वेल्ड हीट इनपुट कैलकुलेटर

हीट इनपुट, कार्बन समतुल्य, प्रीहीट तापमान और HAZ गुणों की गणना करें. AWS D1.1/EN 1011-2 के अनुसार वेल्ड हीट इनपुट, कार्बन समतुल्य (IIW/Pcm सूत्र), प्रीहीट…

AWS D1.1/EN 1011-2 के अनुसार वेल्ड हीट इनपुट, कार्बन समतुल्य (IIW/Pcm सूत्र), प्रीहीट आवश्यकताएँ और HAZ कठोरता की गणना करता है। हाइड्रोजन-प्रेरित दरार को रोकने के लिए महत्वपूर्ण।

वेल्ड हीट इनपुट क्यों महत्वपूर्ण है?

हीट इनपुट वेल्ड की प्रति इकाई लंबाई दी गई ऊर्जा है और यह वेल्ड तथा हीट-अफेक्टेड ज़ोन (HAZ) की शीतलन दर, सूक्ष्म-संरचना और यांत्रिक गुणधर्मों को सीधे नियंत्रित करती है। अत्यधिक हीट इनपुट से ग्रेन मोटे होते हैं, टफनेस घटती है और विरूपण (डिस्टॉर्शन) बढ़ता है। बहुत कम हीट इनपुट से अधूरा फ्यूज़न और HAZ में उच्च कठोरता होती है।

कार्बन समतुल्य (CE) बेस मेटल की हार्डनेबिलिटी और क्रैकिंग संवेदनशीलता का पूर्वानुमान देता है। IIW सूत्र (CE = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15) C > 0.18% वाले स्टील के लिए प्रयुक्त होता है। Pcm सूत्र लो-कार्बन स्टील (C < 0.18%) के लिए है। CE > 0.45 पर हाइड्रोजन-जनित क्रैकिंग रोकने हेतु सामान्यतः प्रीहीट आवश्यक है।

प्रीहीट तापमान CE, सामग्री मोटाई, हाइड्रोजन स्तर और हीट इनपुट के संयुक्त प्रभावों से निर्धारित होता है। EN 1011-2 गणना विधियाँ देता है। प्रीहीट शीतलन दर धीमी करता है, जिससे वेल्ड के 150°C से नीचे ठंडा होने से पहले हाइड्रोजन बाहर विसरित हो जाता है (इस तापमान से नीचे हाइड्रोजन फँसकर कोल्ड क्रैकिंग का कारण बनता है)।

Formula: हीट इनपुट (kJ/mm) = (η × V × I × 60) / (ट्रैवल स्पीड × 1000) CE(IIW) = 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

गणना उदाहरण

GMAW वेल्डिंग 28V, 250A पर, ट्रैवल स्पीड 300 mm/min, आर्क दक्षता 0.85: हीट इनपुट = (0.85 × 28 × 250 × 60)/(300 × 1000) = 1.19 kJ/mm। C=0.18%, Mn=1.2% वाले स्टील के लिए: CE(IIW) = 0.18 + 1.2/6 = 0.38। प्रीहीट आवश्यक नहीं (CE < 0.45)।

इस कैलकुलेटर का उपयोग कब करें

बचने योग्य सामान्य गलतियाँ

परिणामों की व्याख्या कैसे करें

संबंधित मानक और संदर्भ

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

अधिकतम हीट इनपुट पार करने के क्या परिणाम होते हैं?

अत्यधिक हीट इनपुट के परिणाम: (1) HAZ में ग्रेन का मोटा होना, जिससे टफनेस घटती है (Charpy इम्पैक्ट मान काफ़ी गिर जाते हैं), (2) विरूपण और अवशिष्ट प्रतिबल में वृद्धि, (3) घटिया गुणों वाला चौड़ा HAZ, (4) संवेदनशील अलॉय में हॉट क्रैकिंग का जोखिम, (5) कोड आवश्यकताओं के उल्लंघन की संभावना (AWS D1.1 प्रीक्वालिफाइड WPS के लिए हीट इनपुट सीमित करता है)। क्वेंच्ड और टेम्पर्ड स्टील में, अत्यधिक हीट HAZ को न्यूनतम निर्दिष्ट हार्डनेस से नीचे नरम कर सकती है।

प्रीहीट कब आवश्यक है और तापमान कैसे निर्धारित होता है?

प्रीहीट तब आवश्यक है जब CE > 0.45 (IIW सूत्र), सामग्री की मोटाई > 25 mm, या परिवेश तापमान 5°C से कम हो। न्यूनतम प्रीहीट तापमान EN 1011-2 या AWS D1.1 दिशानिर्देशों के अनुसार CE, मोटाई, हाइड्रोजन स्तर और हीट इनपुट के आधार पर परिकलित होता है। सामान्य मान: 25 mm प्लेट में CE=0.45 के लिए 75°C, उच्च-CE स्टील के लिए 200°C तक। प्रीहीट को जोड़ के प्रत्येक ओर कम से कम 75 mm तक समान रूप से लागू करना चाहिए।

t8/5 कूलिंग टाइम क्या है और इसका व्यावहारिक महत्व क्या है?

t8/5 (800°C से 500°C तक ठंडा होने का समय) HAZ की सूक्ष्म संरचना (microstructure) निर्धारित करता है। तेज़ कूलिंग (छोटा t8/5 < 5s) मार्टेन्साइट बनाती है — कठोर, भंगुर और क्रैक-प्रवण। धीमी कूलिंग (लंबा t8/5 > 25s) फेराइट/पर्लाइट बनाती है — नरम, परंतु ग्रेन मोटे होने से टफनेस घट जाती है। इष्टतम रेंज स्टील ग्रेड पर निर्भर करती है, संरचनात्मक स्टील के लिए सामान्यतः 8-15s।