדם, בטמפרטורת הבין-מעבר ובתנאי הסביבה. יש לעיין ב- EN 1011-2 עבור יישומים קריטיים.

לא.	תהליך	תיאור	η
111	SMAW	קשת מתכת מוגנת (אלקטרודה/MMA)	0.8
114	FCAW-S	ליבת שטף עם מיגון עצמי	0.8
121	SAW	ריתוך בקשת שקועה	1.0
131	מיג	גז אינרטי למתכת (Ar) - אלומיניום, נירוסטה	0.8
135	מאג	גז פעיל למתכת (CO₂/Ar+CO₂) - פלדת פחמן	0.8
136	FCAW-G	חוט ליבת שטף + גז פעיל	0.8
137	FCAW-G	חוט ליבת שטף + גז אינרטי	0.8
138	MCAW	חוט ליבת מתכת + גז פעיל	0.8
141	טיג	ריתוך טונגסטן בגז אינרטי (GTAW)	0.6
15	פְּלַסמָה	ריתוך קשת פלזמה	0.6
311	OAW	ריתוך אוקסי-אצטילן	0.45
42	חיכוך	ריתוך חיכוך	—
52	לייזר	ריתוך בקרן לייזר	0.9

מחשבון קלט חום לריתוך ומדריך ISO 4063

תוצאות

חישוב קלט חום (EN 1011-1)

גורמי יעילות תרמית

אומדן זמן קירור t8/5

שווה ערך פחמן & חימום מקדים

דוגמה מעשית

חנות

תמיכה

צור קשר