Energía de arco y aporte térmico

según EN 1011-2, anexo D

Datos de entrada

mm
°C
s

Resultado

Energía de arco
E = 1,43kJ/mm
Aporte térmico
Q = 1,15kJ/mm
Espesor de transición
17,60mm
Evacuación de calor
tridimensional

El espesor de chapa es mayor que el espesor de transición.

Factor de forma según EN 1011-2, tabla D.1.

Ajustar factores

Déjelo vacío para usar los valores de la tabla. Los valores propios son útiles para procesos, tipos de arco o posiciones de soldadura que las tablas no recogen, pero el resultado deja de estar respaldado por la norma.

valor de tabla 0,80
valor de tabla 1,00
valor de tabla 1,00
Fundamentos y fórmulas

El tiempo de enfriamiento t8/5 es el que tardan un cordón de soldadura y su zona afectada térmicamente en enfriarse de 800 °C a 500 °C. Determina en gran medida las propiedades mecánicas de la unión. Este calculador aplica el método del anexo D de EN 1011-2.

Las dos magnitudes

La energía de arco E es la energía aportada por unidad de longitud. El aporte térmico Q es la parte que llega realmente a la pieza: Q = η · E. Como η ≤ 1, siempre se cumple Q ≤ E. El tiempo de enfriamiento lo determina Q.

Fórmulas

Evacuación de calor tridimensional (chapa gruesa)

t8/5 = (6700 − 5 T0) · Q · [ 1/(500−T0) − 1/(800−T0) ] · F3

Evacuación de calor bidimensional (chapa delgada)

t8/5 = (4300 − 4,3 T0) · 105 · (Q/d)2 · [ (1/(500−T0))2 − (1/(800−T0))2 ] · F2

Espesor de transición — Por debajo de este espesor rige el caso bidimensional; por encima, el tridimensional. El calculador lo selecciona automáticamente.

dü = √( (4300−4,3 T0) · 105/(6700−5 T0) · Q · [ 1/(500−T0) + 1/(800−T0) ] )

Rendimientos térmicos

Según EN 1011-1:2009, tabla 1.

Proceso η
Soldadura por arco sumergido (SAW) UP (12) 1,00
Soldadura manual por arco con electrodo revestido E (111) 0,80
Soldadura por arco con gas activo (MAG) MAG (135) 0,80
Soldadura por arco con gas inerte (MIG) MIG (131) 0,80
Soldadura por arco con electrodo de tungsteno y gas inerte (TIG) WIG (141) 0,60

Factores de forma

F2 se aplica a la evacuación bidimensional y F3 a la tridimensional. Donde la norma indica un intervalo, este calculador emplea el límite inferior, lo que da la energía requerida más alta. El intervalo completo se muestra junto al resultado.

Tipo de unión F2 F3 Fuente
Cordón de recargue sobre chapa 1,00 1,00 EN 1011-2
1.º y 2.º cordón en ángulo en unión en T o en cruz 0,45–0,67 0,67 EN 1011-2
3.º y 4.º cordón en ángulo en unión en cruz 0,30–0,67 0,67 heredado
Cordón en ángulo en unión de esquina 0,90–0,67 0,67 EN 1011-2
Cordón en ángulo en unión a solape 0,70 0,67 heredado
Pasada de raíz en unión en V 1,00 1,00–1,20 heredado
Pasada de raíz en unión en doble V 0,70 0,70 heredado
Pasadas intermedias en uniones en V y doble V 0,90 0,90 EN 1011-2
Pasadas de acabado en uniones en V y doble V 0,90 0,90 EN 1011-2
Unión a tope en I, «soldadura capa-contracapa» 1,00 1,00 heredado

Límites del método

  • El método presupone una unión de espesores iguales. Con espesores distintos solo ofrece un valor orientativo.
  • El tiempo de enfriamiento es un intervalo, no un mínimo: un enfriamiento demasiado rápido endurece la zona afectada térmicamente y uno demasiado lento resta tenacidad. Para pasadas de relleno y acabado en aceros no aleados y de baja aleación, EN 1011-2 cita habitualmente de 10 a 25 s.
  • El cálculo no sustituye a una cualificación del procedimiento de soldeo.

Fuentes

  • EN 1011-2:2001+A1:2003, anexo D
  • EN 1011-1:2009, tabla 1
  • ISO/TR 18491:2015