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什么是碳当量如何判断钢的焊接性

发布时间:2024-07-12 05:41:05

❶ 焊接当量如何理解定义是什么如何去计算

碳当量:碳和硅是铸铁的主要组成元素,又都是强烈促进石墨化的元素,一般情况下碳和硅含量越高,越有利于石墨化。为了简化和避免使用多元合金相图,可以将碳、硅等元素,按照其影响石墨化的程度,以一定的比例近似换算成相应的碳含量,这就是碳当量。钢的碳当量就是把钢中包括碳在内的对淬硬、冷裂纹及脆化等有影响的合金元素含量换算成碳的相当含量。通过对钢的碳当量和冷裂敏感指数的估算,可以初步衡量低合金高强度钢冷裂敏感性的高低,这对焊接工艺条件如预热、焊后热处理、线能量等的确定具有重要的指导作用。50年代初,当时钢的强化主要采用碳锰,在预测钢的焊接性时,应用较广泛的碳当量公式主要有国际焊接学会(IIW)所推荐的公式和日本JIS标准规定的公式。60年代以后,人们为改进钢的性能和焊接性,大力发展了低碳微量多合金之类的低合金高强度钢,同时又提出了许多新的碳当量计算公式。由于各国所采用的试验方法和钢材的合金体系不尽相同,所以应搞清楚各国所使用的碳当量公式的来源、用途及应用范围等,以免应用不当。1国际焊接学会推荐的08韩国饰品加盟碳当量公式CE(IIW):CE(IIW)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15(%)(1)(式中的元素符号均表示该元素的质量分数,下同。)该式主要适用于中、高强度的非调质低合金高强度钢(σb=500~900MPa。当板厚小于20mm,CE(IIW)<0.40%时,钢材淬硬倾向不大,焊接性良好,不需预热;CE(IIW)=0.40%~0.60%,特别当大于0.5%时,钢材易于淬硬,焊接前需预热。2日本推荐的碳当量公式2.1日本JIS和WES标准规定的碳当量公式:Ceq(JIS)=C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14(%)(2)该式主要适用于低碳调质的低合金高强度钢(σb=500~1000MPa)。当板厚小于25mm,手工焊线能量为17kJ/cm时,确定的预热温度大致如下:钢材σb=500MPa,Ceq(JIS)≈0.46%,不预热σb=600MPa,Ceq(JIS)≈0.52%,预热75℃σb=700MPa,Ceq(JIS)≈0.52%,预热100℃σb=800MPa,Ceq(JIS)≈0.62%,预热150℃(1)、(2)式均适用于含碳量偏高的钢种(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公式日本伊藤等人进行了大量试验后,提出了冷裂敏感指数(Pcm)的计算公式:Pcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B(%)(3)该式适用于C=0.07%~0.22%,σb=400~1000MPa的低合金高强度钢。适用化学成分范围: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%。伊藤等又根据Pcm、板厚h或拘束度(R),建立了冷裂敏感性(Pw)、冷裂敏感指数(Pcm)及防止冷裂所需要的预热温度的计算公式Pw=Pcm+[H]/60+h/600(3-1)或Pw=Pcm+[H]/60+R/40000(3-2)式中,[H]熔敷金属中扩散氢含量(ml/100g,甘油法)R接缝拉伸拘束度(kg/mm.mm)h板厚(mm)Pcm冷裂敏感指数当Pw>0时,即有产生裂纹的可能性。利用(3-1)、(3-2)两公式可以计算出无裂纹焊缝所需预热温度:T0=1440Pw-392(℃)(3-1)、(3-2)两式适用条件:扩散氢含量[H]为1.0~5.0ml/100g;板厚为19~50mm;线能量为17~30kJ/cm;化学成分范围同(3)式。(3-1)、(3-2)两式不仅考虑了钢中化学成分的影响,还考虑到钢板厚度或拘束度,以及熔敷金属中含氢量,利用这两式可以计算出防止冷裂纹所需的预热温度。3.3新日铁的碳当量公式日本新日铁公司近年来为适应工程需要提出的新的碳当量公式:CE=C+A(C){Si/24+Mn/16+Cu/15+Ni/20+(Cr+Mo+V+Nb)/5+5B}(%)(4)该CE公式是新日铁公司近年提出的,适用于w(C)为0.034%~0.254%的钢种,是目前应用较广、精度较高的碳当量公式。式中,A(C)碳的适用系数A(C)=0.75+0.25tgh[20(C-0.12)]

