Metodyka obliczeń

Zasady ogólne

• Obliczenia wykonywane są w przeglądarce. Wpisane wartości trafiają tylko do adresu strony, dzięki czemu wynik przetrwa odświeżenie i można go przekazać linkiem.
• Separator dziesiętny: przecinek w wersji polskiej, kropka w angielskiej. Pola przyjmują oba zapisy.
• Wynik pojawia się dopiero po uzupełnieniu wymaganych danych – brakujące pola są wymienione zamiast wyniku. Kalkulator nigdy nie pokazuje 0 w miejsce brakującej wartości.
• Obliczenia prowadzone są na wartościach niezaokrąglonych; zaokrąglenie (połówki w górę) dotyczy tylko wyświetlania.
• W narzędziach składu chemicznego niepodane pierwiastki (poza wymaganymi) przyjmowane są jako 0% i wymieniane w komunikacie pod wynikiem.
• weldtools.pl to niezależna, niekomercyjna strona. Nie jest powiązana z IIW, EWF, ISO ani producentami gazów. Strona nie używa plików cookies ani narzędzi analitycznych.

Energia liniowa i ilość wprowadzonego ciepła

Energia liniowa E i ilość wprowadzonego ciepła Q z natężenia prądu, napięcia łuku i prędkości spawania.

Wzory

E = U · I / v · 10⁻³  [kJ/mm], v w mm/s

Q = k · E

1 kJ/mm = 10 kJ/cm

Zasady obliczeń

• Współczynnik sprawności cieplnej k: MMA (111) 0,8 · SAW (121) 1,0 · MIG/MAG (13x) 0,8 · TIG (141) 0,6.
• Prędkość: mm/min ÷ 60, m/min × 1000 ÷ 60 → mm/s. Zmiana jednostki nie przelicza wpisanej liczby.
• Zakres min–max: minimum z I min, U min i v max; maksimum z I max, U max i v min; średnia = (min + max) / 2.
• Pasmo tolerancji: ±15% (× 0,85 / 1,15) i ±25% (× 0,75 / 1,25).
• Kontrola tolerancji: odchyłka = (Q − Q₀) / Q₀ · 100%; granice ±15% i ±25% włącznie.

Zaokrąglenia

kJ/mm – 3 miejsca po przecinku, kJ/cm – 2 miejsca, odchyłka w % – 1 miejsce.

Równoważniki węgla

Równoważniki węgla CE, PCM, CET i CEN ze składu chemicznego stali w % masowych.

Wzory

CE = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15

PCM = C + Si/30 + (Mn + Cu + Cr)/20 + Ni/60 + Mo/15 + V/10 + 5B

CET = C + (Mn + Mo)/10 + (Cr + Cu)/20 + Ni/40

CEN = C + A(C) · [Si/24 + Mn/6 + Cu/15 + Ni/20 + (Cr + Mo + Nb + V)/5 + 5B]

A(C) = 0,75 + 0,25 · tanh[20 · (C − 0,12)]

Zasady obliczeń

• Ocena spawalności wg CE: ≤ 0,35 doskonała · ≤ 0,40 bardzo dobra · ≤ 0,45 dobra · ≤ 0,50 umiarkowana · powyżej 0,50 zła.
• Wymagana jest zawartość węgla C. Niepodane pozostałe pierwiastki przyjmowane są jako 0% – kalkulator wyświetla wtedy, których pierwiastków nie podano.
• Zakres min–max: CE dla składu minimalnego i maksymalnego, różnica Δ oraz ocena spawalności dla obu granic.
• CEN liczony wzorem Yurioki z funkcją A(C).

Zaokrąglenia

3 miejsca po przecinku.

Wykres Schaefflera

Równoważniki chromu i niklu oraz położenie składu na uproszczonym wykresie Schaefflera.

Wzory

Cr_eq = Cr + Mo + 1,5 · Si + 0,5 · Nb

Ni_eq = Ni + 30 · C + 0,5 · Mn

Zasady obliczeń

• Wymagane są zawartości Cr i Ni. Niepodane pozostałe pierwiastki przyjmowane są jako 0% (z komunikatem).
• Wykres uproszczony: cztery linie graniczne dzielą pole Cr_eq 0–40%, Ni_eq 0–30% na siedem obszarów: A, A + M, M, A + F, A + F + M, F + M, F.
• Wynik wskazuje obszar, w którym leży punkt. Nie podaje udziału ferrytu (%) ani liczby ferrytowej i nie uwzględnia azotu ani warunków chłodzenia; punkty blisko linii granicznych traktuj orientacyjnie.
• Punkty spoza zakresu wykresu są rysowane na jego krawędzi.

Zaokrąglenia

2 miejsca po przecinku.

