碳当量

碳当量

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=500～900 MPa。当板厚小于20 mm，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=500～1000 MPa)。

当板厚小于25 mm，手工焊线能量为17 kJ/cm时，确定的预热温度大致如下：

钢材σb=500 MPa, Ceq(JIS)≈0.46%,不预热

σb=600 MPa, Ceq(JIS)≈0.52%,预热75 ℃

σb=700 MPa, Ceq(JIS)≈0.52%,预热100 ℃

σb=800 MPa, 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%。

2.2 Pcm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=400～1000 MPa的低合金高强度钢。

适用化学成分范围：C 0.07%～0.22%;Si 0～0.60%;Mn 0.40%～1.40%;Cu 0～0.50%;Ni 0～1.20%;Cr 0～1.20%;Mo 0～0.70%;V 0～0.12%;Nb 0～0.04%;Ti 0～0.05%;B 0～0.005%。

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1.0～5.0 ml/100g；板厚为19～50 mm；线能量为17～30 kJ/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)］

碳当量计算

碳当量计算小结 主要描述了碳当量的定义和一些计算公式，自己编程实现，为以后应用提供方便。并收集下载了 一些相关文献参考。 钢铁材料的焊接性能一般是指焊缝及热影响区是否容易形成裂纹，焊接接头是否出现脆性等等。由于很多高压管、罐、船体、桥梁等重要结构件都是用焊接方式连接起来的，一旦出现质量问题，将造成灾难性的事故。如1943年，美国一个电站的蒸气管道，在500摄氏度温度下工作了5年，突然发生爆炸，经检查发现，断裂发生于焊缝热影响区。因此材料的焊接性能一直是一个非常重要的工艺指标。 人们通过大量的实验结果，发现钢的焊接性能与其成分关系很大，尤其是碳含量。当碳含量高时，焊接区容易产生裂纹，合金元素含量增加也容易产生开裂现象，因此可以用合金成分的"碳当量"概念来表示焊接性能的好坏 ，常用的碳当量[C]的经验计算公式为： [C]=C + Mn/6 + (Ni+Cu)/15 + (Cr+Mo+V)/5 式中的元素符号代表这些元素在钢中的重量百分比 。经验表明 ，当[C]小于0.4%时，钢材焊接冷裂倾向不大，焊接性良好 ；[C]在0.4%~0.6 %之间时，钢材焊接冷裂倾向较显著 ，焊接性较差，焊接时需要预热钢材和采取其它工艺措施来防止裂纹；当[C]大于0.6%时，钢材焊接冷裂严重，焊接性能很差，基本上不适合于焊接，或者只有在严格的工艺措施下和较高的预热温度下才能进行焊接操作。 为了得到较高的强度，一个最有效的办法就是提高钢中的碳含量，但由于碳含量高导致焊接性能降低，因此低合金高强钢必须是低碳的（一般小于含碳0.25%），如16Mn, 15MnVN ，20CrMnTi 等。一些高碳的工具钢，如 T7~T13（含碳0.7~1.3%）和铸铁零件，通常是不能焊接的。开发和使用高强度钢铁材料，用于制造工程结构件，必须考虑焊接性能 。 以下内容摘自[第14 卷第1期 材料开发与应用1999 年2月 经验交流] 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J IS 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碳当量公式CE(IIW): [1 ] （1） ()/6()/5()/15(%CE IIW C Mn Cr Mo V Ni Cu =++++++式中采用)(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( Rb=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

碳当量计算公式

钢的碳当量公式及其在焊接中的应用 曹良裕 魏战江 摘 要 介绍了目前世界各国常用的碳当量公式及其适用的钢种、强度级别、化学成分范围及应用判据。 关键词关键词 碳当量 焊接裂纹 低合金高强度钢 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碳当量公式CE(IIW)CE(IIW)：：［［11］ ］ 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 =500～900 MPa。当板厚小于20 mm，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 2.12.1 日本JIS 和WES 标准规定的碳当量公式标准规定的碳当量公式：：［［22］］ 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 =500～1000 MPa)。 当板厚小于25 mm，手工焊线能量为17 kJ/cm 时，确定的预热温度大致如下： 钢材σb =500 MPa, Ceq(JIS)≈0.46%, 不预热 σb =600 MPa, Ceq(JIS)≈0.52%, 预热75 ℃

