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什麼是碳當量如何判斷鋼的焊接性

發布時間:2024-07-12 05:41:05

❶ 焊接當量如何理解定義是什麼如何去計算

碳當量:碳和硅是鑄鐵的主要組成元素,又都是強烈促進石墨化的元素,一般情況下碳和硅含量越高,越有利於石墨化。為了簡化和避免使用多元合金相圖,可以將碳、硅等元素,按照其影響石墨化的程度,以一定的比例近似換算成相應的碳含量,這就是碳當量。鋼的碳當量就是把鋼中包括碳在內的對淬硬、冷裂紋及脆化等有影響的合金元素含量換算成碳的相當含量。通過對鋼的碳當量和冷裂敏感指數的估算,可以初步衡量低合金高強度鋼冷裂敏感性的高低,這對焊接工藝條件如預熱、焊後熱處理、線能量等的確定具有重要的指導作用。50年代初,當時鋼的強化主要採用碳錳,在預測鋼的焊接性時,應用較廣泛的碳當量公式主要有國際焊接學會(IIW)所推薦的公式和日本JIS標准規定的公式。60年代以後,人們為改進鋼的性能和焊接性,大力發展了低碳微量多合金之類的低合金高強度鋼,同時又提出了許多新的碳當量計算公式。由於各國所採用的試驗方法和鋼材的合金體系不盡相同,所以應搞清楚各國所使用的碳當量公式的來源、用途及應用范圍等,以免應用不當。1國際焊接學會推薦的08韓國飾品加盟碳當量公式CE(IIW):CE(IIW)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15(%)(1)(式中的元素符號均表示該元素的質量分數,下同。)該式主要適用於中、高強度的非調質低合金高強度鋼(σb=500~900MPa。當板厚小於20mm,CE(IIW)<0.40%時,鋼材淬硬傾向不大,焊接性良好,不需預熱;CE(IIW)=0.40%~0.60%,特別當大於0.5%時,鋼材易於淬硬,焊接前需預熱。2日本推薦的碳當量公式2.1日本JIS和WES標准規定的碳當量公式:Ceq(JIS)=C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14(%)(2)該式主要適用於低碳調質的低合金高強度鋼(σb=500~1000MPa)。當板厚小於25mm,手工焊線能量為17kJ/cm時,確定的預熱溫度大致如下:鋼材σb=500MPa,Ceq(JIS)≈0.46%,不預熱σb=600MPa,Ceq(JIS)≈0.52%,預熱75℃σb=700MPa,Ceq(JIS)≈0.52%,預熱100℃σb=800MPa,Ceq(JIS)≈0.62%,預熱150℃(1)、(2)式均適用於含碳量偏高的鋼種(C≥0.18%),即C≤0.20%;Si≤0.55%;Mn≤1.5%;Cu≤0.50%;Ni≤2.5%;Cr≤1.25%;Mo≤0.70%;V≤0.1%;B≤0.006%。2.2Pcm公式日本伊藤等人進行了大量試驗後,提出了冷裂敏感指數(Pcm)的計算公式:Pcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B(%)(3)該式適用於C=0.07%~0.22%,σb=400~1000MPa的低合金高強度鋼。適用化學成分范圍:C0.07%~0.22%;Si0~0.60%;Mn0.40%~1.40%;Cu0~0.50%;Ni0~1.20%;Cr0~1.20%;Mo0~0.70%;V0~0.12%;Nb0~0.04%;Ti0~0.05%;B0~0.005%。伊藤等又根據Pcm、板厚h或拘束度(R),建立了冷裂敏感性(Pw)、冷裂敏感指數(Pcm)及防止冷裂所需要的預熱溫度的計算公式Pw=Pcm+[H]/60+h/600(3-1)或Pw=Pcm+[H]/60+R/40000(3-2)式中,[H]熔敷金屬中擴散氫含量(ml/100g,甘油法)R接縫拉伸拘束度(kg/mm.mm)h板厚(mm)Pcm冷裂敏感指數當Pw>0時,即有產生裂紋的可能性。利用(3-1)、(3-2)兩公式可以計算出無裂紋焊縫所需預熱溫度:T0=1440Pw-392(℃)(3-1)、(3-2)兩式適用條件:擴散氫含量[H]為1.0~5.0ml/100g;板厚為19~50mm;線能量為17~30kJ/cm;化學成分范圍同(3)式。(3-1)、(3-2)兩式不僅考慮了鋼中化學成分的影響,還考慮到鋼板厚度或拘束度,以及熔敷金屬中含氫量,利用這兩式可以計算出防止冷裂紋所需的預熱溫度。3.3新日鐵的碳當量公式日本新日鐵公司近年來為適應工程需要提出的新的碳當量公式:CE=C+A(C){Si/24+Mn/16+Cu/15+Ni/20+(Cr+Mo+V+Nb)/5+5B}(%)(4)該CE公式是新日鐵公司近年提出的,適用於w(C)為0.034%~0.254%的鋼種,是目前應用較廣、精度較高的碳當量公式。式中,A(C)碳的適用系數A(C)=0.75+0.25tgh[20(C-0.12)]

