溶接の入熱の計算方法

入熱はなぜ重要？

入熱はアークが溶接1インチあたりに入れるエネルギー量を示します。多すぎると熱影響部が粗くなり靭性が落ちることがあり、少なすぎると融合不良や急冷による焼入れ性の高い鋼のクラックの危険があります。多くの手順は上限を定め、下限を定めるものもあります。

入熱の計算式は？

入熱（kJ/in）＝電圧×電流×60÷（1000×S）。Sは溶接速度（インチ/分）です。
60は分を秒に、1000はジュールをキロジュールに変換します。
入熱（kJ/mm）＝kJ/in÷25.4。
溶接速度をmm/分で入れれば、同じ式で直接kJ/mmが出ます：電圧×電流×60÷（1000×mm/分）。

WeldMasterはプロセス効率係数なしのアーク入熱を表示します。規格によってはプロセスに応じた係数を掛けるものもあるので、比較の前にWPSが求めるものを確認してください。

入熱の計算例は？

WeldMasterの入熱結果
電圧	電流	溶接速度	入熱	アプリの警告
20 V	200 A	10 ipm	24.0 kJ/in（0.9 kJ/mm）	なし
24 V	180 A	8 ipm	32.4 kJ/in（1.3 kJ/mm）	なし
28 V	250 A	6 ipm	70.0 kJ/in（2.8 kJ/mm）	入熱過大
18 V	130 A	12 ipm	11.7 kJ/in（0.5 kJ/mm）	入熱過小

2行目を順に計算すると：24×180＝4,320 W、×60＝259,200 J/分、÷8インチ/分＝32,400 J/in＝32.4 kJ/in、÷25.4＝1.28、表示は1.3 kJ/mmです。

溶接の入熱をどう測る？

電圧と電流は機械かメーターから読みます。溶接速度は人が推測しがちな値で、結果に最も影響します。WeldMasterには任意のタイマーがあります：ビードの長さを入力して溶接すると速度が出ます。

電卓から入熱（Pro）を開きます。
円弧パラメータの下で、溶接中の電圧とアンペア数を入力します。
溶接速度タイマー (オプション)の下で、溶接ビードの長さを設定します。例：6インチ。
アークを起こしたら溶接ビードタイマーを開始しますをタップし、切ったら停止して溶接速度を使用するをタップします。
測定された速度が溶接速度に入ります：6インチを45秒なら8.0 ipmです。24V、180Aなら入熱は32.4 kJ/inになります。
またはタイマーを使わず溶接速度を直接入力することもできます。

kJ/mmでの入熱の計算方法は？

設定でメートル法をオンにすると、速度の欄はm/min、ビードの長さはmm、結果はkJ/mmで表示されます。例えば24V、180A、0.25 m/minなら1.0 kJ/mmです。アプリのkJ/mm表示は小数点以下1桁なので、厳しい上限がある場合は最後の桁を上の式で手計算してください。

溶接の最大入熱とは？

決まった一つの数値はありません。上限はあなたのWPSが決めるもので、それは特定の入熱と材料に対して認定されています。WeldMasterは一般的な2つの目安を出します：約50 kJ/inを超えると、遅い溶接速度が熱影響部を粗くする可能性があるためWPSの上限を確認するよう警告し、15 kJ/in未満では融合不良や焼入れ性の高い鋼の急冷クラックについて警告します。

よくある入熱のミスは？

機械のプリセット値を実際のアーク値の代わりに使うこと。可能なら溶接中に電圧と電流を読んでください。
ウィービングをストリンガーのビード長さで計時すること。測るのは溶接そのものの長さで、手の動いた距離ではありません。
効率係数入りの規格値とアーク入熱を比較すること、あるいはその逆をすること。

よくある質問

入熱を計算するアプリはある？

WeldMasterはPro版に一つ含んでいます。電圧、電流、溶接速度を入力するか、ビードの時間を測って速度を出すと、kJ/inかkJ/mmを非常に高い値・低い値の警告付きで表示します。

kJ/inをkJ/mmに変換するには？

25.4で割ります。例えば32.4 kJ/in÷25.4＝1.28 kJ/mmで、WeldMasterは1.3 kJ/mmと表示します。

溶接速度とアンペア数、どちらが結果に影響する？

どちらも結果を同じように動かしますが、溶接速度は人が推測しがちな値です。24Vと180Aで速度を8から4 ipmに半分にすると、入熱は32.4から64.8 kJ/inに倍増します。

WeldMasterはプロセス効率係数を掛ける？

いいえ。表示されるのはアーク入熱です。あなたの規格が効率係数を使う場合は、自分で結果に掛けてください。

溶接の入熱をkJ/inとkJ/mmで計算する方法