碳钢及合金结构钢的碳当量经验公式: C当量=[C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]*100% 式中:C、Mn、Cr、Mo、V、Ni、Cu为钢中该元素含量 碳当量Ceq(百分比)值可按以下公式计算: Ceq=C+Mn/6+(Cr+V+Mo)/5+(Cu+Ni)/15(碳当量Ceq的允许偏差为+0.03%) 国际焊接学会(IIW)的碳当量CE公式: CE= [W(c) +W(Mn)/6+[W(Cr)+W(Mo)+W(V) ]/5+[W(Ni)+W(Cu)]/15 焊接性的Ce(碳当量)评估 CE≤0.4%焊接性好; 当CE=0.4~0.6%焊接性稍差,焊前需适当预热; 当CE≥0.6%焊接性较差,属难焊材料,需采用较高的预热温度和严格的工艺方法; 钢材中氧、氢、氮、硫、磷属有害元素,同样影响焊接性能。 铸铁碳当量计算公式: CE=[C+0.3(Si+P)+0.4S-0.03Mn]% 一般铸铁中S很低,而Mn的影响又较小,因此常简化为: CE=[C+0.3(Si+P)]% 碳当量及碳钢中碳当量的计算: 把钢中合金元素(包括碳)的含量按其作用换自成碳的相当含量,称为该种钢材的碳当量,可作为评定钢材焊接性的一种参考指标。 碳钢中的元素除C外,主要是Mn和Si,它们的含量增加,焊接性变差,但其作用不及碳强烈。国际焊接学会推荐的碳当量公式为: CE(IIW)=C+Mn/6+[(Cu+Ni)/15]+[(Cr+Mo+V)]/5(质量分数)(%) 随着碳当量值的增加,钢材的焊接性会变差。当CE值大于0.4%~0.6%时,冷裂纹的敏感性将增大,焊接时需要采取预热、后热及用低氢型焊接材料施焊等一系列工艺措施。 低合金高强钢的碳当量的计算: 低合金高强钢碳当量的计算公式目前以国际焊接学会(IIW)所推荐的CE和日本JIS标准所规定的Ceq应用最为广泛,其计算公式为 CE(IIW)=C+Mn/6+[(Cr+Mo+v)/5]+[(Cu+Ni)/15](质量分数)(%) Ceq(JIS)=C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14(质量分数)(%) 式中,化学元素都表示该元素在钢中的质量分数,计算时,元素含量均取其成分范围的上限。CE主要适用于文艺报非调质量低合金高强钢(σb=500~900MPa)焊接性的估算;Ceq主要适用于低碳钢调质钢和低合金高强钢(σb=500~1000MPa),但均适用于含碳量偏高的钢种(C的质量分数≥0.18%),这类钢化学成分的范围如下 C的质量分数为≤0.2%、Si≤0.55%、Mn≤1.5%、Cu≤0.5%、Ni≤2.5%、Cr≤1.25%、Mo≤0.7%、V≤0.1%和B≤0.006%。