Kalkulator temperatury podgrzewania wstępnego
Odpowiada na pytanie, które wraca przed każdą odpowiedzialną spoiną: podgrzewać czy nie, a jeśli tak — do ilu stopni. Obliczenie metodą B z załącznika C normy EN 1011-2.
Wzór
Tp = 697·CET + 160·th(d/35) + 62·HD0,35 +
(53·CET − 32)·Q − 328
- CET — równoważnik węgla wg EN 1011-2, w procentach;
- d — grubość zastępcza złącza, mm;
- HD — zawartość wodoru dyfundującego w stopiwie, ml na 100 g;
- Q — energia liniowa, kJ/mm.
Wzór obowiązuje w granicach CET 0,30–0,70 %, grubości 10–90 mm, wodoru 1–20 ml/100 g i energii 0,5–4,0 kJ/mm. Poza nimi kalkulator liczy dalej, ale wyświetla ostrzeżenie — takiemu wynikowi nie można ufać bez sprawdzenia.
Wodór: skąd wziąć liczbę
| Oznaczenie | HD, ml/100 g | Typowy materiał dodatkowy |
|---|---|---|
| E — very low | < 3 | Elektrody zasadowe po suszeniu, opakowanie próżniowe |
| D — low | 3–5 | Elektrody zasadowe, drut lity w mieszance |
| C — medium | 5–10 | Drut proszkowy, zasadowe po składowaniu |
| B — high | 10–15 | Elektrody rutylowe |
| A — very high | > 15 | Zawilgocone elektrody, celulozowe |
Podstaw do kalkulatora tę samą stal z HD 15 i HD 5 — różnica wyjdzie rzędu 40 °C. Suszenie elektrod zasadowych według karty i szczelne przechowywanie kosztują mniej niż nagrzewanie węzła palnikami i utrzymywanie temperatury przez całą zmianę. Właśnie dlatego na konstrukcjach odpowiedzialnych wymaga się materiałów o niskiej zawartości wodoru.
Co zrobić z wynikiem
Temperatura obliczona to minimum przed zajarzeniem łuku i jednocześnie minimalna temperatura międzyściegowa. Górną granicę międzyściegowej wyznacza WPS: dla zwykłych stali konstrukcyjnych trzyma się jej zwykle poniżej 250–300 °C, inaczej spada udarność.
Obliczenie nie zastępuje WPS: pokazuje, skąd wzięła się liczba w instrukcji technologicznej, i pomaga zrozumieć, co się zmieni przy innej grubości, elektrodzie albo parametrach. Formalnie wymaganie stawia uznana technologia.
Częste pytania
Czym CET różni się od znanego CE (IIW)?
To dwa różne równoważniki węgla do różnych zadań. CE (IIW) ocenia ogólną spawalność i dobrze działa na stalach węglowych. CET wprowadzono w EN 1011-2 specjalnie do obliczania podgrzewania nowoczesnych stali niskostopowych i inaczej waży dodatki stopowe: CET = C + (Mn+Mo)/10 + (Cr+Cu)/20 + Ni/40. Podstawianie CE zamiast CET daje wynik błędny.
Dlaczego grubość jest „zastępcza”?
Ciepło odpływa ze strefy spawania we wszystkie schodzące się elementy. W złączu teowym są trzy ścianki, w doczołowym dwie. EN 1011-2 każe sumować grubości elementów schodzących się w złączu w promieniu około 75 mm od spoiny. Dla styku dwóch blach po 10 mm grubość zastępcza to 20 mm, dla teownika z tych samych blach — 30 mm, a podgrzewanie wyjdzie wyższe.
Co zrobić, gdy kalkulator pisze „niepotrzebne”?
Wzór dał temperaturę poniżej pokojowej — według obliczeń podgrzewanie nie jest wymagane. Są jednak przypadki, gdy stosuje się je mimo to: metal chłodniejszy niż +5 °C, wilgoć lub kondensat na brzegach, spawanie naprawcze sztywno zamocowanego węzła. Osuszenie brzegów palnikiem do 50–80 °C opłaca się i wtedy, gdy wzór tego nie wymaga.
Do jakiej temperatury grzać i jak to sprawdzić?
Kontroluje się metal, nie płomień — w odległości około czterech grubości od spoiny, od strony grzania, ale po wygrzaniu na wskroś. Mierzy się kredką termiczną albo termoparą stykową. Temperatura nie może spaść poniżej obliczonej do momentu zajarzenia łuku i tę samą wartość utrzymuje się między ściegami.
Aktualizacja: