Калькулятор температури попереднього підігріву
Відповідає на питання, яке виникає перед кожним відповідальним швом: гріти чи не гріти, і якщо гріти — до скількох градусів. Розрахунок за методом B із додатка C стандарту EN 1011-2.
Формула
Tp = 697·CET + 160·th(d/35) + 62·HD0,35 +
(53·CET − 32)·Q − 328
- CET — вуглецевий еквівалент за EN 1011-2, у відсотках;
- d — сумарна товщина з’єднання, мм;
- HD — вміст дифузійного водню в наплавленому металі, мл на 100 г;
- Q — погонна енергія, кДж/мм.
Формула застосовна в межах CET 0,30–0,70 %, товщини 10–90 мм, водню 1–20 мл/100 г та енергії 0,5–4,0 кДж/мм. За цими межами калькулятор рахує, але виводить попередження — довіряти такому результату без перевірки не можна.
Водень: звідки брати число
| Позначення | HD, мл/100 г | Типовий витратний матеріал |
|---|---|---|
| E — дуже низький | < 3 | Основні електроди після прожарювання, вакуумна упаковка |
| D — низький | 3–5 | Основні електроди, суцільний дріт у суміші |
| C — середній | 5–10 | Порошковий дріт, основні після зберігання |
| B — високий | 10–15 | Рутилові електроди |
| A — дуже високий | > 15 | Відсирілі електроди, целюлозні |
Шкала з EN 1011-2. Значення HD зазначене в сертифікаті на витратний матеріал; якщо сертифіката немає, рахуйте за ступенем на один гірше.
Підставте в калькулятор ту саму сталь із HD 15 і HD 5 — різниця вийде близько 40 °C. Прожарювання базових електродів за режимом із паспорта та герметичне зберігання обходяться дешевше, ніж прогрівання вузла пальниками й утримання температури цілу зміну. Саме тому на відповідальних конструкціях вимагають витратники з низьким воднем.
Що робити з результатом
Розрахункова температура — це мінімум перед запалюванням дуги й водночас мінімальна міжпрохідна температура. Верхню межу міжпрохідної задає технологічна карта: для звичайних конструкційних сталей її зазвичай тримають не вище 250–300 °C, інакше падає ударна в’язкість.
Розрахунок не скасовує WPS: він показує, звідки взялася цифра в технологічній карті, і допомагає зрозуміти, що станеться при зміні товщини, витратника чи режиму. Формально вимогу задає атестована технологія.
Часті питання
Чим CET відрізняється від звичного CE (IIW)?
Це два різні вуглецеві еквіваленти для різних завдань. CE (IIW) оцінює загальну зварюваність і добре працює на вуглецевих сталях. CET уведено в EN 1011-2 спеціально для розрахунку підігріву сучасних низьколегованих сталей і інакше зважує легувальні: CET = C + (Mn+Mo)/10 + (Cr+Cu)/20 + Ni/40. Підставляти CE замість CET у формулу підігріву не можна — результат буде хибним.
Чому товщина називається сумарною?
Тепло відходить із зони зварювання в усі прилеглі елементи. У таврового з’єднання це три стінки, у стикового — дві. EN 1011-2 вимагає складати товщини елементів, що сходяться у з’єднанні, у межах приблизно 75 мм від шва. Для стику двох листів по 10 мм сумарна товщина 20 мм, для тавра з тих самих листів — 30 мм, і підігрів вийде вищим.
Що робити, якщо калькулятор пише «не потрібен»?
Формула дала температуру нижчу за кімнатну — за розрахунком підігрів не потрібен. Але є випадки, коли його призначають попри розрахунок: метал холодніший за +5 °C, волога чи конденсат на кромках, ремонтне зварювання жорстко закріпленого вузла. Просушити кромки пальником до 50–80 °C варто й тоді, коли формула цього не вимагає.
До якої температури гріти і як перевірити?
Контролюють не полум’я, а метал — на відстані приблизно чотирьох товщин від шва, з того боку, де гріють, але після витримки, щоб прогрів пройшов наскрізь. Міряють термокарандашем або контактною термопарою. Температура не повинна впасти нижче розрахункової до моменту запалювання дуги, і її ж тримають між проходами.
Оновлено: