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溶接入熱計算機とISO 4063
入熱量（kJ/mm）、冷却時間（t8/5）、予熱推奨値、炭素当量を計算します。ISO 4063プロセスリファレンスが含まれています。
結果
熱入力計算（EN 1011-1）
入熱は溶接の単位長さあたりに供給されるエネルギーです。
- η — 熱効率係数（プロセス依存）
- V — アーク電圧（ボルト）
- I — 溶接電流（アンペア）
- S — 移動速度（mm/分）
熱効率係数
| ISO4063No. | プロセス | η（EN 1011-1） |
|---|---|---|
| 121 | SAW（サブマージアーク） | 1.0 |
| 111 | SMAW（スティック/MMA） | 0.8 |
| 131 | MIG（不活性ガス） | 0.8 |
| 135 | MAG（活性ガス） | 0.8 |
| 136 | FCAW（フラックス入り） | 0.8 |
| 141 | TIG／GTAW | 0.6 |
冷却時間 t8/5 推定
800℃から500℃までの冷却時間によって、得られる微細構造が決まります。厚板の簡略化されたローゼンタール2Dモデル：
炭素当量と予熱
IIW 炭素当量式は、溶接性と予熱の必要性を予測します。
計算例
条件： プロセス135（η=0.8）、V=28V、I=250A、S=300 mm/分、CE=0.42
アークエネルギー = (28 × 250 × 60) / (300 × 1000) = 1.40 kJ/mm
熱入力 Q = 0.8 × 1.40 = 1.12 kJ/mm
CE = 0.42 → 良好な溶接性、予熱 100～150℃ 推奨
⚠️ 注意： t8/5の推定は簡略化されています。実際の冷却時間は、接合部の形状、予熱、パス間温度、および周囲条件によって異なります。重要な用途については、EN 1011-2を参照してください。
| # | プロセス | 説明 | η |
|---|---|---|---|
| 111 | SMAW | シールドメタルアーク（スティック/MMA） | 0.8 |
| 114 | FCAW-S | 自己シールドフラックス入り | 0.8 |
| 121 | SAW | サブマージアーク溶接 | 1.0 |
| 131 | MIG | 金属不活性ガス（Ar） - アルミニウム、SS | 0.8 |
| 135 | MAG | 金属活性ガス（CO₂/Ar+CO₂）—炭素鋼 | 0.8 |
| 136 | FCAW-G | フラックス入り + 活性ガス | 0.8 |
| 137 | FCAW-G | フラックス入り + 不活性ガス | 0.8 |
| 138 | MCAW | 金属芯線＋活性ガス | 0.8 |
| 141 | TIG | タングステン不活性ガス（GTAW） | 0.6 |
| 15 | プラズマ | プラズマアーク溶接 | 0.6 |
| 311 | OAW | 酸素アセチレン溶接 | 0.45 |
| 42 | 摩擦 | 摩擦溶接 | — |
| 52 | レーザ | レーザービーム溶接 | 0.9 |
入熱量 Q = (η × V × I × 60) / (S × 1000)(kJ/mm)。冷却速度を支配し、それが溶接部の組織、硬さ、靭性、HAZ幅を決定します。
高すぎる → 結晶粒の粗大化、靭性低下、過大な変形。低すぎる → 融合不良、水素割れのリスク。
EN 1011-1 に従い:SAW = 1.0、SMAW/MIG/MAG/FCAW = 0.8、TIG = 0.6。SAWはフラックスの層がほぼすべての熱を閉じ込めるため最も高くなります。TIGは露出したアークからの放射による損失が大きくなります。
t8/5 は HAZ が800°Cから500°Cまで冷却される時間です。この温度範囲は炭素鋼の相変態にとって重要です。短いt8/5(< 5 s)→ マルテンサイト生成。長いt8/5(> 25 s)→ 軟らかいが脆化の可能性がある組織。
IIW式:CE = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15。材料試験証明書の値を入力するか、鋼種等価計算機を使って鋼種から推定してください。
予熱が必要なのは、CE > 0.35、板厚 > 25 mm、または水素含有量が高い場合です。冷却を遅らせて水素割れとマルテンサイト生成を防ぎます。一般的な範囲:CEと板厚に応じて75–250°C。
このページで説明されている手順は、Vibromeraチームが、現場でのロータバランシング用ポータブル2チャンネルバランサー兼振動アナライザーであるBalanset-1Aを使用して開発し、実地試験を行ったものです。
産業用途向けの専門機器。
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenkoは、振動解析エンジニアであり、Vibromeraの創業者兼CEOです。 15年以上にわたり、彼は試験台上ではなく現場で回転機械のバランシングを行ってきました——マルチャー、産業用ファン、クラッシャー、遠心分離機、シャフト、スピンドルなど。この経験から生まれたのがBalanset計測器であり、専門家が機械のもとへ持ち運び、現場で単独で使用できる道具として設計されています。実験室用の機器ではありません。 Vibromeraは2017年に設立され、2023年以降はポルトガル・ポルトを拠点としています。Balansetシリーズの開発、組み立て、サポートはすべてここで行われています。フラッグシップ機器はBalanset-1Aであり、単一平面および二平面バランシングと振動診断のための可搬式アナライザーです。 Nikolaiは、カスタマーサポート、困難なバランシング案件への対応、そしてソフトウェアの開発に自ら携わっています。世界中の顧客と、どの言語でも対応しています。
