Apskaičiuokite optimalias suvirinimo sąlygas, įskaitant srovę, įtampą, judėjimo greitį ir šilumos įvestį, remdamiesi medžiagos storiu ir suvirinimo procesu (MIG, TIG, lazdelinis, flux-cored).
Šilumos Įvestis (Q) = (V × I × 60) / (1000 × S)
Q = (V × I × 60) / (1000 × S)
Kur:
V = Įtampa (0 V)
I = Srovė (0 A)
S = Judėjimo Greitis (0 mm/min)
Q = (0 × 0 × 60) / (1000 × 0) = 0.00 kJ/mm
Srovės Apskaičiavimas MIG:
I = thickness × 40
I = 3 × 40 = 120 A
Įtampos Apskaičiavimas MIG:
V = 14 + (I / 25)
V = 14 + (0 / 25) = 14.0 V
Judėjimo Greičio Apskaičiavimas MIG:
S = 300 - (thickness × 20)
S = 300 - (3 × 20) = 240 mm/min
Suvirinimo skaičiuoklė yra būtinas įrankis suvirintojams, nepriklausomai nuo jų įgūdžių lygio, nuo pradedančiųjų iki patyrusių profesionalų. Ši išsami skaičiuoklė padeda nustatyti kritinius suvirinimo parametrus, įskaitant srovę, įtampą, kelionės greitį ir šilumos įvestį, remiantis medžiagos storumu ir suvirinimo procesu. Tiksliai apskaičiavus šiuos parametrus, suvirintojai gali pasiekti stipresnius, nuoseklesnius suvirinimus, tuo pačiu sumažindami defektus ir optimizuodami efektyvumą. Mūsų suvirinimo skaičiuoklė supaprastina sudėtingus skaičiavimus, kuriems tradiciškai reikėjo didelės patirties ar nuorodų lentelių, todėl tikslus suvirinimas tampa prieinamas visiems.
Nesvarbu, ar dirbate su MIG (Metal Inert Gas), TIG (Tungsten Inert Gas), Stick ar Flux-Cored suvirinimo procesais, ši skaičiuoklė suteikia tikslius parametrus, reikalingus jūsų konkrečiai paraiškai. Supratimas ir teisingas suvirinimo parametrų taikymas yra pagrindas, norint gaminti aukštos kokybės suvirinimus, atitinkančius pramonės standartus ir projekto reikalavimus.
Suvirinimo parametrai yra tarpusavyje susiję kintamieji, kuriuos reikia subalansuoti, kad būtų pasiektas optimalus suvirinimo kokybė. Keturi pagrindiniai parametrai, apskaičiuojami šiuo įrankiu, yra:
Šilumos įvestis yra kritinė šiluminės energijos, perduodamos suvirinimo metu, priemonė, išreiškiama kilodžauliais per milimetrą (kJ/mm). Šilumos įvesties apskaičiavimo formulė yra:
Kur:
Šilumos įvestis tiesiogiai veikia suvirinimo įsiskverbimą, aušinimo greitį ir baigtinio suvirinimo metalurgines savybes. Didesnė šilumos įvestis paprastai lemia gilesnį įsiskverbimą, tačiau gali sukelti iškraipymus arba paveikti šilumos paveiktą zoną (HAZ).
Suvirinimo srovė daugiausia priklauso nuo medžiagos storio ir suvirinimo proceso. Kiekvienam suvirinimo procesui naudojame šias formules:
Kur storumas matuojamas milimetrais. Šios formulės suteikia patikimą pradinį tašką daugumai standartinių paraiškų.
Įtampa veikia arkos ilgį ir plotį, įtakojant suvirinimo siūlės išvaizdą ir įsiskverbimo profilį. Įtampa apskaičiuojama remiantis suvirinimo srove ir procesu:
Kur yra suvirinimo srovė amperais.
Kelionės greitis nurodo, kaip greitai suvirinimo degiklis ar elektrodas juda palei jungtį. Jis matuojamas milimetrais per minutę (mm/min) ir apskaičiuojamas taip:
Kur storumas matuojamas milimetrais.
Mūsų suvirinimo skaičiuoklė sukurta taip, kad būtų intuityvi ir patogi naudoti. Sekite šiuos žingsnius, kad apskaičiuotumėte optimalų suvirinimo parametrus savo projektui:
Pasirinkite Suvirinimo Procesą: Pasirinkite savo suvirinimo metodą (MIG, TIG, Stick ar Flux-Cored) iš išskleidžiamojo meniu.
