Što je unos topline zavarivanja i zašto je važan?

Unos topline Q = (η × V × I × 60) / (S × 1000) u kJ/mm, gdje je η toplinska učinkovitost, V je napon, I je struja, a S je brzina zavarivanja. Upravlja veličinom zavara, širinom ZUT-a, izobličenjem, zaostalim naprezanjem i mehaničkim svojstvima. Previsoko = grubljenje zrna; prenisko = nedostatak taljenja.

Koji su faktori toplinske učinkovitosti za različite postupke zavarivanja?

Prema normi EN 1011-1: SAW = 1,0, SMAW = 0,8, MIG/MAG = 0,8, FCAW = 0,8, TIG = 0,6. Ovo uzima u obzir gubitak topline zračenjem i konvekcijom, a ne ulazak u obradak.

Koliko je vrijeme hlađenja t8/5?

t8/5 je vrijeme (sekunde) potrebno za hlađenje zavarene ZUT-e s 800 °C na 500 °C. To kontrolira mikrostrukturu: kratki t8/5 → martenzit (tvrd, krhak); dugi t8/5 → ferit/perlit (mekši, žilaviji). Cilj: 5-25 sekundi za većinu ugljičnih čelika.

Kako se određuje temperatura predgrijavanja?

Predgrijavanje ovisi o ugljičnom ekvivalentu (CE), debljini ploče, unosu topline i sadržaju vodika. Za CE < 0,35: nije potrebno. CE 0,35-0,45: 75-150°C. CE > 0,45: 150-250 °C. Prema AWS D1.1 Tablici 3.3 s prilagodbama za debljinu.

Norma ISO 4063 klasificira postupke zavarivanja referentnim brojevima: 111=SMAW, 131=MIG, 135=MAG, 136=FCAW, 141=TIG, 121=SAW. Koristi se na crtežima, WPS dokumentima i kvalifikacijama zavarivača.

Besplatni inženjerski alat

Kalkulator unosa topline zavarivanja i ISO 4063

Izračunajte unos topline (kJ/mm), vrijeme hlađenja t8/5, preporuku za predgrijavanje i ekvivalent ugljika. Uključuje referencu procesa ISO 4063.

ISO 4063 EN 1011-1 Unos topline kJ/mm

Proces zavarivanja

Napon luka (V)

Struja zavarivanja (A)

Brzina putovanja (mm/min)

Debljina ploče (mm)

Ugljični ekvivalent CE (IIW formula)

Brze postavke

Results

Unos topline Q

—

Toplinska učinkovitost η

—

Energija luka (bez η)

—

Vrijeme hlađenja t8/5 (procjena)

—

Ugljični ekvivalent CE

—

Preporuka za predgrijavanje

—

Procjena zavarljivosti

—

Postupak prema ISO 4063

—

Izračun unosa topline (EN 1011-1)

Unos topline je energija isporučena po jedinici duljine zavara:

η — faktor toplinske učinkovitosti (ovisan o procesu)
V — napon luka (volti)
Ja — struja zavarivanja (amperi)
S — brzina kretanja (mm/min)

Faktori toplinske učinkovitosti

ISO 4063 br.	Proces	η (EN 1011-1)
121	SAW (električni luk pod uronom)	1.0
111	SMAW (štap / MMA)	0.8
131	MIG (inertni plin)	0.8
135	MAG (aktivni plin)	0.8
136	FCAW (obrađeno punjenom žicom)	0.8
141	TIG / GTAW	0.6

Procjena vremena hlađenja t8/5

Vrijeme hlađenja od 800 °C do 500 °C određuje rezultirajuću mikrostrukturu. Pojednostavljeni Rosenthalov 2D model za debele ploče:

Ugljični ekvivalent i predgrijavanje

Formula IIW ugljikovog ekvivalenta predviđa zavarljivost i potrebe predgrijavanja:

Praktični primjer

Primjer — MAG zavarivanje ploče S355 debljine 20 mm

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

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

Unos topline Q = 0,8 × 1,40 = 1,12 kJ/mm

CE = 0,42 → Dobra zavarljivost, predgrijavanje 100–150 °C preporučeno

⚠️ Napomena: Procjena t8/5 je pojednostavljena. Stvarno hlađenje ovisi o geometriji spoja, predgrijavanju, međuslojnoj temperaturi i uvjetima okoline. Za kritične primjene pogledajte EN 1011-2.

Ne.	Proces	Opis	η
111	SMAW	Zaštićeni metalni luk (električna elektroda/MMA)	0.8
114	FCAW-S	Samozaštićena punjena fluksom	0.8
121	PILA	Zavarivanje pod praškom	1.0
131	MIG	Metalni inertni plin (Ar) — aluminij, SS	0.8
135	MAG	Aktivni plin metala (CO₂/Ar+CO₂) — ugljični čelik	0.8
136	FCAW-G	Jezgrom punjeno + aktivni plin	0.8
137	FCAW-G	Jezgrom punjeno + inertni plin	0.8
138	MCAW	Žica s metalnom jezgrom + aktivni plin	0.8
141	TIG	Volframov inertni plin (GTAW)	0.6
15	Plazma	Plazma elektrolučno zavarivanje	0.6
311	OAW	Zavarivanje kisikom i acetilenom	0.45
42	Trenje	Zavarivanje trenjem	—
52	Laser	Zavarivanje laserskim snopom	0.9

Kalkulator unosa topline zavarivanja i referenca ISO 4063

Objavio/la Nikolaj Šelkovenko na 15. veljače 2026. 5. ožujka 2026.