电焊工计算题

四、计算题 1. 已知3个电阻值为R1＝8Ω,R2＝12Ω，R3＝500Ω的电阻串联电路，试求该电路中的总电阻? 2．已知Rl，R2串联电路中，电阻两端的电压分别为Ul=10V，U2=15V，试求该电路两端的总电压? 3．已知3个电阻值为R1＝2kΩ，R2＝4kΩ，R3＝6kΩ的电阻并联电路，试求该电路中的总电阻? 4．已知R1，R2并联电路中，流过电阻的电流分别为I l＝50mA，I2＝25mA，试求该电路中的总电流? 5．已知某变压器的初级电压为220V，次级电压为36V，试求该变压器的变压比。 6．已知某电焊机变压器的匝数比n＝5，其次级电流I2=60A，试计算初级电流为多少? 7．已知：某钢材化学成分为：ω(C)=0.24％，ω(Si)=0.40％，ω(Mn)＝0.87%,ω(P)＝0.040％，试求其碳当量，并判断其焊接性。 8．已知：某钢材化学成分为：ω(C)＝0.14％，ω(Mn)＝0.56％，ω(Si)=0.35%, ω(Cr)＝0.87％，ω(V)=0.32％，ω(Mo)＝0.67％，ω(S)=0.020％，试求其碳当量? 四、计算题答案 1．解；由公式R＝R1＋R2+R3＝8+12+500＝520(Ω) 答：该电路中的总电阻值为520Ω。 2．解：根据串联电路性质：U＝Ul+U2＝10+15＝25(V) 答；该电路两端的总电压为25V。 3．解：由并联电阻性质： 1／R＝1/Rl+l/R2+1／R3＝1/2+1/4+1/6＝11／12 R＝12／11=1．09(kΩ) 答；该电路中的总电阻值为1.09kΩ。 4．解：根据并联电路性质： I=Il+I2=50+25=75(mA) 答；该电路两端的总电流为75mA。 5．解；由公式n=U1／U2 得 n＝220／36≈6．1 答：该变压器的变压比为6．1 6．解；由公式 Il／I2＝1／n 得：I1＝I2／n＝60／5＝12(A) 答：初级电流为12A。 7．解；由公式 C E＝C+Mn/6+(Cr+Mo+v)/5+(Ni+Cu)/15％ =0．24+0．87／6=0．385％ ∵C E＝0．385％ < 0．4％∴其焊接性优良 答；其碳当量为0．385％，其焊接性优良。 8．解；由公式 CE＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15％ =0．14 + 0．56／6 + (0．87+0．67+0．32)／5 ≈0．605％ 答:其碳当量为0．605％。

碳当量

碳当量 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=500～900 MPa。当板厚小于20 mm，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=500～1000 MPa)。 当板厚小于25 mm，手工焊线能量为17 kJ/cm时，确定的预热温度大致如下： 钢材σb=500 MPa, Ceq(JIS)≈0.46%,不预热 σb=600 MPa, Ceq(JIS)≈0.52%,预热75 ℃ σb=700 MPa, Ceq(JIS)≈0.52%,预热100 ℃ σb=800 MPa, 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%。