Įveskite Medžiagos Storį: Įveskite medžiagos, kurią suvirinate, storį milimetrais. Tai yra pagrindinis veiksnys, lemiantis jūsų suvirinimo parametrus.
Peržiūrėkite Apskaičiuotus Rezultatus: Skaičiuoklė automatiškai parodys rekomenduojamus:
Prireikus Koreguokite Parametrus: Taip pat galite tiesiogiai įvesti konkrečią srovės vertę, o skaičiuoklė automatiškai perskaičiuos kitus parametrus.
Kopijuokite Rezultatus: Naudokite kopijavimo mygtukus, kad lengvai perkelti apskaičiuotas vertes į kitas programas ar užrašus.
Pažvelkime į praktinį pavyzdį, naudojant skaičiuoklę:
Suvirinant 5 mm plieno plokštę MIG metodu:
Šie parametrai suteikia tvirtą pradinį tašką jūsų suvirinimo nustatymui.
Suvirinimo skaičiuoklė yra vertinga daugelyje pramonės šakų ir paraiškų:
Gamybos aplinkose nuoseklūs suvirinimo parametrai užtikrina produkto kokybę ir pakartojamumą. Inžinieriai ir kokybės kontrolės specialistai naudoja suvirinimo skaičiuokles, kad:
Konstrukcijose, kur suvirinimo vientisumas yra kritiškai svarbus:
Automobilių remonto ir gamybos srityje:
Namų dirbtuvėse ir hobio suvirintojams:
Skirtingi suvirinimo procesai reikalauja skirtingų parametrų apsvarstymo. Žemiau pateikta lentelė palygina pagrindines charakteristikas:
Suvirinimo Procesas | Srovės Diapazonas | Tipinės Programos | Medžiagos Storumas | Šilumos Įvestis |
---|---|---|---|---|
MIG (GMAW) | 50-400 A | Bendras apdirbimas, automobilių pramonė | 0.5-6 mm | Vidutinė |
TIG (GTAW) | 5-300 A | Tikslus darbas, plonos medžiagos | 0.5-3 mm | Maža |
Stick (SMAW) | 50-300 A | Statyba, lauko darbas | 3-25 mm | Didelė |
Flux-Cored (FCAW) | 75-350 A | Lauko darbas, storos sekcijos | 3-25+ mm | Didelė |
Nors mūsų skaičiuoklė suteikia puikius pradinius taškus, alternatyvūs požiūriai apima:
Gamintojų Rekomendacijos: Suvirinimo įrangos ir medžiagų gamintojai dažnai teikia parametrų lenteles, specifines jų produktams.
Suvirinimo Procedūrų Specifikacijos (WPS): Koduojamam darbui formali WPS dokumentai nurodo išbandytus ir patvirtintus parametrus.
Patirties Pagrindu Pritaikymas: Įgudę suvirintojai dažnai koreguoja parametrus remdamiesi vizualiniu ir garsiniu grįžtamuoju ryšiu suvirinimo metu.
Išplėstinės Stebėjimo Sistemos: Moderni suvirinimo įranga gali apimti parametrų stebėjimo ir adaptivios kontrolės sistemas.
Suvirinimo parametrų apskaičiavimo mokslas per laiką labai išsivystė:
Modernių suvirinimų pradžioje parametrų pasirinkimas daugiausia buvo grindžiamas bandymais ir klaidomis. Suvirintojai pasikliaudavo vizualine apžiūra ir patirtimi, kad nustatytų tinkamus nustatymus. Pirmieji primityvūs lentelės, susijusios su medžiagos storumu ir srove, pasirodė 1930-aisiais, kai suvirinimas pradėjo būti naudojamas kritinėse srityse, tokiose kaip laivų statyba.
Po Antrojo pasaulinio karo poreikis nuosekliems, aukštos kokybės suvirinimams paskatino mokslinį požiūrį. Organizacijos, tokios kaip Amerikos Suvirinimo Sąjunga (AWS), pradėjo kurti standartus ir gaires parametrų pasirinkimui. Matematiniai ryšiai tarp medžiagų savybių ir suvirinimo parametrų buvo nustatyti per išsamius bandymus.
Kompiuterinės technologijos įvedimas leido atlikti sudėtingesnius skaičiavimus ir modeliavimą suvirinimo procese. Programinė įranga pradėjo keisti popierines lenteles, leidžiančias vienu metu apsvarstyti daugiau kintamųjų. Suvirinimo inžinieriai dabar galėjo prognozuoti ne tik parametrus, bet ir metalurginius poveikius bei galimus defektus.
