Wärmeeinbringung & t8/5-Abkühlzeit

Zwei schweißtechnische Kernberechnungen – kostenlos, ohne Anmeldung. Alle Rechnungen erfolgen serverseitig in Anlehnung an anerkannte Regelwerke (DIN EN 1011).

Frei nutzbare Demo. Alles, was ihr hier berechnet, sind die Wärmeführungs-Angaben für eure WPS. Die Vollversion (komplette Werkstoffbibliothek · Export als WPS-fertiges Wärmeführungs-Protokoll · Parametervorschläge) gibt es als separat nutzbares Modul.
→ Vollversion & kostenloser Pilotzugang

🎯 Warum ist t8/5 wichtig? Die Zeit, die die Naht zum Abkühlen von 800 auf 500 °C braucht, entscheidet über das Gefüge: zu schnell → Aufhärtung in der Wärmeeinflusszone, Gefahr von Kaltrissen · zu langsam → Grobkorn, Verlust an Festigkeit und Zähigkeit (besonders bei Feinkornstählen). Wer t8/5 im Zielfenster hält, schweißt reproduzierbar gute Nähte – deshalb steuert man sie über Wärmeeinbringung, Vorwärmung und Blechdicke. Probiere es unten im interaktiven Diagramm aus.

ℹ️ Richtwerte zur Vorplanung. Ergebnisse sind rund ±10 % genau und stellen keine Konformitäts- oder Freigabeaussage dar. Verbindliche Parameter erfordern eine qualifizierte, freigegebene Schweißanweisung und die Schweißaufsicht (Human-in-the-loop).

🔥 Wärmeeinbringung Q ?

Streckenenergie E und Wärmeeinbringung Q aus Strom, Spannung und Geschwindigkeit.

Spannung UVolt

Stromstärke IAmpere

Schweißgeschw. vcm/min

Schweißprozessk = …

Schutzgasbeeinflusst k nur bei C1

⚡ Impuls-/geregelter Lichtbogen? Messmodus P_mod (±1 % statt ±35 %)

U_avrV

U_rmsV

I_avrA

I_rmsA

Grundlage: in Anlehnung an DIN EN 1011-1 · E = (U·I·60)/(v·1000)

❄️ t8/5-Abkühlzeit ?

Werkstoff wählen – der Text und die Berechnung passen sich automatisch an.

Werkstoff

–

QkJ/mm

T₀°C

Blechdicke dmm

Nahtartsetzt F3/F2

Nahtfaktor F3 (3D)

Nahtfaktor F2 (2D)

Grundlage: in Anlehnung an DIN EN 1011-2, Anhang D

💎 WEZ-Härte-Vorhersage ?

Maximale Härte in der WEZ aus t8/5 und Schmelzanalyse – zwei validierte Rechenmodelle (Düren, Yurioka) mit Grenzwert-Ampel.

Si%

Mn%

Cr%

Ni%

Mo%

Cu%

Nb%

t8/5s

Grenzfall

Modelle: Düren (σ≈16 HV) · Yurioka — validierte Fachliteratur; Näherung, ersetzt keine Härteprüfung

🌡️ Vorwärmtemperatur T_p ?

Mindest-Vorwärmtemperatur gegen Kaltrisse aus CET, Blechdicke, Wasserstoff und Wärmeeinbringung – in Anlehnung an DIN EN 1011-2 (Methode B).

CET% (0,2–0,5)

Blechdicke dmm (10–90)

Wasserstoff HDml/100 g (1–20)

QkJ/mm (0,5–4,0)

Grundlage: in Anlehnung an DIN EN 1011-2, Methode B (CET) · außerhalb der Gültigkeit keine Berechnung

🎛️ Interaktiv: Blechdicke erleben ?

Zieh den Regler – die Kurve zeigt, wie die t8/5-Zeit mit der Blechdicke fällt, bis sie ab der Übergangsblechdicke d_ü konstant wird (3D-Bereich). Kurve wird serverseitig aus deinen Werten Q, T₀ und Nahtfaktoren berechnet.

