Calcula els paràmetres òptims de soldadura, incloent-hi corrent, tensió, velocitat de viatge i entrada de calor en funció del gruix del material i del procés de soldadura (MIG, TIG, Stick, Flux-Cored).
Entrada de Calor (Q) = (V × I × 60) / (1000 × S)
Q = (V × I × 60) / (1000 × S)
On:
V = Tensió (0 V)
I = Corrent (0 A)
S = Velocitat de Desplaçament (0 mm/min)
Q = (0 × 0 × 60) / (1000 × 0) = 0.00 kJ/mm
Càlcul del Corrent per MIG:
I = thickness × 40
I = 3 × 40 = 120 A
Càlcul de la Tensió per MIG:
V = 14 + (I / 25)
V = 14 + (0 / 25) = 14.0 V
Càlcul de la Velocitat de Desplaçament per MIG:
S = 300 - (thickness × 20)
S = 300 - (3 × 20) = 240 mm/min
Una calculadora de soldadura és una eina essencial per a soldadors de tots els nivells d'habilitat, des de principiants fins a professionals experimentats. Aquesta calculadora completa ajuda a determinar paràmetres crítics de soldadura, incloent corrent, voltatge, velocitat de desplaçament i entrada de calor en funció de l'espessor del material i del procés de soldadura. En calcular amb precisió aquests paràmetres, els soldadors poden aconseguir soldadures més fortes i consistents, alhora que minimitzen els defectes i optimitzen l'eficiència. La nostra calculadora de soldadura simplifica càlculs complexos que tradicionalment requerien una experiència extensa o taules de referència, fent que la soldadura de precisió sigui accessible per a tothom.
Ja sigui que estiguis treballant amb processos de soldadura MIG (Gas Inert de Metall), TIG (Gas Inert de Tungstè), Stick o Flux-Cored, aquesta calculadora proporciona els paràmetres precisos necessaris per a la teva aplicació específica. Entendre i aplicar els paràmetres de soldadura correctes és fonamental per a produir soldadures d'alta qualitat que compleixin els estàndards de la indústria i els requisits del projecte.
Els paràmetres de soldadura són variables interconnectades que s'han d'equilibrar per aconseguir una qualitat de soldadura òptima. Els quatre paràmetres principals calculats per aquesta eina són:
L'entrada de calor és una mesura crítica de l'energia tèrmica entregada durant la soldadura i s'expressa en quilojoules per mil·límetre (kJ/mm). La fórmula per calcular l'entrada de calor és:
On:
L'entrada de calor afecta directament la penetració de la soldadura, la taxa de refredament i les propietats metal·lúrgiques de la soldadura acabada. Una entrada de calor més alta resulta típicament en una penetració més profunda, però pot causar distorsió o afectar la zona afectada per la calor (HAZ).
El corrent de soldadura es determina principalment per l'espessor del material i el procés de soldadura. Per a cada procés de soldadura, utilitzem les següents fórmules:
On l'espessor es mesura en mil·límetres. Aquestes fórmules proporcionen un punt de partida fiable per a la majoria d'aplicacions estàndard.
El voltatge afecta la longitud i l'amplada de l'arc, influenciant l'aparença del cordó de soldadura i el perfil de penetració. El voltatge es calcula en funció del corrent de soldadura i del procés:
On és el corrent de soldadura en amperes.
La velocitat de desplaçament es refereix a com de ràpid es mou la torxa de soldadura o l'electrode al llarg de la unió. Es mesura en mil·límetres per minut (mm/min) i es calcula com:
On l'espessor es mesura en mil·límetres.
La nostra calculadora de soldadura està dissenyada per ser intuïtiva i fàcil d'usar. Segueix aquests passos per calcular els paràmetres òptims de soldadura per al teu projecte:
Selecciona el Procés de Soldadura: Tria el teu mètode de soldadura (MIG, TIG, Stick o Flux-Cored) del menú desplegable.
Introdueix l'Espessor del Material: Introdueix l'espessor del material que estàs soldant en mil·límetres. Aquest és el factor principal que determina els teus paràmetres de soldadura.
Visualitza els Resultats Calculats: La calculadora mostrarà automàticament els recomanats:
Ajusta els Paràmetres si Cal: També pots introduir directament un valor de corrent específic, i la calculadora recalcularà els altres paràmetres en conseqüència.