焊接公式及实验

1、碳当量 国际焊接学会:CE(IIW)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 <淬硬倾向不大 日本焊接学会：Ceq(JIS)=C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14 Ceq《%，焊接性优良；淬硬倾向逐渐明显，焊接时需要采取合适的措施；Ceq>%时，淬硬倾向明显，属于较难焊接材料。 淬硬倾向较大的钢, 焊后在空气中冷却时，焊缝易出现淬硬的马氏体组织，低温焊接或焊接刚性较大时易出现冷裂纹，焊接时需要预热，预热是防止冷裂纹和再热裂纹的有效措施。与人是防止冷裂纹和再热裂纹的有效措施。温度太低，焊缝会开裂，太高又会降低韧性，恶化劳动条件，所以确定合适的预热温度成为很重要的问题。 Rb=500MPa,Ceq= 不预热 Rb=600MPa，Ceq= 预热75o C Rb=700MPa, Ceq= 预热75 o C Rb=800MPa，Ceq= 预热150 o C 新日铁： CE IIW公式对碳钢和碳锰钢更合适，但不适用于低碳低合金钢；Pcm适于低碳低合金钢。CEN在图表法中被用作评价钢冷裂纹敏感性的尺度（当碳增加时，CEN接近CE IIW,而当碳降低时他又接近Pcm）。——用图表法确定钢焊接时的预热温度上 2、冷裂纹敏感指数：Pcm Pcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B 使用化学成分范围（质量分数）：C=、冷裂纹敏感性Pw Pw=Pcm+[H]/60+h/600或Pw=Pcm+[H]/60+R/40000 [H]:熔敷金属中扩散氢含量（ml/100g） R:焊缝拉伸拘束度 h:板厚（mm） 当Pw>0时，即有产生裂纹的可能性。 适用条件：扩散氢含量[H]=(1-5)ml/100g，h=19-50mm，线能量为17-30kJ/cm.

钢板的碳当量计算分析及公式-免下载券

钢板的碳当量计算分析及公式主要描述了碳当量的定义和一些计算公式，自己编程实现，为以后应用提供方便。并收集下载了一些相关文献参考。 钢铁材料的焊接性能一般是指焊缝及热影响区是否容易形成裂纹，焊接接头是否出现脆性等等。由于很多高压管、罐、船体、桥梁等重要结构件都是用焊接方式连接起来的，一旦出现质量问题，将造成灾难性的事故。如1943年，美国一个电站的蒸气管道，在500摄氏度温度下工作了5年，突然发生爆炸，经检查发现，断裂发生于焊缝热影响区。因此材料的焊接性能一直是一个非常重要的工艺指标。 人们通过大量的实验结果，发现钢的焊接性能与其成分关系很大，尤其是碳含量。当碳含量高时，焊接区容易产生裂纹，合金元素含量增加也容易产生开裂现象，因此可以用合金成分的"碳当量"概念来表示焊接性能的好坏，常用的碳当量[C]的经验计算公式为： [C]=C + Mn/6 + (Ni+Cu)/15 + (Cr+Mo+V)/5 式中的元素符号代表这些元素在钢中的重量百分比。经验表明，当[C]小于0.4%时，钢材焊接冷裂倾向不大，焊接性良好；[C]在0.4%~0.6 %之间时，钢材焊接冷裂倾向较显著，焊接性较差，焊接时需要预热钢材和采取其它工艺措施来防止裂纹；当[C]大于0.6%时，钢材焊接冷裂严重，焊接性能很差，基本上不适合于焊接，或者只有在严格的工艺措施下和较高的预热温度下才能进行焊接操作。为了得到较高的强度，一个最有效的办法就是提高钢中的碳含量，但由于碳含量高导致焊接性能降低，因此低合金高强钢必须是低碳的（一般小于含碳0.25%），如16Mn, 15MnVN，20CrMnTi等。一些高碳的工具钢，如T7~T13（含碳0.7~1.3%）和铸铁零件，通常是不能焊接的。开发和使用高强度钢铁材料，用于制造工程结构件，必须考虑焊接性能。 以下内容摘自[第14 卷第1期材料开发与应用1999 年2月经验交流] 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J IS 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碳当量公式CE(IIW): [1 ] CE(IIW)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15(式中采用%)（1）

