Kaynak ısı girdisi (Q veya HI — Heat Input), bir kaynak dikişine birim uzunluk başına aktarılan enerji miktarıdır. Birimi kJ/mm'dir. Kaynak mikroyapısını, mekanik özellikleri, distorsiyonu ve hata riskini doğrudan belirler.
Genel kural: Düşük ısı girdisi → sert ve kırılgan mikroyapı, çatlak riski. Yüksek ısı girdisi → yumuşak HAZ, distorsiyon. WPS'te belirtilen aralıkta tutmak zorunludur.
Temel Hesap Formülü
Q = (k × U × I × 60) / (v × 1000)
- Q: Isı girdisi (kJ/mm)
- U: Voltaj (V)
- I: Akım (A)
- v: Kaynak hızı (mm/dk)
- k: Termal verimlilik faktörü
Termal Verimlilik Katsayıları (k)
| Kaynak Yöntemi | ISO Numarası | k Değeri |
|---|---|---|
| SAW (Tozaltı) | 121 | 1.0 |
| SMAW (Örtülü Elektrod) | 111 | 0.8 |
| MAG / MIG | 135 / 131 | 0.8 |
| TIG | 141 | 0.6 |
| Plazma | 15 | 0.6 |
Hesaplama Örneği
S355 plakada MAG kaynak: U = 28 V, I = 280 A, v = 350 mm/dk
Q = (0.8 × 28 × 280 × 60) / (350 × 1000) = 1.075 kJ/mm
Çelik Sınıfına Göre Önerilen Aralıklar
| Malzeme | Min Q (kJ/mm) | Max Q (kJ/mm) |
|---|---|---|
| S235JR | 0.5 | 4.0 |
| S355J2+N | 0.5 | 3.5 |
| S460M / S500MC | 0.5 | 2.5 |
| S690QL | 0.5 | 1.8 |
| S960QL | 0.5 | 1.5 |
| HARDOX 400/450 | 0.5 | 1.5 |
| 304L / 316L Paslanmaz | 0.5 | 1.5 |
Düşük Isı Girdisi Etkileri
- Hızlı soğuma → martenzit oluşumu (sert ve kırılgan)
- HAZ sertliği artar — max 380 HV10 sınırı aşılabilir
- Soğuk çatlak riski artar
- Eksik nüfuziyet ve yan duvar yetmezliği riski
Yüksek Isı Girdisi Etkileri
- HAZ tane irileşmesi — tokluk düşer
- HAZ yumuşaması (QT ve TMCP çelikler) — akma dayanımı düşer
- Distorsiyon ve gerilme artar
- Sıcak çatlak riski (paslanmaz, alüminyum)
Q Aralığını Yönetme
Düşürme:
- Akım veya voltaj azalt; kaynak hızını artır; pulse mod kullan
Yükseltme:
- Akım artır; hızı düşür; SAW veya FCAW kullan
İlişki: Soğuma Süresi t8/5
- t8/5 < 5 sn → Martenzit, yüksek sertlik
- t8/5 = 10–20 sn → Bainit, dengeli özellikler
- t8/5 > 30 sn → Ferrit-perlit, düşük mukavemet, yüksek tokluk
Pratik kontrol: Modern dijital kaynak makineleri (Fronius TPS/i, Lincoln PowerWave, Lorch S-RoboMIG) anlık ısı girdisini ekranda gösterir. Operatör WPS sınırlarında kaldığını doğrulayabilir.
Kaynak Parametre Optimizasyonu için Destek
WPS hazırlama ve ısı girdisi optimizasyonu konularında mühendislik desteği alın.
İletişime Geçin →