Copia els Resultats: Utilitza els botons de còpia per transferir fàcilment els valors calculats a altres aplicacions o notes.
Fem un exemple pràctic utilitzant la calculadora:
Per soldar una placa d'acer de 5mm amb MIG:
Aquests paràmetres proporcionen un bon punt de partida per a la teva configuració de soldadura.
La calculadora de soldadura és valuosa en nombroses indústries i aplicacions:
En entorns de fabricació, paràmetres de soldadura consistents asseguren la qualitat del producte i la repetibilitat. Enginyers i personal de control de qualitat utilitzen calculadores de soldadura per:
Per a aplicacions estructurals on la integritat de la soldadura és crítica:
En la reparació i fabricació d'automòbils:
Per a tallers domèstics i soldadors aficionats:
Diferents processos de soldadura requereixen diferents consideracions de paràmetres. La taula a continuació compara característiques clau:
Procés de Soldadura | Rango de Corrent | Aplicacions Típiques | Espessor del Material | Entrada de Calor |
---|---|---|---|---|
MIG (GMAW) | 50-400 A | Fabricació general, automoció | 0.5-6 mm | Mitjà |
TIG (GTAW) | 5-300 A | Treball de precisió, materials fins | 0.5-3 mm | Baix |
Stick (SMAW) | 50-300 A | Construcció, treball de camp | 3-25 mm | Alt |
Flux-Cored (FCAW) | 75-350 A | Treball a l'aire lliure, seccions gruixudes | 3-25+ mm | Alt |
Si bé la nostra calculadora proporciona excel·lents punts de partida, les aproximacions alternatives inclouen:
Recomanacions del Fabricant: Els fabricants d'equips i consumibles de soldadura sovint proporcionen taules de paràmetres específiques per als seus productes.
Especificacions de Procediment de Soldadura (WPS): Per a treballs que compleixin codi, els documents WPS formals especifiquen paràmetres provats i aprovats.
Ajustament Basat en l'Experiència: Soldadors experimentats sovint ajusten paràmetres basant-se en la retroalimentació visual i auditiva durant la soldadura.
Sistemes de Monitoratge Avançats: Els equips de soldadura moderns poden incloure sistemes de monitoratge de paràmetres i sistemes de control adaptatius.
La ciència del càlcul de paràmetres de soldadura ha evolucionat significativament al llarg del temps:
En els primers dies de la soldadura moderna, la selecció de paràmetres es basava principalment en proves i errors. Els soldadors depenien de la inspecció visual i l'experiència per determinar les configuracions adequades. Les primeres taules rudimentàries que relacionaven l'espessor del material amb el corrent van aparèixer als anys 30, a mesura que la soldadura començava a utilitzar-se en aplicacions crítiques com la construcció naval.
Després de la Segona Guerra Mundial, la necessitat de soldadures consistents i d'alta qualitat va portar a enfocaments més científics. Organitzacions com la American Welding Society (AWS) van començar a desenvolupar estàndards i directrius per a la selecció de paràmetres. Les relacions matemàtiques entre les propietats del material i els paràmetres de soldadura es van establir mitjançant proves extensives.
La introducció de la tecnologia informàtica va permetre càlculs i modelatges més complexos del procés de soldadura. El programari va començar a substituir les taules de paper, permetent que es consideressin més variables simultàniament. Els enginyers de soldadura ara podien predir no només paràmetres sinó també efectes metal·lúrgics i defectes potencials.
Avui en dia, els càlculs de paràmetres de soldadura incorporen una comprensió avançada de la metal·lúrgia, la transferència de calor i la física de l'arc. Les calculadores digitals de soldadura poden tenir en compte nombroses variables, incloent:
Aquesta evolució ha fet que la soldadura sigui més accessible mentre alhora permet un control més precís per a aplicacions crítiques.
