Portal o gatunkach stali, projektowaniu i wykonawstwie konstrukcji stalowych

Energia liniowa i czas t8/5

Energia liniowa z parametrów spawania i czas stygnięcia złącza od 800 do 500°C według modelu EN 1011-2.

SpawanieDziała w przeglądarceWynik do udostępnienia linkiemWzory jawne
Osadź ten kalkulator na swojej stronie

Skopiuj kod i wklej go w edytorze HTML swojej strony. Kalkulator działa w ramce i sam dopasowuje wysokość. Użycie jest bezpłatne, prosimy tylko o pozostawienie odnośnika do źródła pod ramką.

Podgląd ramki

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.

  1. Energia łuku: 26 · 240 · 60/(350 · 1000) ≈ 1,07 kJ/mm.
  2. Energia liniowa: Q = 0,8 · 1,07 ≈ 0,86 kJ/mm.
  3. Grubość przejściowa wynosi około 13,6 mm.
  4. Blacha 15 mm jest grubsza, więc obowiązuje model 3D: t8/5 ≈ 4,5 s.
  5. Blacha 10 mm jest cieńsza, więc obowiązuje model 2D: t8/5 ≈ 8,3 s.
  6. 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.

Pytania i odpowiedzi

Jaki czas t8/5 jest właściwy?

Zależy od gatunku stali i wymagań dla złącza. Dla wielu stali konstrukcyjnych spotyka się zalecenia w przedziale około 5–20 s, a dla stali wysokowytrzymałych węższe przedziały podane przez producenta.

Czym jest grubość przejściowa?

To grubość, przy której oba modele dają ten sam czas. Powyżej niej ciepło odpływa trójwymiarowo, poniżej dwuwymiarowo.

Skąd wziąć współczynnik sprawności k?

EN 1011-1 podaje typowe wartości: 0,8 dla MAG, MIG i elektrod otulonych, 1,0 dla łuku krytego i 0,6 dla TIG.

Czy kalkulator zastępuje próby spawalnicze?

Nie. Model jest przybliżeniem. Właściwości złącza potwierdza kwalifikowanie technologii spawania według EN ISO 15614.

Jak skrócić czas t8/5?

Zmniejsz energię liniową, czyli zwiększ prędkość spawania lub zmniejsz prąd, albo obniż temperaturę międzyściegową. Każda zmiana parametrów wymaga sprawdzenia w kwalifikowanej technologii.

Dlaczego stale termomechaniczne są wrażliwe na długi czas stygnięcia?

Ich wytrzymałość wynika z drobnego ziarna uzyskanego przy walcowaniu. Zbyt długie przebywanie w wysokiej temperaturze powoduje rozrost ziarna w strefie wpływu ciepła i spadek udarności.

Spawanie: pozostałe narzędzia

Wszystkie narzędzia (21)
Czy to narzędzie była pomocna?
Porównanie:Porównaj
Esc
↑ ↓ wybórEnter otwórzPolskie znaki są opcjonalne. Wpisz oznaczenie, np. S355J2+N, aby je rozszyfrować.

Ustawienia dostępności

Rozmiar tekstu
Motyw