Metalary

Soldadura

Cálculo del aporte térmico en soldadura

En resumen

El aporte térmico en soldadura se calcula a partir de la tensión de arco U, la intensidad I, la velocidad de avance v en mm/min y el rendimiento térmico k del proceso (EN 1011-1). Energía del arco E = U × I × 60 / (1000 × v), y luego aporte térmico Q = k × E, en kJ/mm.

Cálculo

Ejemplo calculado con los valores por defecto de la herramienta.

Datos

Proceso (ISO 4063)
135: MAG (hilo macizo, gas activo)
Intensidad
180 A
Tensión de arco
24 V
Velocidad dada por
Velocidad de avance
Velocidad de avance
300 mm/min

Resultados

Aporte térmico Q
0,69 kJ/mm

Ejemplo resuelto

Todos los valores de esta sección son los del ejemplo, calculado con los valores por defecto de la herramienta.

Otros resultados del ejemplo

Energía del arco (sin k)
0,86 kJ/mm
Rendimiento térmico k
0,8
Velocidad de avance
300 mm/min
Aporte térmico
6,9kJ/cm
  • Valor orientativo: no sustituye a una especificación de procedimiento de soldeo (WPS) cualificada.
  • Compara con el límite de la WPS: algunos códigos (ASME IX, AWS D1.1) llaman «heat input» a la energía del arco sin el factor k.

Cálculo detallado

  1. Rendimiento térmico

    k (135)

    k = 0,8

  2. Energía del arco

    E = U × I × 60 / (1000 × v)

    24,0 × 180 × 60 / (1000 × 300) = 0,864 kJ/mm

  3. Aporte térmico

    Q = k × E

    0,8 × 0,864 = 0,691 kJ/mm

Cómo se usa

  1. Elige el proceso (número ISO 4063): fija el rendimiento térmico k.
  2. Introduce la intensidad en A y la tensión de arco en V.
  3. Indica la velocidad de avance en mm/min, o la longitud del cordón y el tiempo de arco.
  4. Lee el aporte térmico Q en kJ/mm.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la fórmula del aporte térmico en soldadura?

La energía del arco es E = U × I × 60 / (1000 × v), con U la tensión de arco en V, I la intensidad en A y v la velocidad de avance en mm/min. El aporte térmico es Q = k × E, donde k es el rendimiento térmico del proceso según EN 1011-1. El resultado sale en kJ/mm; multiplicado por 10, en kJ/cm.

¿Cómo se calcula el aporte térmico de una soldadura MAG en kJ/mm?

En MAG (135), k = 0,8. A 24 V, 180 A y 300 mm/min, la energía del arco es E = 24 × 180 × 60 / (1000 × 300) = 0,864 kJ/mm, así que el aporte térmico es Q = 0,8 × 0,864 = 0,691 kJ/mm.

¿Qué rendimiento térmico k tiene cada proceso?

El cálculo usa los valores de EN 1011-1 e ISO/TR 17671-1: 1,0 para el arco sumergido (121); 0,8 para el electrodo revestido (111), MIG (131), MAG (135), hilo tubular (136) e hilo tubular de polvo metálico (138); 0,6 para TIG (141) y arco plasma (15).

¿Cómo se obtiene el aporte térmico sin la velocidad de avance?

Introduce la longitud del cordón L y el tiempo de arco t: la velocidad de avance es v = L / t × 60, en mm/min. Por ejemplo, 150 mm soldados en 30 s dan 300 mm/min.

Aporte térmico o energía del arco: ¿qué valor se compara con la WPS?

Algunos códigos (ASME IX, AWS D1.1) llaman «heat input» a la energía del arco sin el factor k. El cálculo da los dos valores: compara el que corresponde al límite escrito en tu WPS.

Límites

Resultados orientativos: el valor no sustituye a una especificación de procedimiento de soldeo (WPS) cualificada. Los valores de k son los citados para EN 1011-1 e ISO/TR 17671-1, contrastados con fuentes públicas. Por encima de 4 kJ/mm, el aporte térmico queda fuera del rango habitual de los métodos de precalentamiento de EN 1011-2.

Fuentes

  • EN 1011-1:2009 Soudage, recommandations pour le soudage des matériaux métalliques : Partie 1, art. 19 (apport de chaleur, facteur de rendement thermique k)
  • ISO/TR 17671-1:2002 : art. 19, tableau 2 : valeurs de k (relais public : https://grahamfry.com.au/technical-resources/heat-input-calculator)
  • EN 1011-1 : valeurs de k recoupées : https://therness.com/tools/heat-input-calculator

Actualizado el · Editor: The Level Code

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