Aquí hi ha implementacions dels càlculs de paràmetres de soldadura en diversos llenguatges de programació:
1// Implementació en JavaScript de la calculadora de paràmetres de soldadura
2function calculateWeldingParameters(thickness, process) {
3 let current, voltage, travelSpeed, heatInput;
4
5 // Calcular el corrent en funció del procés i l'espessor
6 switch(process) {
7 case 'MIG':
8 current = thickness * 40;
9 voltage = 14 + (current / 25);
10 travelSpeed = 300 - (thickness * 20);
11 break;
12 case 'TIG':
13 current = thickness * 30;
14 voltage = 10 + (current / 40);
15 travelSpeed = 150 - (thickness * 10);
16 break;
17 case 'Stick':
18 current = thickness * 35;
19 voltage = 20 + (current / 50);
20 travelSpeed = 200 - (thickness * 15);
21 break;
22 case 'Flux-Cored':
23 current = thickness * 38;
24 voltage = 22 + (current / 30);
25 travelSpeed = 250 - (thickness * 18);
26 break;
27 }
28
29 // Calcular l'entrada de calor
30 heatInput = (voltage * current * 60) / (1000 * travelSpeed);
31
32 return {
33 current: current.toFixed(0),
34 voltage: voltage.toFixed(1),
35 travelSpeed: travelSpeed.toFixed(0),
36 heatInput: heatInput.toFixed(2)
37 };
38}
39
40// Exemple d'ús
41const params = calculateWeldingParameters(5, 'MIG');
42console.log(`Corrent: ${params.current} A`);
43console.log(`Voltatge: ${params.voltage} V`);
44console.log(`Velocitat de Desplaçament: ${params.travelSpeed} mm/min`);
45console.log(`Entrada de Calor: ${params.heatInput} kJ/mm`);
46
1# Implementació en Python de la calculadora de paràmetres de soldadura
2def calculate_welding_parameters(thickness, process):
3 # Calcular el corrent en funció del procés i l'espessor
4 if process == 'MIG':
5 current = thickness * 40
6 voltage = 14 + (current / 25)
7 travel_speed = 300 - (thickness * 20)
8 elif process == 'TIG':
9 current = thickness * 30
10 voltage = 10 + (current / 40)
11 travel_speed = 150 - (thickness * 10)
12 elif process == 'Stick':
13 current = thickness * 35
14 voltage = 20 + (current / 50)
15 travel_speed = 200 - (thickness * 15)
16 elif process == 'Flux-Cored':
17 current = thickness * 38
18 voltage = 22 + (current / 30)
19 travel_speed = 250 - (thickness * 18)
20 else:
21 return None
22
23 # Calcular l'entrada de calor
24 heat_input = (voltage * current * 60) / (1000 * travel_speed)
25
26 return {
27 'current': round(current),
28 'voltage': round(voltage, 1),
29 'travel_speed': round(travel_speed),
30 'heat_input': round(heat_input, 2)
31 }
32
33# Exemple d'ús
34params = calculate_welding_parameters(5, 'MIG')
35print(f"Corrent: {params['current']} A")
36print(f"Voltatge: {params['voltage']} V")
37print(f"Velocitat de Desplaçament: {params['travel_speed']} mm/min")
38print(f"Entrada de Calor: {params['heat_input']} kJ/mm")
39
1// Implementació en Java de la calculadora de paràmetres de soldadura
2public class WeldingCalculator {
3 public static class WeldingParameters {
4 public int current;
5 public double voltage;
6 public int travelSpeed;
7 public double heatInput;
8
9 public WeldingParameters(int current, double voltage, int travelSpeed, double heatInput) {
10 this.current = current;
11 this.voltage = voltage;
12 this.travelSpeed = travelSpeed;
13 this.heatInput = heatInput;
14 }
15 }
16
17 public static WeldingParameters calculateParameters(double thickness, String process) {
18 int current = 0;
19 double voltage = 0;
20 int travelSpeed = 0;
21
22 // Calcular el corrent en funció del procés i l'espessor
23 switch(process) {
24 case "MIG":
25 current = (int)(thickness * 40);
26 voltage = 14 + (current / 25.0);
27 travelSpeed = (int)(300 - (thickness * 20));
28 break;
29 case "TIG":
30 current = (int)(thickness * 30);
31 voltage = 10 + (current / 40.0);
32 travelSpeed = (int)(150 - (thickness * 10));
33 break;