焊接相关计算

焊接的有关计算 第一章 基本概念的有关计算 一、焊条药皮质量系数 概念：焊条药皮质量系数即焊条与药芯（不包括无药皮的夹持端）的质量比。 b l m K 100%m = ? 式中：Kb ——药皮质量系数（%）； m o ——药皮质量（Kg ）； m l ——焊芯质量（Kg ）。 二、焊条药皮厚度分类 （1）薄药皮焊条 1.2≤焊条直径焊芯直径 （2）厚药皮焊条 1.2 1.5<≤焊条直径焊芯直径 （3）特厚药皮焊条 1.8<焊条直径 焊芯直径 三、熔敷系数 熔敷系数指熔焊过程中，单位电流、单位时间内，焊芯（或焊丝）熔敷在焊件上的金属量。 H o l p m It m m It αα= -= 式中：H α——熔敷系数（g/Ah ）； m ——熔敷焊缝金属质量（g ）； I ——焊接电流（A ）； t ——焊接时间（h ）。 四、熔化系数 熔化系数指熔焊过程中，单位电流，单位时间内，焊芯（或焊丝）的熔化量。 o l p m m It α-= 式中 ：p α——熔化系数（g/Ah ）； o m ——焊芯原质量（g ）； l m ——焊后剩下焊芯质量（g ）； 五、熔化速度 熔化速度指熔焊过程中，熔化电极在单位时间内熔化的长度或质量。

O p L L v t -= 式中 p v —— 熔化速度（mm/min ）； O L ——焊条原长（mm ） ； L ——余下焊条头长度（mm ）； T ——焊接时间（min ）。 例：某焊条长320mm ，经过5min 的焊接，剩下40mm 的焊条头，求该焊条的熔化速度。 解：O p L L v t -= =（320mm-40mm ）/5min=56mm/min 答：该焊条的熔化速度为56mm/min 。 六、熔敷速度 熔敷速度指熔焊过程中，单位时间内熔敷在焊件上的金属量。 p m m v t -= 式中：p v ——熔敷速度（kg/h ）； M ——焊后焊件的质量（kg ）； 0m ——焊前焊件的质量（kg ） ； t ——焊接时间（h ）。 七、热输入 热输入指熔焊时，由焊接能源输入给单位长度焊缝上的热能。 q U I /v η= 式中：q ——热输入（J/mm ）； U ——电弧电压（V ）； I ——焊接电流（A ）； V ——焊接速度（mm/s ）； η——热效率（焊条电弧焊η=0.7～0.8；埋弧焊η=0.8～0.95；TIG 焊η=0.5）。 例1：用焊条电弧焊焊接Q390（原15MnTi ）钢时，为防止和减小焊接热影响区的过热区脆化倾向，要求焊接时热输入不超过30kj/cm 。如果选择焊接电流为180A,电弧电压为28V ，试计算焊接速度应为多少？ 已知：I=180A ；q=30kJ/cm ；U=28V 求：v=？ 解：由 q UI/v η= 取η=0.7 得：v=UI/q=0.728180/30000cm/s=0.118cm/s η?? 答：应选用的焊接速度为0.118cm/s 。 例2：已知某钢材焊接过程中焊条电弧焊的电弧电压为26V ，焊接电流为200A ，焊接速度为0.2cm/s ，试求其焊接热输入（η取0.8）。 已知：I=200A ；v=0.2cm/s ；U=26V ；η=0.8

