焊接计算器
计算 SMAW/GMAW/GTAW/SAW 电弧热输入 (Q = η·60·V·I/v) 和 AISC/AWS D1.1 角焊缝剪应力、所需脚长。
引言
焊接计算器集成了电弧热输入计算和角焊缝剪应力/所需脚长两种焊接工程计算模式。热输入是影响焊接接头金相组织、热影响区（HAZ）宽度和变形量的核心参数，在中国压力容器（GB 150）和钢结构（GB 50017）焊接规程中均有明确的热输入限制要求。角焊缝设计遵循AWS D1.1/GB/T 11345标准，确保焊缝承载能力满足设计载荷要求。
工作原理
热输入公式：Q = η × 60 × V × I / v（kJ/mm），其中η为电弧效率（SMAW 0.80、GMAW 0.85、GTAW 0.65、SAW 1.00），V为电压（V），I为电流（A），v为焊接速度（mm/min）。角焊缝：喉厚 t = a/√2（a为脚长）；焊缝面积 A = t × L；剪应力 τ = F / A；若τ超过许用应力，计算所需最小脚长。E70（GB/T 5117 E5015等级）许用应力默认144 MPa。
使用场景
- Q345R压力容器纵缝SMAW焊接时，计算当前工艺参数（24V/150A/200mm/min）下的热输入，确认是否超过材料工艺评定记录（PQR）规定的上限值35 kJ/cm。
- 钢结构连接角焊缝设计，根据设计剪切力和焊缝长度计算所需最小脚长，确认是否满足GB 50017的最小焊脚尺寸要求。
- 不锈钢（316L）薄板焊接时，通过降低热输入（减小电流、提高焊速）控制HAZ宽度，防止敏化和晶间腐蚀。
常见问题
热输入过高有什么危害？
热输入过高会导致：HAZ晶粒粗化、韧性下降（尤其是低温冲击性能）；高强钢（Q460以上）软化区强度降低；不锈钢敏化引起晶间腐蚀；铝合金热裂纹风险增加；薄板变形加剧。各材料的热输入上限应依据适用焊接规程（WPS）和PQR限制执行。
角焊缝的许用应力如何确定？
AWS D1.1规定E70系列焊材的角焊缝许用剪应力为0.30 × 最小抗拉强度 = 0.30 × 480 MPa = 144 MPa。GB 50017采用类似方法，具体值取决于焊材等级和母材强度等级。关键结构焊缝应按适用设计标准规定的许用应力核算。