34 case "Stick":
35 current = (int)(thickness * 35);
36 voltage = 20 + (current / 50.0);
37 travelSpeed = (int)(200 - (thickness * 15));
38 break;
39 case "Flux-Cored":
40 current = (int)(thickness * 38);
41 voltage = 22 + (current / 30.0);
42 travelSpeed = (int)(250 - (thickness * 18));
43 break;
44 }
45
46 // Calcular l'entrada de calor
47 double heatInput = (voltage * current * 60) / (1000 * travelSpeed);
48
49 return new WeldingParameters(current, Math.round(voltage * 10) / 10.0, travelSpeed, Math.round(heatInput * 100) / 100.0);
50 }
51
52 public static void main(String[] args) {
53 WeldingParameters params = calculateParameters(5, "MIG");
54 System.out.println("Corrent: " + params.current + " A");
55 System.out.println("Voltatge: " + params.voltage + " V");
56 System.out.println("Velocitat de Desplaçament: " + params.travelSpeed + " mm/min");
57 System.out.println("Entrada de Calor: " + params.heatInput + " kJ/mm");
58 }
59}
60
1' Implementació en Excel VBA de la calculadora de paràmetres de soldadura
2Function CalculateWeldingCurrent(thickness As Double, process As String) As Double
3 Select Case process
4 Case "MIG"
5 CalculateWeldingCurrent = thickness * 40
6 Case "TIG"
7 CalculateWeldingCurrent = thickness * 30
8 Case "Stick"
9 CalculateWeldingCurrent = thickness * 35
10 Case "Flux-Cored"
11 CalculateWeldingCurrent = thickness * 38
12 Case Else
13 CalculateWeldingCurrent = 0
14 End Select
15End Function
16
17Function CalculateWeldingVoltage(current As Double, process As String) As Double
18 Select Case process
19 Case "MIG"
20 CalculateWeldingVoltage = 14 + (current / 25)
21 Case "TIG"
22 CalculateWeldingVoltage = 10 + (current / 40)
23 Case "Stick"
24 CalculateWeldingVoltage = 20 + (current / 50)
25 Case "Flux-Cored"
26 CalculateWeldingVoltage = 22 + (current / 30)
27 Case Else
28 CalculateWeldingVoltage = 0
29 End Select
30End Function
31
32Function CalculateTravelSpeed(thickness As Double, process As String) As Double
33 Select Case process
34 Case "MIG"
35 CalculateTravelSpeed = 300 - (thickness * 20)
36 Case "TIG"
37 CalculateTravelSpeed = 150 - (thickness * 10)
38 Case "Stick"
39 CalculateTravelSpeed = 200 - (thickness * 15)
40 Case "Flux-Cored"
41 CalculateTravelSpeed = 250 - (thickness * 18)
42 Case Else
43 CalculateTravelSpeed = 0
44 End Select
45End Function
46
47Function CalculateHeatInput(voltage As Double, current As Double, travelSpeed As Double) As Double
48 If travelSpeed > 0 Then
49 CalculateHeatInput = (voltage * current * 60) / (1000 * travelSpeed)
50 Else
51 CalculateHeatInput = 0
52 End If
53End Function
54
55' Ús en Excel:
56' =CalculateWeldingCurrent(5, "MIG")
57' =CalculateWeldingVoltage(CalculateWeldingCurrent(5, "MIG"), "MIG")
58' =CalculateTravelSpeed(5, "MIG")
59' =CalculateHeatInput(CalculateWeldingVoltage(CalculateWeldingCurrent(5, "MIG"), "MIG"), CalculateWeldingCurrent(5, "MIG"), CalculateTravelSpeed(5, "MIG"))
60
Si bé optimitzar els paràmetres de soldadura per a la qualitat i l'eficiència és important, la seguretat ha de ser sempre la consideració principal:
Una entrada de calor excessiva pot portar a:
La calculadora ajuda a prevenir aquests problemes recomanant paràmetres adequats en funció de l'espessor del material.
Corrent i voltatges més alts generalment produeixen:
Utilitzant paràmetres optimitzats, els soldadors poden minimitzar aquests perills mentre aconsegueixen soldadures de qualitat.
L'equip de soldadura opera a nivells de voltatge i corrent perillosos. La selecció adequada de paràmetres ajuda a prevenir:
Els paràmetres incorrectes són una de les causes principals dels defectes de soldadura, que poden portar a fallades estructurals:
La nostra calculadora proporciona paràmetres que minimitzen aquests riscos quan s'apliquen correctament.