焊接公式及实验

1、碳当量 国际焊接学会：CE(IIW)=C+Mn/6+(C叶Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 <0.4 淬硬倾向不大 日本焊接学会：Ceq(JIS)=C+Mn /6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14 Ceq《0.46%,焊接性优良；0.46-0.52%淬硬倾向逐渐明显，焊接时需要采取合适的措施；Ceq>0.52%时，淬硬倾向明显，属于较难焊接材料。 淬硬倾向较大的钢，焊后在空气中冷却时，焊缝易出现淬硬的马氏体组织，低温焊接或焊接刚性较大时易出现冷裂纹，焊接时需要预热，预热是防止冷裂纹和再热裂纹的有效措施。与人是防止冷裂纹和再热裂纹的有效措施。温度太低，焊缝会开裂，太高又会降低韧性，恶化劳动条件，所以确定合适的预热温度成为很重要的问题。 Rb=500MPa,Ceq=0.46 不预热 Rb=600MPa, Ceq=0.52 预热75o C Rb=700MPa, Ceq=0.52 预热75 o C Rb=800MPa, Ceq=0.62 预热150 o C 新日铁： CE= C+ A(C){Si/ 24+ Mil/ 16+ Cu/15 + Ni/ 2 0+ (Cr+ Mo+ V+ Nb)/5+ 5B} (%) A（C）= 0 75+ 0. 25tgh[20（C- 0. 12）] CE IIW公式对碳钢和碳锰钢更合适，但不适用于低碳低合金钢；Pcm适于低碳低合金钢。CEN在图表法中被用作评价钢冷裂纹敏感性的尺度(当碳增加时，CEN接近CE IIW,而当碳降低时他又接近Pcm)。——用图表法确定钢焊接时的预热温度上 2、冷裂纹敏感指数：Pcm Pcm=C+Si/30+(M n+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B =C +男+勢+芻十黑+富+寧+焉+ 23B-使用化学成分范围（质量分数）： C=0.07-0.22%,Si=0-0.6%,M n=0.4-1.4%,Cu=0-0.5%,Ni=0-1.2%,Cr=0-1.2%,Mo=0-0.7%,V =0-0.12%,Nb=0-0.04%,Ti=0-0.05%,B=0-0.005%. 3、冷裂纹敏感性Pw Pw=Pcm+[H]/60+h/600 或Pw=Pcm+[H]/60+R/40000 [H]:熔敷金属中扩散氢含量(ml/100g) R：焊缝拉伸拘束度 h:板厚(mm) 当Pw>0时，即有产生裂纹的可能性。 适用条件：扩散氢含量[H]=(1-5)ml/100g，h=19-50mm，线能量为17-30kJ/cm. 4、预热温度：To To=1440Pw-392

焊接变形计算公式

焊接变形收缩始终是一个比较复杂的问题，对接焊缝的收缩变形与对接焊缝的坡口形式、对接间隙、焊接线的能量、钢板的厚度和焊缝的横截面积等因素有关，坡口大、对接间隙大，焊缝截面积大，焊接能量也大，则变形也大。 为了给设计人员提供一定的参考，贴几个公式： 1、单V对接焊缝横向收缩近似值及公式： y = *e^（） y＝收缩近似值 e＝ x＝板厚 2、script id=text173432>双V对接焊缝横向收缩近似值及公式： y = *e^（） y＝收缩近似值

e＝ x＝板厚 3、 4、

5、 6、

1、预热处理是为了防止裂纹，同时兼有一定改善接头性能的作用，但是预热也恶化劳动条件，延长生产周期，增加制造成本。过高预热温度反会使接头韧性下降。 预热温度确定取决于钢材的化学成分、焊件结构形状、约束度、环境温度和焊后热处理等。随着钢材碳当量、板厚、结构约束度增大和环境温度下降，焊前预热温度也需相应提高。焊后进行热处理的可以不预热或降低预热温度。 Q345焊接的预热温度板厚≤40mm，可不预热； 板厚＞40mm，预热温度≥100度（以上为理论参考）2、焊接变形收缩始终是一个比较复杂的问题，对接焊缝的收缩变形与对接焊缝的坡口形式、对接间隙、焊接线的能量、钢板的厚度和焊缝的横截面积等因素有关，坡口大、对接间隙大，焊缝截面积大，焊接能量也大，则变形也大。具体经验公式见附件！ 3、低合金钢接头焊接区的清理是一项不可忽视的工作，是建立低氢环境的主要环节之一。 若直接在焊件切割边缘和切割坡口上的焊接接头，则焊前必须清理干净切割面得氧化皮盒熔化金属的毛刺，必要时可用砂轮打磨。

