Що таке підведена теплота зварювання і чому вона важлива?

Теплопідведення Q = (η × V × I × 60) / (S × 1000) у кДж/мм, де η – тепловий коефіцієнт корисної дії, V – напруга, I – струм, а S – швидкість переміщення. Воно контролює розмір зварного шва, ширину зони термічного впливу (HAZ), деформацію, залишкові напруження та механічні властивості. Занадто високе = укрупнення зерна; занадто низьке = відсутність сплавлення.

Які коефіцієнти теплової ефективності для різних процесів зварювання?

Згідно з EN 1011-1: SAW = 1,0, SMAW = 0,8, MIG/MAG = 0,8, FCAW = 0,8, TIG = 0,6. Ці показники враховують втрати тепла на випромінювання та конвекцію, а не його потрапляння в заготовку.

Який час охолодження t8/5?

t8/5 – це час (секунди), необхідний для охолодження зони термічного впливу зварного шва від 800°C до 500°C. Це визначає мікроструктуру: короткий t8/5 → мартенсит (твердий, крихкий); тривалий t8/5 → ферит/перліт (м'якший, міцніший). Цільовий час: 5-25 секунд для більшості вуглецевих сталей.

Як визначається температура попереднього нагрівання?

Попередній нагрів залежить від вуглецевого еквівалента (CE), товщини пластини, підведеної теплової енергії та вмісту водню. Для CE < 0,35: не потрібен. CE 0,35-0,45: 75-150°C. CE > 0,45: 150-250°C. Згідно з AWS D1.1 Таблиця 3.3 з коригуванням товщини.

Що таке ISO 4063?

Стандарт ISO 4063 класифікує процеси зварювання за номерами: 111=SMAW (зварювання електромагнітним електродом), 131=MIG (зварювання електромагнітним електродом), 135=MAG (зварювання електромагнітним електродом), 136=FCAW (зварювання електромагнітним електродом), 141=TIG (зварювання електромагнітним електродом), 121=SAW (зварювання електромагнітним електродом). Використовується на кресленнях, документах WPS (зварювання під тиском) та кваліфікаціях зварювальників.

Інструмент вільного інжинірингу

Калькулятор тепловкладення зварювання та ISO 4063

Розрахуйте підведену теплоту (кДж/мм²), час охолодження t8/5, рекомендації щодо попереднього нагрівання та вуглецевий еквівалент. Включає посилання на процес ISO 4063.

ISO 4063 EN 1011-1 Теплопідведення, кДж/мм

Процес зварювання

Напруга дуги (В)

Зварювальний струм (А)

Швидкість руху (мм/хв)

Товщина пластини (мм)

Вуглецевий еквівалент CE (Формула IIW)

Швидкі пресети

Результати

Теплопідведення Q

—

Тепловий ККД η

—

Енергія дуги (без η)

—

Час охолодження t8/5 (орієнтовно)

—

Вуглецевий еквівалент CE

—

Рекомендація щодо попереднього розігріву

—

Оцінка зварюваності

—

Процес ISO 4063

—

Розрахунок теплової потужності (EN 1011-1)

Теплопідведення – це енергія, що подається на одиницю довжини зварного шва:

η — коефіцієнт теплової ефективності (залежний від процесу)
V — напруга дуги (вольти)
Я — зварювальний струм (ампери)
S — швидкість руху (мм/хв)

Коефіцієнти теплової ефективності

ISO 4063 №.	Процес	η (EN 1011-1)
121	SAW (дугове зварювання під флюсом)	1.0
111	SMAW (палка / MMA)	0.8
131	МІГ (інертний газ)	0.8
135	MAG (активний газ)	0.8
136	FCAW (стружкове оброблення)	0.8
141	TIG / GTAW	0.6

Оцінка часу охолодження t8/5

Час охолодження від 800°C до 500°C визначає результуючу мікроструктуру. Спрощена 2D-модель Розенталя для товстих пластин:

Вуглецевий еквівалент та попередній нагрів

Формула вуглецевого еквівалента IIW прогнозує зварюваність та потреби в попередньому нагріванні:

Практичний приклад

Приклад — MAG-зварювання пластини S355 товщиною 20 мм

Дано: Процес 135 (η=0,8), V=28 В, I=250 А, S=300 мм/хв, CE=0,42

Енергія дуги = (28 × 250 × 60) / (300 × 1000) = 1,40 кДж/мм

Теплопідведення Q = 0,8 × 1,40 = 1,12 кДж/мм

CE = 0,42 → Задовільна зварюваність, попередній нагрів 100–150°C рекомендовано

⚠️ Примітка: Оцінка t8/5 спрощена. Фактичне охолодження залежить від геометрії з'єднання, попереднього нагрівання, міжпрохідної температури та умов навколишнього середовища. Зверніться до EN 1011-2 для критичних застосувань.

Ні.	Процес	Опис	η
111	СМАУ	Захищена металева дуга (електроелектричний/MMA)	0.8
114	FCAW-S	Самозахисний флюсовий порошковий різьблення	0.8
121	ПИЛА	Дугове зварювання під флюсом	1.0
131	МІГ	Металевий інертний газ (Ar) — алюміній, SS	0.8
135	МАГ	Металевий активний газ (CO₂/Ar+CO₂) — вуглецева сталь	0.8
136	FCAW-G	Поршневе різання + активний газ	0.8
137	FCAW-G	Поршневе оброблення + інертний газ	0.8
138	MCAW	Металопорошковий дріт + активний газ	0.8
141	TIG	Вольфрамовий інертний газ (GTAW)	0.6
15	Плазма	Плазмово-дугове зварювання	0.6
311	ОАВ	Киснево-ацетиленове зварювання	0.45
42	Тертя	Зварювання тертям	—
52	Лазер	Лазерне зварювання	0.9

Калькулятор тепловкладення зварювання та довідник ISO 4063

Опубліковано Микола Шелковенко на 15 лютого 2026 року 5 березня 2026 року