Do czego służy kalkulator t8/5
Czas t8/5 to czas stygnięcia spoiny i strefy wpływu ciepła od 800 do 500°C. Od niego zależy struktura i twardość złącza. Zbyt krótki czas sprzyja powstaniu twardych, kruchych struktur. Zbyt długi obniża udarność i wytrzymałość, zwłaszcza w stalach drobnoziarnistych i termomechanicznych.
Kalkulator liczy energię liniową z parametrów łuku i czas t8/5 według modelu z EN 1011-2, załącznik D. Pokazuje wynik dla przepływu ciepła dwuwymiarowego i trójwymiarowego oraz grubość przejściową między nimi.
Jak liczy narzędzie
Energia łuku to E = U·I·60/(v·1000) w kJ/mm, przy prędkości spawania v w mm/min. Energia liniowa Q = k·E uwzględnia sprawność cieplną procesu: 0,8 dla MAG i MMA, 1,0 dla spawania łukiem krytym i 0,6 dla TIG.
Dla grubych blach ciepło odpływa w trzech kierunkach: t8/5 = (6700 − 5T0)·Q·[1/(500 − T0) − 1/(800 − T0)]·F3. Dla cienkich blach w dwóch: t8/5 = (4300 − 4,3T0)·10⁵·(Q²/d²)·[1/(500 − T0)² − 1/(800 − T0)²]·F2. Współczynniki F2 i F3 zależą od rodzaju złącza.
Skąd wziąć dane wejściowe
Napięcie, natężenie prądu i prędkość spawania odczytasz z instrukcji technologicznej spawania WPS albo z pomiaru na stanowisku. Prędkość spawania zmierz jako długość ściegu podzieloną przez czas jego wykonania. Spawarki z rejestracją parametrów podają te wartości bezpośrednio.
Temperaturę wstępną zmierz termometrem stykowym lub kredką termiczną w odległości określonej w normie od rowka spawalniczego. Przy spawaniu wielościegowym ważna jest temperatura międzyściegowa przed każdym kolejnym ściegiem.
Rodzaj złącza wybierz z listy. Dla spoin pachwinowych w złączu teowym norma podaje zakres współczynnika F2 od 0,45 do 0,67, a narzędzie przyjmuje górną wartość.
Przykład obliczenia krok po kroku
Dane: spawanie MAG, U = 26 V, I = 240 A, v = 350 mm/min, temperatura wstępna 20°C, ścieg na powierzchni blachy.
- Energia łuku: 26 · 240 · 60/(350 · 1000) ≈ 1,07 kJ/mm.
- Energia liniowa: Q = 0,8 · 1,07 ≈ 0,86 kJ/mm.
- Grubość przejściowa wynosi około 13,6 mm.
- Blacha 15 mm jest grubsza, więc obowiązuje model 3D: t8/5 ≈ 4,5 s.
- Blacha 10 mm jest cieńsza, więc obowiązuje model 2D: t8/5 ≈ 8,3 s.
- Podgrzanie blachy 15 mm do 100°C wydłuża czas do około 5,7 s.
Ta sama energia daje w cienkiej blasze dłuższy czas stygnięcia, bo ciepło ma mniej materiału do odpływu.
Typowe błędy
- Energia łuku zamiast energii liniowej. Do wzorów wchodzi Q z uwzględnieniem sprawności procesu k.
- Prędkość w złych jednostkach. Narzędzie przyjmuje mm/min. Prędkość w cm/min trzeba pomnożyć przez 10.
- Jeden model dla wszystkich grubości. Model 3D zaniża czas dla cienkich blach, a 2D zawyża dla grubych. Narzędzie wybiera model według grubości przejściowej.
- Pominięcie temperatury międzyściegowej. Przy spawaniu wielościegowym kolejne ściegi kładzie się na nagrzany materiał. Do wzoru wpisz temperaturę międzyściegową.
Jak wykorzystać wynik
Zakres dopuszczalnego t8/5 dla danej stali podaje producent lub kwalifikowana instrukcja technologiczna spawania. Temperaturę podgrzewania sprawdzisz w kalkulatorze równoważnika węgla, a koszt wykonania spoin w kalkulatorze kosztu spawania.