PREN – odporność na korozję wżerową

Wskaźnik odporności na korozję wżerową stali nierdzewnych ze składu chemicznego w % masowych.

Wzory

PREN = Cr + 3,3 · (Mo + 0,5 · W) + 16 · N

Zasady obliczeń

• Wymagana jest zawartość Cr. Niepodane Mo, W i N przyjmowane są jako 0% (z komunikatem).
• Udział składników: Cr, 3,3 · Mo, 1,65 · W, 16 · N.

Zaokrąglenia

PREN – 1 miejsce po przecinku, składniki – 2 miejsca.

Wymiar spoiny pachwinowej

Przeliczenie grubości spoiny pachwinowej a na długość boku z i odwrotnie.

Wzory

z = a · √2

a = z · √2 / 2

Zasady obliczeń

• Spoina równoramienna o przekroju trójkąta prostokątnego (kąt między ściankami 90°).
• Tabela szybkiego odczytu dla wartości od 2 do 13 mm.

Zaokrąglenia

2 miejsca po przecinku.

Odcinki spoin przerywanych

Spoiny przerywane: długość przerwy, długość całkowita odcinka, oznaczenie rysunkowe i kolizja z przeszkodą.

Wzory

e = (L − n · l) / (n − 1)

L = n · l + (n − 1) · e

Oznaczenie: n × l (e)

Zasady obliczeń

• Długość przerwy wymaga co najmniej 2 spoin; gdy n · l > L, spoiny nie mieszczą się w odcinku.
• Spoina Si zajmuje odcinek [(i − 1) · (l + e); (i − 1) · (l + e) + l] od początku odcinka.
• Kolizja: spoina nachodzi na przeszkodę, gdy jej początek leży przed końcem przeszkody, a koniec za początkiem przeszkody (samo zetknięcie nie jest kolizją).

Zaokrąglenia

Długości – 1 miejsce po przecinku.

Korekcja wskazania rotametru

Rzeczywisty przepływ gazu osłonowego, gdy rotametr jest skalowany dla innego gazu.

Wzory

bez lepkości: Q = Q₀ · √(ρ_kal / ρ_rz)

z lepkością: Q = Q₀ · √(ρ_kal · η_rz / (ρ_rz · η_kal))

Zasady obliczeń

• Q₀ – wskazanie rotametru, ρ – gęstość [kg/m³], η – lepkość dynamiczna [µPa·s]; „kal” – gaz, dla którego wyskalowano rotametr, „rz” – gaz rzeczywisty.
• Gęstość i lepkość gazów według tabeli w kalkulatorze: gęstość w 0 °C i 1013 hPa, lepkość w ok. 20 °C; dla mieszanek gęstość to średnia ważona składem, lepkość – reguła Wilkego.
• Wariant z lepkością jest przybliżeniem. Wynik ma charakter orientacyjny; dla dokładnych nastaw korzystaj z tabel producenta rotametru.

Zaokrąglenia

Przepływ – 2 miejsca po przecinku, współczynnik – 4 miejsca, różnica w % – 1 miejsce.

Zakres kwalifikowania – ISO 15614-2

Zakres kwalifikowania grubości w uznawaniu technologii spawania łukowego aluminium i jego stopów.

Wzory

Złącza doczołowe, grubość materiału t: t ≤ 3 → 0,5t – 2t; 3 < t ≤ 20 → 3 – 2t; t > 20 → ≥ 0,8t

Spoiny pachwinowe, grubość materiału t: t < 10 → 0,75t – 1,5t; t ≥ 10 → ≥ 7,5

Zasady obliczeń

• Zakres stosowania: aluminium i stopy aluminium.
• Wynik dotyczy tylko grubości. Pozostałe zmienne zasadnicze i dodatkowe warunki sprawdź w wydaniu normy obowiązującym w Twoim projekcie.

Zaokrąglenia

Do 2 miejsc po przecinku (bez zbędnych zer).

Zakres kwalifikowania – ISO 9606-2

Zakres kwalifikowania grubości i średnicy rury w egzaminie kwalifikacyjnym spawacza aluminium i jego stopów.

Wzory

BW (doczołowe), grubość t: t ≤ 6 → 0,5t – 2t; t > 6 → ≥ 6

FW (pachwinowe), grubość t: t < 3 → t – 3; t ≥ 3 → ≥ 3

Średnica zewnętrzna rury D: D ≤ 25 → D – 2D; D > 25 → ≥ max(0,5D; 25)

Zasady obliczeń

• Zakres stosowania: aluminium i stopy aluminium.
• Wynik dotyczy tylko grubości i średnicy. Pozostałe zmienne zasadnicze sprawdź w normie.

Zaokrąglenia

Do 2 miejsc po przecinku (bez zbędnych zer).