焊接相关计算

精心整理 焊接的有关计算 第一章基本概念的有关计算 一、焊条药皮质量系数 概念：焊条药皮质量系数即焊条与药芯（不包括无药皮的夹持端）的质量比。 式中：Kb ——药皮质量系数（%）； m o ——药皮质量（Kg ）； m l ——焊芯质量（Kg ）。 二、焊条药皮厚度分类 （1）薄药皮焊条 （2（3 式中：αm I t 式中：αo m l m 式中p v O L L T 例：某焊条长320mm ，经过5min 的焊接，剩下40mm 的焊条头，求该焊条的熔化速度。 解：O p L L v t -==（320mm-40mm ）/5min=56mm/min 答：该焊条的熔化速度为56mm/min 。 六、熔敷速度 熔敷速度指熔焊过程中，单位时间内熔敷在焊件上的金属量。 式中：p v ——熔敷速度（kg/h ）； M ——焊后焊件的质量（kg ）；

m——焊前焊件的质量（kg）； t——焊接时间（h）。 七、热输入 热输入指熔焊时，由焊接能源输入给单位长度焊缝上的热能。 式中：q——热输入（J/mm）； U——电弧电压（V）； I——焊接电流（A）； V——焊接速度（mm/s）； η——热效率（焊条电弧焊η=0.7～0.8；埋弧焊η=0.8～0.95；TIG焊η=0.5）。 例1：用焊条电弧焊焊接Q390（原15MnTi）钢时，为防止和减小焊接热影响区的过热区脆化倾向， 已知： 求：v= 解：由q 得：v= 例2：，已知： 求：q= 解：q= 例324V，已知： 求：I= 解:由q 得I=qv/( 八、熔合比 熔合比又称截面系数。熔合比指熔焊时，被熔化的母材部分在焊道金属中所占的比例 （如下图焊缝截面） 式中：θ——熔合比（%）； ——填充焊丝（焊条）所占面积； A A ——母材所占面积。 A B 九、碳当量 碳当量即把钢中合金元素（包括碳）的含量按其作用换算成碳的相当含量。它可作为评定钢材焊接性的一种参考指标。 国际焊接学会推荐： 日本JIS标准所规定的：

讨论碳当量对焊接的影响

讨论:有延迟裂纹倾向的材料 (2013-12-18 07:46:07) 转载▼ 讨论焊缝内部缺陷的射线或超声检测时机，会涉及“有延迟裂纹倾向的材料”这个概念，笔者谈了一些讨论意见。如有不当，请指正。 1基本概念 延迟裂纹就是焊接冷裂纹。所谓“有延迟裂纹倾向的材料”，就是焊后容易出现焊接冷裂纹的材料，也即是可以焊接的低合金高强度钢。用低合金换取高强度，当然好;但随着合金元素增加，强度的升高，也带来了延迟裂纹倾向问题，增加了焊接难度，拖延了无损检测时间。所谓“增加了焊接难度”，用老的焊接术语说，这些材料的可焊性较差或差;用今天的术语来说，这些材料属于焊接难度较难或难的等级。 2怎样判断哪些材料是“有延迟裂纹倾向的材料”？ 目前流行的，有两种方法: 1)合金元素的碳当量法 对于Q345类含碳量≥0.18%的钢，目前仍普遍使用国际焊接学会推荐的碳当量公式: CEV(%)=C+Mn/6+(Cr+Mo++V)/5+(Cu+Ni)/15 (%) 当CEV在0.45%至0.50%之间，即0.45%≤0.50%时，认为材料的焊接难度等级为较难;当CEV>0.50%时，认为材料的焊接难度等级为难。 2)屈服强度法 当材料的屈服强度在370MPa--420MPa时，认为材料的焊接难度等级为较难; 当材料的屈服强度>420MPa时，认为材料的焊接难度等级为难。 3具体材料的判断要用理化检验结果 有人问:Q345结构钢(旧牌号16Mn钢)，是否是“有延迟裂纹倾向的材料”？ 我说:不知道。 他说:GB50661—2011《钢结构焊接规范》把Q345列为Ⅱ类钢材，认为不需要焊完24小时后进行UT或RT，这表示它是没有延迟裂纹倾向的材料。你怎么说，不知道呢？ 我说:GB50661—2011《钢结构焊接规范》按标称屈服强度（即屈服强度下限）进行分类，Q345结构钢(标称屈服强度为345MPa)当然在Ⅱ类。该标 准规定Ⅲ类(标称屈服强度370-420MPa)和Ⅳ类(标称屈服强度大于420MPa) 的钢材，才需要焊完24小时后进行UT或RT，是很粗略的，我对此持反对意见。我的理由是:

