Rechenweg
E = k·U·I·60/(v·1000)
Die Streckenenergie bestimmt maßgeblich das Gefüge und die mechanischen Eigenschaften der Wärmeeinflusszone.
Streckenenergie nach DIN EN 1011-1: E = k·U·I/v
Streckenenergie (Wärmeeinbringen) beim Schweißen
Die Streckenenergie bestimmt maßgeblich das Gefüge und die mechanischen Eigenschaften der Wärmeeinflusszone.
MINTSI
02
Ergebnis
Zielgröße auswählen und Eingaben berechnen.
Eingaben verstehen
- Streckenenergie E in kJ/mm — Auf die Schweißnahtlänge bezogene, tatsächlich in das Werkstück eingebrachte Wärmemenge.
- Thermischer Wirkungsgrad k — Verfahrensabhängiger Wirkungsgrad; MMA/MAG etwa 0,8, UP etwa 1,0, WIG etwa 0,6.
- Schweißspannung U — Lichtbogenspannung während des Schweißens.
- Schweißstrom I — Schweißstrom während des Schweißens.
- Schweißgeschwindigkeit v — Vorschubgeschwindigkeit des Lichtbogens entlang der Naht.
Beispiel
k=0,8, U=28 V, I=250 A und v=300 mm/min ergeben E=0,8·28·250·60/(300·1.000)=1,12 kJ/mm.
Annahmen und Grenzen
Stationäres Lichtbogenschweißen mit konstanten Prozessgrößen; Mehrlagenschweißung, Vorwärmung, Zwischenlagentemperatur und verfahrensspezifische Wirkungsgradstreuung fehlen.
Streckenenergie (Wärmeeinbringen) beim Schweißen verstehen
Der Rechner bestimmt die Streckenenergie einer Lichtbogenschweißung, eine der wichtigsten Prozessgrößen für Gefüge und mechanische Eigenschaften der Schweißverbindung.
Was beschreibt diese Größe?
Die elektrische Leistung des Lichtbogens U·I wird über die Schweißgeschwindigkeit v auf die Nahtlänge bezogen; ein verfahrensabhängiger thermischer Wirkungsgrad k berücksichtigt, welcher Anteil davon tatsächlich in das Werkstück eingebracht wird: E=k·U·I/v.
Formel und Variablen
E = k·U·I·60/(v·1000)
E = k·U·I/v
| Symbol / Eingabe | Bedeutung |
|---|---|
| Streckenenergie E in kJ/mm | Auf die Schweißnahtlänge bezogene, tatsächlich in das Werkstück eingebrachte Wärmemenge. |
| Thermischer Wirkungsgrad k | Verfahrensabhängiger Wirkungsgrad; MMA/MAG etwa 0,8, UP etwa 1,0, WIG etwa 0,6. |
| Schweißspannung U | Lichtbogenspannung während des Schweißens. |
| Schweißstrom I | Schweißstrom während des Schweißens. |
| Schweißgeschwindigkeit v | Vorschubgeschwindigkeit des Lichtbogens entlang der Naht. |
Eingaben richtig wählen
k ist der thermische Wirkungsgrad des Schweißverfahrens, U die Lichtbogenspannung, I der Schweißstrom und v die Schweißgeschwindigkeit.
So benutzt du den Rechner
U und I aus den eingestellten Schweißparametern übernehmen, v aus der Vorschubgeschwindigkeit; k nach Verfahren wählen (MMA/MAG etwa 0,8, UP etwa 1,0, WIG etwa 0,6).
Schritt-für-Schritt-Beispiel
k=0,8, U=28 V, I=250 A und v=300 mm/min ergeben E≈1,12 kJ/mm.
Ergebnis und Einheiten verstehen
Eine zu hohe Streckenenergie vergröbert das Gefüge und verringert Zähigkeit und Festigkeit in der Wärmeeinflusszone; eine zu niedrige kann zu unzureichendem Einbrand führen.
U ist eine Spannung, I ein Strom, v eine Geschwindigkeit, k dimensionslos. E wird direkt in kJ/mm ausgegeben.
Typische Anwendungen
Einhaltung vorgeschriebener Streckenenergiebereiche nach Schweißanweisung (WPS), Vergleich unterschiedlicher Parametersätze und Verfahren.
Annahmen, Grenzen und typische Fehler
Stationäres Lichtbogenschweißen mit konstanten Parametern über die gesamte Naht; Mehrlagenschweißung, Vorwärm- und Zwischenlagentemperatur sowie verfahrensspezifische Streuung des Wirkungsgrads fehlen.
Typischer Fehler: Nicht den Effektivwert des Schweißstroms mit dem Spitzenwert bei Impulsschweißverfahren verwechseln; die Formel setzt mittlere, stationäre Werte voraus.
Häufige Fragen
Wofür ist „Streckenenergie (Wärmeeinbringen) beim Schweißen“ gedacht?
Einhaltung vorgeschriebener Streckenenergiebereiche nach Schweißanweisung (WPS), Vergleich unterschiedlicher Parametersätze und Verfahren.
Woher kommen die Eingabewerte?
k ist der thermische Wirkungsgrad des Schweißverfahrens, U die Lichtbogenspannung, I der Schweißstrom und v die Schweißgeschwindigkeit.
Was bildet das Ergebnis nicht ab?
Stationäres Lichtbogenschweißen mit konstanten Parametern über die gesamte Naht; Mehrlagenschweißung, Vorwärm- und Zwischenlagentemperatur sowie verfahrensspezifische Streuung des Wirkungsgrads fehlen.