Varmetilførsel ved sveising (Q eller HI — Heat Input) er energimengden som overføres per lengdeenhet til en sveisestreng. Enheten er kJ/mm. Den bestemmer direkte sveisens mikrostruktur, mekaniske egenskaper, deformasjon og risiko for feil.
Generell regel: Lav varmetilførsel → hard og sprø mikrostruktur, sprekkfare. Høy varmetilførsel → myk HAZ, deformasjon. Det er obligatorisk å holde seg innenfor området som er angitt i WPS.
Grunnleggende beregningsformel
Q = (k × U × I × 60) / (v × 1000)
- Q: Varmetilførsel (kJ/mm)
- U: Spenning (V)
- I: Strøm (A)
- v: Sveisehastighet (mm/min)
- k: Termisk virkningsgrad
Termiske virkningsgrader (k)
| Sveiseprosess | ISO-nummer | k-verdi |
|---|---|---|
| SAW (pulverbue) | 121 | 1.0 |
| SMAW (dekket elektrode) | 111 | 0.8 |
| MAG / MIG | 135 / 131 | 0.8 |
| TIG | 141 | 0.6 |
| Plasma | 15 | 0.6 |
Beregningseksempel
MAG-sveising av S355-plate: U = 28 V, I = 280 A, v = 350 mm/min
Q = (0.8 × 28 × 280 × 60) / (350 × 1000) = 1.075 kJ/mm
Anbefalte områder etter stålkvalitet
| Materiale | Min Q (kJ/mm) | Maks 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 rustfritt | 0.5 | 1.5 |
Virkninger av lav varmetilførsel
- Rask avkjøling → martensittdannelse (hardt og sprøtt)
- Hardheten i HAZ øker — grensen på 380 HV10 kan overskrides
- Økt risiko for kaldsprekker
- Risiko for manglende gjennomsveising og bindefeil mot sidevegg
Virkninger av høy varmetilførsel
- Kornvekst i HAZ — seigheten synker
- Oppmykning av HAZ (QT- og TMCP-stål) — flytegrensen synker
- Økt deformasjon og restspenninger
- Risiko for varmsprekker (rustfritt, aluminium)
Strategier for styring av varmetilførsel
For å redusere:
- Reduser strøm eller spenning; øk sveisehastigheten; bruk pulsmodus
For å øke:
- Øk strømmen; reduser hastigheten; bruk SAW eller FCAW
Sammenheng: Avkjølingstid t8/5
- t8/5 < 5 s → Martensitt, høy hardhet
- t8/5 = 10–20 s → Bainitt, balanserte egenskaper
- t8/5 > 30 s → Ferritt-perlitt, lavere styrke, høy seighet
Praktisk kontroll: Moderne digitale sveisemaskiner (Fronius TPS/i, Lincoln PowerWave, Lorch S-RoboMIG) viser varmetilførselen i sanntid. Operatøren kan verifisere samsvar med WPS-grensene under produksjonen.
Støtte til optimalisering av sveiseparametere
Få ingeniørstøtte til utarbeidelse av WPS og optimalisering av varmetilførsel.
Ta kontakt →