Калькулятор для сварных соединений (PWHT)

Калькулятор PWHT сварных соединений

Калькулятор PWHT (сварные соединения)

🧾 Справка: Выберите сталь из списка (или введите CE вручную), введите массу сварного узла и уровень термообработки, затем нажмите кнопку «Рассчитать».

Из справочника Ручной ввод CE

Масса сварного узла (кг): Уровень термообработки (PWHT):

PWHT: Постсварочная термообработка — принципы, расчёты и калькулятор

PWHT (Post Weld Heat Treatment) — термообработка после сварки, необходимая для снижения остаточных напряжений, повышения пластичности и предотвращения хрупкого разрушения. В процессе сварки в металле появляются напряжения и микроструктурные неоднородности, которые PWHT помогает устранить.

Возможности калькулятора

Оценка уровня температуры PWHT (низкий / средний / высокий)
Расчёт времени нагрева, выдержки и охлаждения
Оценка общей продолжительности процесса
Приблизительный расчёт энергии нагрева

Пошаговая инструкция

Шаг 1: выберите марку стали или введите эквивалент углерода (CE). Пример формулы:

$CE = C + \frac{Mn}{6} + \frac{Cr + Mo + V}{5} + \frac{Ni + Cu}{15}$

Шаг 2: укажите массу сварной конструкции (в кг).
Шаг 3: выберите уровень PWHT: Low (~500 °C), Medium (~600 °C), High (~650 °C).
Шаг 4: нажмите «Рассчитать» — данные отобразятся без перезагрузки (AJAX).
Шаг 5: при необходимости распечатайте или сохраните результат в PDF.

Формулы расчётов

Температура PWHT (предопределена):

$T_{\text{low}} \approx 500^\circ C,\quad T_{\text{medium}} \approx 600^\circ C,\quad T_{\text{high}} \approx 650^\circ C$

Энергия нагрева:

$E = (T - T_0) \cdot m \cdot c$

где:

$E$ — энергия (кДж)
$T$ — конечная температура (°C)
$T_0$ — начальная температура, по умолчанию $20^\circ C$
$m$ — масса (кг)
$c \approx 0.5$ — удельная теплоёмкость стали (кДж/(кг·°C))

Время нагрева:

$t_{\text{heat}} = \frac{T - T_0}{\dot{T}} \quad \text{(в минутах)}, \quad \dot{T} \approx 10^\circ C/\text{мин}$

Перевод в часы:

$t_{\text{heat}}(\text{ч}) = \frac{T - T_0}{10 \cdot 60}$

Время выдержки (по уровню):

Low: $t_{\text{hold}} = 1.0$ ч
Medium: $t_{\text{hold}} = 2.0$ ч
High: $t_{\text{hold}} = 3.0$ ч

Время охлаждения: принято равным времени нагрева

$t_{\text{cool}} \approx t_{\text{heat}}$

Общее время процесса:

$t_{\text{total}} = t_{\text{heat}} + t_{\text{hold}} + t_{\text{cool}}$

Нормативные документы

ГОСТ Р 52857.7-2007 — Методы термообработки сварных соединений
ГОСТ 14771-76 — Термины по термообработке
API 650, API 653 — резервуары
ASME B31.3, UCS-56 — оборудование под давлением
EN 1011 — Европейский стандарт по сварке стали
СНиП II-23-81 / СП «Стальные конструкции»

Расширения (в перспективе)

Учет толщины изделия ( $t_{\text{hold}} \propto \frac{h}{25}$ )
Более точный контроль скорости охлаждения
Параметры удельной теплоёмкости на основе состава стали

Вывод

Калькулятор предоставляет быструю и удобную оценку параметров PWHT. Он не заменяет проектные расчёты, но отлично подходит для предварительных инженерных прикидок. Для точной проработки режимов термообработки необходимо учитывать конкретные нормы, параметры конструкции и стандарты.

Расширенные возможности калькулятора PWHT

Калькулятор PWHT (термообработки сварных соединений) теперь включает:

1. Учёт толщины изделия

Введено поле для толщины металла (в мм) — для расчёта времени выдержки по формуле:

$t_{\text{hold}} = \frac{h}{25} \quad \text{(где } h \text{ — толщина, мм; } t_{\text{hold}} \text{ — в часах)}$

Например, при толщине 50 мм:

$t_{\text{hold}} = \frac{50}{25} = 2 \text{ ч}$

2. Индивидуальные скорости нагрева и охлаждения

Пользователь вводит желаемую скорость охлаждения (в °C/мин).
Также указывается скорость нагрева (по умолчанию — 10 °C/мин).
Время нагрева и охлаждения рассчитывается отдельно.

3. Удельная теплоёмкость стали (с)

Теперь теплоёмкость определяется:

автоматически — при выборе стали из справочника (например, Ст3, 09Г2С);
вручную — при выборе режима «Ручной ввод CE и с».

Для справочных сталей добавлены ориентировочные значения CE и удельной теплоёмкости (c, кДж/(кг·°C)).

Таким образом, калькулятор стал гибче, точнее и ближе к реальным условиям производства.

Калькулятор PWHT сварных соединений

Заполните параметры сварного узла и нажмите «Рассчитать».

Выбор стали (из справочника): Масса детали (кг): Толщина (мм): Уровень PWHT: Тип охлаждения:

Калькулятор для сварных соединений (PWHT)

Калькулятор PWHT (сварные соединения)

PWHT: Постсварочная термообработка — принципы, расчёты и калькулятор

Возможности калькулятора

Пошаговая инструкция

Формулы расчётов

Нормативные документы

Расширения (в перспективе)

Вывод

Расширенные возможности калькулятора PWHT

1. Учёт толщины изделия

2. Индивидуальные скорости нагрева и охлаждения

3. Удельная теплоёмкость стали (с)

Калькулятор PWHT сварных соединений

Добавить комментарий Отменить ответ