❷ 什么标准衡量钢材的焊接性良好

准衡量钢材的焊接性良好是用碳当量来评定的,大致有以下几种类型:
第Ⅰ类只考虑到钢中化学成分的影响,根据碳当量数值的大小,确定是否需要预热或预热温度范围;第Ⅱ类除考虑到化学成分外,还考虑了熔敷金属扩散氢含量、试板的厚度或拘束度等因素,然后再计算防止开裂的预热温度;第Ⅲ类是根据碳当量和含碳量的大小把钢的焊接性划分为可焊、易焊和难焊3个区域,这3个区分别有不同的施焊要求,如对预热等的要求也不同。按含碳量和碳当量的不同,可把钢的焊接性划分为易焊区(Ⅰ区)、可焊区(Ⅱ区)和难焊区(Ⅲ区)3个区域,
含碳量为0.10%~0.12%以下的区域,为易焊区,含碳大于0.10%~0.12%,且碳当量CE<0.49%的区域,为可焊区,含碳量大于0.10%~0.12%,碳当量CE>0.49%的区域,为难焊区。
按含碳量和碳当量的不同,可把钢的焊接性划分为易焊区(Ⅰ区)、可焊区(Ⅱ区)和难焊区(Ⅲ区)3个区域,含碳量为0.10%~0.12%以下的区域,为易焊区,含碳大于0.10%~0.12%,且碳当量CE<0.49%的区域,为可焊区,含碳量大于0.10%~0.12%,碳当量CE>0.49%的区域,为难焊区。
当CE<0.45%时,可不预热;当CE在0.45%~0.60%之间时,预热100~200 ℃;当CE>0.60%时,预热200~370℃。

❸ 怎样简单的判断钢铁材料的焊接性能

简单的来判断钢铁材料的焊源接性能就是通过碳当量公式计算出当前钢材碳当量,然后判断焊接性的好坏。
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
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。

钢筋的可焊接性如何评定

一、钢筋的可焊性
国际标准ISO6935—2(1991)碳当量定义为:
Ceq=C+Mn/6+(Cr+V+Mo)/5
+(Cu+Ni)/15
式中:C、Mn、Cr、V、Mo、Cu和Ni分别为百分含量。一般控制Ceq≤0.50。
另一可焊性指标为焊接裂纹敏感性PCM:
PCM=C+Si/20+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B
当代钢结构的焊接仍是钢连接的主要形式之一.所以钢材焊接性能是抗震钢材的重要指标之一。而降低碳是提高可焊性的重要措施。由于碳降低而引起强度的损失则由钢的微合金化的强化或更有效的低碳组织得到补偿。
二、焊接性,是指金属材料在采用一定的焊接工艺包括焊接方法、焊接材料、焊接规范及焊接结构形式等条件下,获得优良焊接接头的难易程度。

❺ 根据碳当量如何确定焊接性

碳当量(Carbon Equivalent)法:钢材的化学成分对焊接热影响区的淬硬及冷裂倾向有直接影响,因此可以利用钢材的化学成分来分析其冷裂纹敏感性。对钢材中的各种元素而言,碳是对钢材冷裂纹敏感性影响最显著的一个。因此,人们就将各种元素对钢材冷裂纹敏感性的影响程度都按相当若干含碳量折合并叠加起来求得所谓碳当量(CE或Ceq),用CE或Ceq来估计钢材冷裂纹倾向的大小。由于世界各国和各研究单位所采用的试验方法和钢材的合金体系不同,所以各自建立了许多碳当量公式。Ceq越大,冷裂纹倾向也越大。但用Ceq估计焊接性是比较粗略的,这是因为公式中只包括了几种元素,而实际钢材中还有其它元素;在不同含量和不同合金系统中某元素作用的大小不可能是相同的;元素之间的相互影响也不能用简单的公式来反映。所以,碳当量法一般仅限于从理论上对钢材焊接性进行初步分析,而且在应用时,应特别注意公式的适用范围。

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