❷ 什麼標准衡量鋼材的焊接性良好

准衡量鋼材的焊接性良好是用碳當量來評定的,大致有以下幾種類型:
第Ⅰ類只考慮到鋼中化學成分的影響,根據碳當量數值的大小,確定是否需要預熱或預熱溫度范圍;第Ⅱ類除考慮到化學成分外,還考慮了熔敷金屬擴散氫含量、試板的厚度或拘束度等因素,然後再計算防止開裂的預熱溫度;第Ⅲ類是根據碳當量和含碳量的大小把鋼的焊接性劃分為可焊、易焊和難焊3個區域,這3個區分別有不同的施焊要求,如對預熱等的要求也不同。按含碳量和碳當量的不同,可把鋼的焊接性劃分為易焊區(Ⅰ區)、可焊區(Ⅱ區)和難焊區(Ⅲ區)3個區域,
含碳量為0.10%~0.12%以下的區域,為易焊區,含碳大於0.10%~0.12%,且碳當量CE<0.49%的區域,為可焊區,含碳量大於0.10%~0.12%,碳當量CE>0.49%的區域,為難焊區。
按含碳量和碳當量的不同,可把鋼的焊接性劃分為易焊區(Ⅰ區)、可焊區(Ⅱ區)和難焊區(Ⅲ區)3個區域,含碳量為0.10%~0.12%以下的區域,為易焊區,含碳大於0.10%~0.12%,且碳當量CE<0.49%的區域,為可焊區,含碳量大於0.10%~0.12%,碳當量CE>0.49%的區域,為難焊區。
當CE<0.45%時,可不預熱;當CE在0.45%~0.60%之間時,預熱100~200 ℃;當CE>0.60%時,預熱200~370℃。

❸ 怎樣簡單的判斷鋼鐵材料的焊接性能

簡單的來判斷鋼鐵材料的焊源接性能就是通過碳當量公式計算出當前鋼材碳當量,然後判斷焊接性的好壞。
碳鋼及合金結構鋼的碳當量經驗公式
C當量=[C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]*100%
式中:C、Mn、Cr、Mo、V、Ni、Cu為鋼中該元素含量
焊接性的Ce(碳當量)評估
CE≤0.4%焊接性好;
當CE=0.4~0.6%焊接性稍差,焊前需適當預熱;
當CE≥0.6%焊接性較差,屬難焊材料,需採用較高的預熱溫度和嚴格的工藝方法;
鋼材中氧、氫、氮、硫、磷屬有害元素,同樣影響焊接性能。

鋼筋的可焊接性如何評定

一、鋼筋的可焊性
國際標准ISO6935—2(1991)碳當量定義為:
Ceq=C+Mn/6+(Cr+V+Mo)/5
+(Cu+Ni)/15
式中:C、Mn、Cr、V、Mo、Cu和Ni分別為百分含量。一般控制Ceq≤0.50。
另一可焊性指標為焊接裂紋敏感性PCM:
PCM=C+Si/20+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B
當代鋼結構的焊接仍是鋼連接的主要形式之一.所以鋼材焊接性能是抗震鋼材的重要指標之一。而降低碳是提高可焊性的重要措施。由於碳降低而引起強度的損失則由鋼的微合金化的強化或更有效的低碳組織得到補償。
二、焊接性,是指金屬材料在採用一定的焊接工藝包括焊接方法、焊接材料、焊接規范及焊接結構形式等條件下,獲得優良焊接接頭的難易程度。

❺ 根據碳當量如何確定焊接性

碳當量(Carbon Equivalent)法:鋼材的化學成分對焊接熱影響區的淬硬及冷裂傾向有直接影響,因此可以利用鋼材的化學成分來分析其冷裂紋敏感性。對鋼材中的各種元素而言,碳是對鋼材冷裂紋敏感性影響最顯著的一個。因此,人們就將各種元素對鋼材冷裂紋敏感性的影響程度都按相當若干含碳量摺合並疊加起來求得所謂碳當量(CE或Ceq),用CE或Ceq來估計鋼材冷裂紋傾向的大小。由於世界各國和各研究單位所採用的試驗方法和鋼材的合金體系不同,所以各自建立了許多碳當量公式。Ceq越大,冷裂紋傾向也越大。但用Ceq估計焊接性是比較粗略的,這是因為公式中只包括了幾種元素,而實際鋼材中還有其它元素;在不同含量和不同合金系統中某元素作用的大小不可能是相同的;元素之間的相互影響也不能用簡單的公式來反映。所以,碳當量法一般僅限於從理論上對鋼材焊接性進行初步分析,而且在應用時,應特別注意公式的適用范圍。

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