Šiandieniniai suvirinimo parametrų skaičiavimai apima pažangią metalurgijos, šilumos perdavimo ir arkos fizikos supratimą. Skaitmeninės suvirinimo skaičiuoklės gali atsižvelgti į daugybę kintamųjų, įskaitant:
Šis vystymasis padarė suvirinimą labiau prieinamą, tuo pačiu leidžiant tiksliau kontroliuoti kritinėse paraiškose.
Štai suvirinimo parametrų apskaičiavimo įgyvendinimai įvairiose programavimo kalbose:
1// JavaScript įgyvendinimas suvirinimo parametrų skaičiuoklei
2function calculateWeldingParameters(thickness, process) {
3 let current, voltage, travelSpeed, heatInput;
4
5 // Apskaičiuoti srovę pagal procesą ir storį
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 // Apskaičiuoti šilumos įvestį
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// Pavyzdžio naudojimas
41const params = calculateWeldingParameters(5, 'MIG');
42console.log(`Srovė: ${params.current} A`);
43console.log(`Įtampa: ${params.voltage} V`);
44console.log(`Kelionės Greitis: ${params.travelSpeed} mm/min`);
45console.log(`Šilumos Įvestis: ${params.heatInput} kJ/mm`);
46
1# Python įgyvendinimas suvirinimo parametrų skaičiuoklei
2def calculate_welding_parameters(thickness, process):
3 # Apskaičiuoti srovę pagal procesą ir storį
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 # Apskaičiuoti šilumos įvestį
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# Pavyzdžio naudojimas
34params = calculate_welding_parameters(5, 'MIG')
35print(f"Srovė: {params['current']} A")
36print(f"Įtampa: {params['voltage']} V")
37print(f"Kelionės Greitis: {params['travel_speed']} mm/min")
38print(f"Šilumos Įvestis: {params['heat_input']} kJ/mm")
39
1// Java įgyvendinimas suvirinimo parametrų skaičiuoklei
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 // Apskaičiuoti srovę pagal procesą ir storį
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 // Apskaičiuoti šilumos įvestį
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("Srovė: " + params.current + " A");
55 System.out.println("Įtampa: " + params.voltage + " V");
56 System.out.println("Kelionės Greitis: " + params.travelSpeed + " mm/min");
57 System.out.println("Šilumos Įvestis: " + params.heatInput + " kJ/mm");
58 }
59}
60
1' Excel VBA įgyvendinimas suvirinimo parametrų skaičiuoklei
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' Naudojimas 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
Nors optimizuoti suvirinimo parametrus kokybei ir efektyvumui yra svarbu, sauga visada turi būti pirmoje vietoje:
Per didelė šilumos įvestis gali sukelti:
Skaičiuoklė padeda išvengti šių problemų, rekomenduodama tinkamus parametrus, atsižvelgiant į medžiagos storį.
Didelės srovės ir įtampos paprastai sukelia:
Naudodami optimizuotus parametrus, suvirintojai gali sumažinti šiuos pavojus, vis tiek pasiekdami kokybiškus suvirinimus.
Suvirinimo įranga veikia pavojingais įtampos ir srovės lygiais. Tinkamas parametrų pasirinkimas padeda išvengti:
Netinkami parametrai yra pagrindinė suvirinimo defektų priežastis, kuri gali sukelti struktūrinius gedimus:
Mūsų skaičiuoklė teikia parametrus, kurie minimalizuoja šiuos rizikos veiksnius, kai jie tinkamai taikomi.
Šilumos įvestis yra elektros energijos kiekis, paverčiamas šilumos energija suvirinimo metu, matuojamas kilodžauliais per milimetrą (kJ/mm). Ji apskaičiuojama naudojant formulę: Šilumos Įvestis = (Įtampa × Srovė × 60) / (1000 × Kelionės Greitis). Šilumos įvestis yra svarbi, nes ji veikia suvirinimo įsiskverbimą, aušinimo greitį ir baigtinio suvirinimo mikrostruktūrą bei mechanines savybes. Per mažai šilumos įvesties gali sukelti jungties trūkumą, o per didelė šilumos įvestis gali lemti iškraipymus, grūdų augimą ir sumažinti mechanines savybes.