L'entrada de calor és la quantitat d'energia elèctrica transformada en energia tèrmica durant la soldadura, mesurada en quilojoules per mil·límetre (kJ/mm). Es calcula amb la fórmula: Entrada de Calor = (Voltatge × Corrent × 60) / (1000 × Velocitat de Desplaçament). L'entrada de calor és crucial perquè afecta la penetració de la soldadura, la taxa de refredament i les propietats metal·lúrgiques de la soldadura i de la zona afectada per la calor. Massa poca entrada de calor pot causar falta de fusió, mentre que una entrada de calor excessiva pot portar a distorsió, creixement de gra i propietats mecàniques reduïdes.
Símptomes d'un corrent massa alt:
Símptomes d'un corrent massa baix:
L'espessor del material és un dels factors més importants en la determinació dels paràmetres de soldadura. A mesura que l'espessor augmenta:
La nostra calculadora ajusta automàticament tots els paràmetres en funció de l'espessor del material que introdueixes.
No, les posicions de soldadura (plana, horitzontal, vertical, sobrecap) requereixen ajustaments de paràmetres:
Utilitza les recomanacions de la calculadora com a punt de partida, després ajusta per a la posició segons sigui necessari.
La composició del gas d'escudament afecta significativament els paràmetres de soldadura òptims:
La nostra calculadora proporciona paràmetres per a mescles de gas estàndard; ajusta lleugerament en funció del teu gas d'escudament específic.
Les fonts d'Corrent Constant (CC) mantenen un amperatge relativament estable independentment de les variacions en la longitud de l'arc. S'utilitzen normalment per a:
Les fonts de Voltatge Constant (CV) mantenen un voltatge fix mentre permeten que el corrent variï en funció de la velocitat d'alimentació del fil. S'utilitzen normalment per a:
La calculadora té en compte aquestes diferències en les seves recomanacions de paràmetres.
La soldadura d'alumini normalment requereix:
Per a l'alumini, pren les recomanacions de MIG o TIG de la calculadora i augmenta el corrent aproximadament un 30%.
La porositat (bombolles de gas a la soldadura) pot ser causada per:
Ajustaments de paràmetres per reduir la porositat:
La velocitat d'alimentació de fil (WFS) està directament relacionada amb el corrent de soldadura en soldadura MIG i flux-cored. Com a regla general:
Les màquines de soldadura modernes sovint tenen programes sinèrgics que ajusten automàticament la WFS en funció del corrent seleccionat.
Sí, els paràmetres de soldadura afecten directament la resistència de la soldadura:
Els paràmetres proporcionats per la nostra calculadora estan dissenyats per optimitzar la resistència de la soldadura per a aplicacions estàndard.
American Welding Society. (2020). AWS D1.1/D1.1M:2020 Codi de Soldadura Estructural - Acer. Miami, FL: AWS.
Jeffus, L. (2021). Soldadura: Principis i Aplicacions (8a ed.). Cengage Learning.
The Lincoln Electric Company. (2018). El Manual de Procediments de Soldadura (14a ed.). Cleveland, OH: Lincoln Electric.
Kou, S. (2003). Metal·lúrgia de Soldadura (2a ed.). Wiley-Interscience.
TWI Ltd. (2022). "Calculant l'Entrada de Calor." Recuperat de https://www.twi-global.com/technical-knowledge/faqs/heat-input
American Welding Society. (2019). Manual de Soldadura, Volum 5: Materials i Aplicacions, Part 2 (10a ed.). Miami, FL: AWS.
The Welding Institute. (2021). "Paràmetres de Soldadura." Recuperat de https://www.twi-global.com/technical-knowledge/job-knowledge/welding-parameters
Miller Electric Mfg. Co. (2022). "Calculadora de Soldadura MIG." Recuperat de https://www.millerwelds.com/resources/weld-setting-calculators/mig-welding-calculator
The Fabricator. (2021). "La Ciència dels Paràmetres de Soldadura." Recuperat de https://www.thefabricator.com/thewelder/article/arcwelding/the-science-of-welding-parameters
Hobart Institute of Welding Technology. (2020). Procediments i Tècniques de Soldadura. Troy, OH: Hobart Institute.
Prova la nostra calculadora de soldadura avui per optimitzar els teus paràmetres de soldadura i aconseguir soldadures de qualitat professional cada vegada. Ja siguis un principiant que busca orientació o un professional que busca eficiència, la nostra calculadora proporciona els paràmetres precisos que necessites per a projectes de soldadura exitosos.
Descobreix més eines que podrien ser útils per al teu flux de treball