2 mm 40 mm d = 10 mm

Lesart: links vom orangen Strich (d < d_ü) wirkt jede Änderung der Blechdicke – rechts davon ist das Bauteil „thermisch dick" und t8/5 hängt nur noch von Q und T₀ ab.

📖 Formelzeichen & Größen

⚡ Energie & Prozess

U / I / v: Schweißspannung [V] / Schweißstrom [A] / Schweißgeschwindigkeit [cm/min] — die drei Stellgrößen der Streckenenergie.
E: Streckenenergie [kJ/mm] = (U·I·60)/(v·1000) — elektrische Energie je mm Naht.
Q: Wärmeeinbringung [kJ/mm] = k · E — der Energieanteil, der wirklich im Bauteil ankommt.
k: Thermischer Wirkungsgrad je Prozess (z. B. MAG 0,8 · WIG 0,6 · UP 1,0; C1-Gas: 0,85).
P_mod: Wirkleistung des Impulslichtbogens aus Mittel- und Effektivwerten — ersetzt das bei Impuls bis ±35 % falsche naive U·I.
U/I avr, rms: avr = arithmetischer Mittelwert, rms = Effektivwert (trueRMS-Messgerät nötig) von Spannung bzw. Strom.

❄️ Abkühlung & Geometrie

t8/5: Abkühlzeit von 800 auf 500 °C; steuert Gefüge/Aufhärtung in der Wärmeeinflusszone (WEZ).
T₀: Vorwärm-/Zwischenlagentemperatur [°C].
d / d_ü: Blechdicke / Übergangsblechdicke: unter d_ü kühlt das Blech 2D (dünner = langsamer), darüber 3D (dickenunabhängig).
F3 / F2: Nahtfaktoren für 3D- bzw. 2D-Wärmeableitung (Nahtart-abhängig).
Tₚ: Mindest-Vorwärmtemperatur [°C] gegen wasserstoffunterstützte Kaltrisse (CET-Methode).
HD: Diffusibler Wasserstoff im Schweißgut [ml/100 g]; HD5 = wasserstoffarm (≤ 5).

🧱 Werkstoff & Härte

CET: Kohlenstoffäquivalent = C + (Mn+Mo)/10 + (Cr+Cu)/20 + Ni/40 — aus Kaltrissversuchen abgeleitet (Uwer/Höhne-Linie, 1990er); Basis der Vorwärmberechnung nach EN 1011-2 Methode B / SEW-088-Systematik.
CEV: Kohlenstoffäquivalent nach IIW = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15 — 1967 vom Internationalen Schweißinstitut aus Härtemessungen abgeleitet; Standard in Werkszeugnissen und Liefernormen (EN 10025). Beide Wege messen dasselbe Risiko (Aufhärtung/Kaltriss), gewichten die Legierungselemente aber unterschiedlich — deshalb zeigt das Härte-Modul beide.
HV / HV10: Vickershärte (Prüfkraft ~98 N bei HV10); Härtegrenzwerte je Regelfall: 350/380/450 HV10.
WEZ: Wärmeeinflusszone — vom Schweißen gefügeveränderter Bereich neben der Naht; härtester Punkt: Grobkornzone an der Schmelzlinie.
AHSS: Advanced High-Strength Steel — moderne Mehrphasenstähle (DP = Dualphase, TRIP, CP) des Karosseriebaus; Kriterium ist WEZ-Erweichung statt Aufhärtung.
TM / QL / MC: Herstellrouten bzw. Güten-Suffixe: TM = thermomechanisch gewalzt (verträgt kurze t8/5) · QL = vergütet (härtet eher auf) · MC = thermomechanisch, zum Kaltumformen.
DIN / EN / ISO: Normungsebenen: deutsch / europäisch / international. Dieses Tool rechnet „in Anlehnung an" DIN EN 1011 — ohne Konformitätsbehauptung.