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.

Pobierz schemat: SVG · PNG

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 spawanej blachy, mm (nie suma grubości — ta należy do metody A z CE);
• HD — zawartość wodoru dyfundującego w stopiwie, ml na 100 g;
• Q — energia liniowa, kJ/mm.

Wzór obowiązuje w granicach CET 0,20–0,50 %, 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

Skala z EN 1011-2. Wartość HD podaje świadectwo materiału dodatkowego; jeśli go nie ma, licz jak dla stopnia gorszego o jeden.

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.

Temperatura podgrzewania S235, S355 i S460 według grubości — tabela

Wyniki tego samego wzoru dla typowych gatunków z listy kalkulatora, przy dwóch poziomach wodoru: HD 12 (elektrody rutylowe) i HD 4 (elektrody zasadowe po suszeniu, drut lity).

Energia liniowa 1,5 kJ/mm (wartość domyślna kalkulatora), wynik zaokrąglony w górę do 5 °C jak w kalkulatorze. „—” — według wzoru podgrzewanie niepotrzebne. CET gatunków to punkty wyjścia z listy kalkulatora; do dokumentu liczy się CET z atestu wytopu.

Jak czytać tabelę

Znajdź wiersz swojej grubości i kolumnę gatunku z właściwym wodorem. S235 przy HD 12 wymaga podgrzewania dopiero od kilkunastu milimetrów, a przy HD 4 — według wzoru od ok. 27 mm. S355 z elektrodą rutylową na 20 mm to już 120 °C, z niskowodorowym materiałem — 75 °C. Różnica między kolumnami HD 4 i HD 12 tej samej stali to zawsze ok. 47 °C: tyle kosztuje wilgotna elektroda.

Przykłady obliczeń krok po kroku

Przykład 1: S355J2, 20 mm, elektroda rutylowa (HD 12), 1,5 kJ/mm

To ustawienia domyślne kalkulatora. Składniki wzoru: 697 · 0,34 = 237,0; 160 · th(20/35) = 82,6; 62 · 120,35 = 147,9; (53 · 0,34 − 32) · 1,5 = −21,0; minus 328. Suma: 118,6 °C, kalkulator zaokrągla w górę do 120 °C. Temperatura międzyściegowa: od 120 do 250 °C.

Przykład 2: ta sama blacha z materiałem niskowodorowym (HD 4)

Zmienia się tylko składnik wodorowy: 62 · 40,35 = 100,7 zamiast 147,9. Wynik: 71,4 °C, czyli 75 °C. Wysuszona elektroda zasadowa albo drut lity oszczędza tu 45 °C podgrzewania na całej długości spoiny — i czas palników przez całą zmianę.

Przykład 3: S460N, 40 mm, HD 4, 1,2 kJ/mm

CET 0,42: 292,7 + 130,5 + 100,7 − 11,7 − 328 ≈ 184,2, czyli 185 °C. Z elektrodą rutylową (HD 12) wyszłoby 235 °C — blisko górnej granicy międzyściegowej, więc okno między minimum a maksimum robi się wąskie. W takich przypadkach materiał niskowodorowy jest praktycznie jedynym rozsądnym wyborem.

Co we wzorze waży najwięcej

• CET. Każde 0,01 CET to ok. +7,8 °C przy 1,5 kJ/mm. Różnica 0,03 między atestem a „typową” wartością gatunku to już ponad 20 °C.
• Grubość d. Składnik 160 · th(d/35) rośnie szybko do ok. 40 mm i potem się nasyca: 10 mm daje 44,5, 20 mm — 82,6, 30 mm — 111,2, 60 mm — 149,9, 90 mm — 158,1. Blacha 60 mm nie wymaga więc dwa razy więcej niż 30 mm.
• Wodór HD. Od HD 2 (79,0) do HD 18 (170,5) składnik rośnie o ponad 90 °C — to największa pojedyncza dźwignia, na którą spawalnia ma wpływ.
• Energia liniowa Q. Mnożnik 53·CET − 32 jest ujemny dla stali z listy: przy CET 0,34 każdy dodatkowy kJ/mm obniża podgrzewanie o ok. 14 °C. Wolniejsze stygnięcie pomaga, ale słabiej niż suchy materiał. Energię policzysz w kalkulatorze energii liniowej.

CET z atestu: przykład przeliczenia

Na atescie wytopu (świadectwie 3.1) jest skład chemiczny. Przykładowo: C 0,16, Mn 1,40, Mo 0,02, Cr 0,05, Cu 0,10, Ni 0,05. Wtedy CET = 0,16 + (1,40 + 0,02)/10 + (0,05 + 0,10)/20 + 0,05/40 ≈ 0,311. Taki CET w kalkulatorze (pole „Podać CET ręcznie”) daje przy 20 mm, HD 12 i 1,5 kJ/mm ok. 100 °C, a nie 120 °C z wartości typowej 0,34. Przeliczenie wszystkich równoważników naraz robi kalkulator równoważnika węgla.

Podgrzewanie w praktyce: kolejność

1. Policz temperaturę dla najgrubszego miejsca węzła i faktycznego materiału dodatkowego.
2. Grzej szeroko i równomiernie, z obu stron złącza, aż ciepło przejdzie na wskroś — nie tylko powierzchnię pod palnikiem.
3. Zmierz metal kredką termiczną lub termometrem stykowym tuż przed zajarzeniem łuku.
4. Pilnuj okna międzyściegowego: nie niżej niż wyliczone minimum, nie wyżej niż maksimum z WPS (kalkulator podaje 250 °C dla zwykłych stali konstrukcyjnych).
5. Nie przerywaj w połowie grubej spoiny. Jeśli musisz, przed wznowieniem wróć do temperatury podgrzewania.

Typowe błędy przy liczeniu podgrzewania

• CE (IIW) wpisany jako CET. CE jest zwykle wyższy, więc wynik wychodzi zawyżony; wzór EN 1011-2 wymaga CET.
• Energia w kJ/cm zamiast kJ/mm. Wpisanie 15 zamiast 1,5 daje „niepotrzebne” — kalkulator ostrzeże wtedy, że energia jest poza zakresem wzoru.
• Wodór z opakowania, a nie z praktyki. Elektroda zasadowa leżąca dobę na hali nie ma już HD 4.
• Grzanie tylko wierzchu. Termometr pokaże 120 °C na powierzchni, a strefa grani zostanie zimna.
• Wynik zamiast WPS. Obliczenie tłumaczy liczbę z instrukcji; nie zastępuje uznanej technologii. Jak szybko spoina stygnie po podgrzaniu, pokaże kalkulator czasu stygnięcia t8/5.

Autor: Dmitry Frolov, spawacz i ślusarz konstrukcji stalowych Aktualizacja: 28 września 2026