Per didelės srovės požymiai:
Per mažos srovės požymiai:
Medžiagos storis yra vienas svarbiausių veiksnių, lemiančių suvirinimo parametrus. Augant storiui:
Mūsų skaičiuoklė automatiškai pritaiko visus parametrus, atsižvelgdama į įvestą medžiagos storį.
Ne, suvirinimo padėtys (plokščia, horizontali, vertikali, virš galvos) reikalauja parametrų koregavimų:
Naudokite skaičiuoklės rekomendacijas kaip pradinį tašką, tada koreguokite pagal padėtį, jei reikia.
Apsaugos dujų sudėtis žymiai veikia optimalius suvirinimo parametrus:
Mūsų skaičiuoklė teikia parametrus standartiniams dujų mišinams; šiek tiek koreguokite pagal savo konkrečią apsaugos dujų sudėtį.
Nuolatinės Srovės (CC) energijos šaltiniai palaiko santykinai stabilų amperų kiekį, nepriklausomai nuo arkos ilgio svyravimų. Jie paprastai naudojami:
Nuolatinės Įtampos (CV) energijos šaltiniai palaiko nustatytą įtampą, leisdami srovei svyruoti remiantis vielos tiekimo greičiu. Jie paprastai naudojami:
Skaičiuoklė atsižvelgia į šiuos skirtumus savo parametrų rekomendacijose.
Aliuminio suvirinimui paprastai reikia:
Aliuminui paimkite skaičiuoklės MIG arba TIG rekomendacijas ir padidinkite srovę maždaug 30%.
Porėtumas (dujų burbuliukai suvirinime) gali būti sukeltas:
Parametrų koregavimai, siekiant sumažinti porėtumą:
Vielos tiekimo greitis (WFS) tiesiogiai susijęs su suvirinimo srove MIG ir flux-cored suvirinime. Kaip bendras vadovas:
Modernios suvirinimo mašinos dažnai turi sinerginius programinius sprendimus, kurie automatiškai reguliuoja WFS, remiantis pasirinkta srove.
Taip, suvirinimo parametrai tiesiogiai veikia suvirinimo stiprumą:
Parametrai, kuriuos teikia mūsų skaičiuoklė, yra skirti optimizuoti suvirinimo stiprumą standartinėms paraiškoms.
Amerikos Suvirinimo Sąjunga. (2020). AWS D1.1/D1.1M:2020 Statybos Suvirinimo Kodeksas - Plienas. Majamis, FL: AWS.
Jeffus, L. (2021). Suvirinimas: Principai ir Taikymas (8-asis leidimas). Cengage Learning.
Lincoln Electric Company. (2018). Arkinių Suvirinimų Procedūrų Vadovas (14-asis leidimas). Klivlandas, OH: Lincoln Electric.
Kou, S. (2003). Suvirinimo Metalurgija (2-asis leidimas). Wiley-Interscience.
TWI Ltd. (2022). "Šilumos Įvesties Apskaičiavimas." Gauta iš https://www.twi-global.com/technical-knowledge/faqs/heat-input
Amerikos Suvirinimo Sąjunga. (2019). Suvirinimo Vadovas, 5 tomas: Medžiagos ir Taikymas, 2 dalis (10-asis leidimas). Majamis, FL: AWS.
Suvirinimo Institutas. (2021). "Suvirinimo Parametrai." Gauta iš https://www.twi-global.com/technical-knowledge/job-knowledge/welding-parameters
Miller Electric Mfg. Co. (2022). "MIG Suvirinimo Skaičiuoklė." Gauta iš https://www.millerwelds.com/resources/weld-setting-calculators/mig-welding-calculator
Fabrikas. (2021). "Suvirinimo Parametrų Mokslas." Gauta iš https://www.thefabricator.com/thewelder/article/arcwelding/the-science-of-welding-parameters
Hobarto Suvirinimo Technologijų Institutas. (2020). Suvirinimo Procedūros ir Technikos. Troja, OH: Hobarto Institutas.
Išbandykite mūsų suvirinimo skaičiuoklę šiandien, kad optimizuotumėte savo suvirinimo parametrus ir pasiektumėte profesionalios kokybės suvirinimus kiekvieną kartą. Nesvarbu, ar esate pradedantysis, ieškantis gairių, ar profesionalas, siekiantis efektyvumo, mūsų skaičiuoklė suteikia tikslius parametrus, kurių reikia sėkmingiems suvirinimo projektams.
Raskite daugiau įrankių, kurie gali būti naudingi jūsų darbo eiga.