Kas yra suvirinimo šilumos tiekimas ir kodėl jis svarbus?

Šilumos tiekimas Q = (η × V × I × 60) / (S × 1000) kJ/mm, kur η yra šiluminis efektyvumas, V yra įtampa, I yra srovė, o S yra suvirinimo greitis. Jis kontroliuoja suvirinimo siūlės dydį, suvirinimo zonos plotį, deformaciją, liekamąjį įtempį ir mechanines savybes. Per didelė vertė = grūdelių stambėjimas; per maža vertė = nesusiliejimas.

Kokie yra skirtingų suvirinimo procesų šiluminio efektyvumo koeficientai?

Pagal EN 1011-1: SAW = 1,0, SMAW = 0,8, MIG/MAG = 0,8, FCAW = 0,8, TIG = 0,6. Tai atsižvelgia į šilumos nuostolius dėl spinduliavimo ir konvekcijos, o ne į ruošinį patenkančią šilumą.

Koks yra aušinimo laikas t8/5?

t8/5 yra laikas (sekundėmis), per kurį suvirinimo zonos temperatūra atvėsta nuo 800 °C iki 500 °C. Tai kontroliuoja mikrostruktūrą: trumpas t8/5 → martensitas (kietas, trapus); ilgas t8/5 → feritas/perlitas (minkštesnis, tvirtesnis). Tikslinis laikas: 5–25 sekundės daugumai anglinių plienų.

Kaip nustatoma išankstinio pašildymo temperatūra?

Įkaitinimas priklauso nuo anglies ekvivalento (CE), plokštės storio, šilumos tiekimo ir vandenilio kiekio. CE atveju < 0,35: nereikia. CE 0,35–0,45: 75–150 °C. CE > 0,45: 150–250 °C. Pagal AWS D1.1 3.3 lentelę, su storio koregavimais.

ISO 4063 klasifikuoja suvirinimo procesus pagal etaloninius numerius: 111 = SMAW, 131 = MIG, 135 = MAG, 136 = FCAW, 141 = TIG, 121 = SAW. Naudojamas brėžiniuose, WPS dokumentuose ir suvirintojų kvalifikacijos dokumentuose.

Nemokamas inžinerijos įrankis

Suvirinimo šilumos tiekimo skaičiuoklė ir ISO 4063

Apskaičiuokite šilumos tiekimą (kJ/mm2), aušinimo laiką t8/5, rekomenduojamą įkaitinimą ir anglies ekvivalentą. Įtraukta ISO 4063 proceso nuoroda.

ISO 4063 EN 1011-1 Šilumos tiekimas kJ/mm2

Suvirinimo procesas

Lanko įtampa (V)

Suvirinimo srovė (A)

Kelionės greitis (mm/min)

Plokštės storis (mm)

Anglies ekvivalento CE (IIW formulė)

Greitieji išankstiniai nustatymai

Rezultatai

Šilumos tiekimas Q

—

Šiluminis efektyvumas η

—

Lanko energija (be η)

—

Aušinimo laikas t8/5 (apytikslis)

—

Anglies ekvivalento CE

—

Įkaitinimo rekomendacija

—

Suvirinamumo vertinimas

—

ISO 4063 procesas

—

Šilumos tiekimo skaičiavimas (EN 1011-1)

Šilumos tiekimas yra energija, tiekiama vienam suvirinimo siūlės ilgio vienetui:

η — šiluminio naudingumo koeficientas (priklauso nuo proceso)
V — lanko įtampa (voltais)
Aš — suvirinimo srovė (amperais)
S — judėjimo greitis (mm/min)

Šiluminio efektyvumo koeficientai

ISO 4063 Nr.	Procesas	η (EN 1011-1)
121	SAW (panardintas lankas)	1.0
111	SMAW (lazdelė / MMA)	0.8
131	MIG (inertinės dujos)	0.8
135	MAG (aktyviosios dujos)	0.8
136	FCAW (su fliuso šerdimi)	0.8
141	TIG / GTAW	0.6

Aušinimo laiko t8/5 įvertinimas

Atvėsimo nuo 800 °C iki 500 °C laikas lemia gautą mikrostruktūrą. Supaprastintas Rosenthal 2D modelis storoms plokštėms:

Anglies ekvivalentas ir išankstinis pašildymas

IIW anglies ekvivalento formulė numato suvirinamumą ir išankstinio pašildymo poreikius:

Praktinis pavyzdys

Pavyzdys – 20 mm S355 plokštės MAG suvirinimas

Atsižvelgiant į tai, kad: 135 procesas (η = 0,8), V = 28 V, I = 250 A, S = 300 mm/min., CE = 0,42

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

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

CE = 0,42 → Patenkinamas suvirinamumas, išankstinis pašildymas 100–150 °C rekomenduojama

⚠️ Pastaba: t8/5 įvertinimas yra supaprastintas. Faktinis aušinimas priklauso nuo jungties geometrijos, išankstinio įkaitinimo, tarpsluoksninės temperatūros ir aplinkos sąlygų. Dėl kritinių pritaikymų žr. EN 1011-2.

Ne.	Procesas	Aprašymas	η
111	SMAW	Apsaugotas metalinis lankas (elektrinis/MMA)	0.8
114	FCAW-S	Savaime apsaugotas fliuso šerdimi	0.8
121	PJŪKLAS	Suvirinimas po fliusu	1.0
131	MIG	Metalinės inertinės dujos (Ar) — aliuminis, nerūdijančio plieno	0.8
135	MAG	Metalo aktyviosios dujos (CO₂/Ar+CO₂) — anglinis plienas	0.8
136	FCAW-G	Fliusinis šerdis + aktyviosios dujos	0.8
137	FCAW-G	Fliusinis šerdis + inertinės dujos	0.8
138	MCAW	Metalinė viela + aktyviosios dujos	0.8
141	TIG	Volframo inertinės dujos (GTAW)	0.6
15	Plazma	Plazminis suvirinimas	0.6
311	OAW	Deguonies-acetileno suvirinimas	0.45
42	Trintis	Trinties suvirinimas	—
52	Lazeris	Lazerinio spindulio suvirinimas	0.9

Suvirinimo šilumos tiekimo skaičiuoklė ir ISO 4063 nuoroda

Išleido Nikolajus Šelkovenko ant 2026 m. vasario 15 d. 2026 m. vasario 5 d.