钢的碳当量表示法介绍

碳当量表示法有：CEV，CE， CET， Ceq CE IIW C IIW， PCM等。 碳当量是用来衡量材料焊接时冷裂纹（氢致裂纹）发生程度（概率）的一种理论计算数值。值越大，发生冷裂纹（氢致裂纹）的程度（概率）就越高。反之就越低。 1.钢的碳当量一般表示为CEV，CEV其实是Carbon Equivalent Value 首字母的缩写。 CEV与CE IIW公式一致。 CEV（%）= C + Mn/6 +（Cr+Mo+V）/5 +(Ni+Cu)/15 据GB/T 1591-2018. 2.根据EN1011-2附录C2，方法A，材料焊接时冷裂纹（氢致裂纹）发生程度的碳当量用 CE来表示，其公式与CE IIW公式一致。用于非合金钢，细晶粒及低合金钢。 CE（%）= C + Mn/6 +（Cr+Mo+V）/5 +(Ni+Cu)/15 适用于C 0.05-0.25 Si 0.8最大， Mn 1.7最大 Cr 0.9最大 Cu 1.0最大 Ni 2.5最大 Mo 0.75最大 V 0.20最大. 含硼钢不适用此公式。 3.根据EN1011-2附录C3，方法B，材料焊接时冷裂纹（氢致裂纹）的影响系数的碳当量用CET 来表示。用于非合金钢，细晶粒及低合金钢。 CET = C+(Mn+Mo)/10+(Cr+Cu)/20+Ni/40 规定应用于标准CR ISO 15608里面的组 1 到组4 适用于C 0.05-0.32 Si 0.8最大， Mn 0.5-1.9 Cr 1.5最大 Cu 0.7最大 Ni 2.5最大 Mo 0.75最大 Nb 0.06最大 Ti 0.12最大 B 0.005最大 V 0.18最大。 4.在标准GB/T1499.2-2018/ISO 6935-2:2015里面 碳当量为Ceq（百分比）值可按以下公式计算，还是与 CE IIW一致： Ceq=C+Mn/6+(Cr+V+Mo)/5+(Cu+Ni)/15。 5.CE IIW或（C IIW）是国际焊接学会推荐的碳当量计算公式，也是通用公式。 CE IIW（C IIW）=C+Mn/6+Ni/15+ Cu/15+ Cr/5+Mo/5+V/5

碳当量及其与材料的强度性能和焊接性能的关系

碳当量及其与材料的强度性能和焊接性能的关系 carbon equivalent 将钢铁中各种合金元素折算成碳的含量。碳素钢中决定强度和可焊性的因素主要是含碳量。合金钢(主要是低合金钢)除碳以外各种合金元素对钢材的强度与可焊性也起着重要作用。为便于表达这些材料的强度性能和焊接性能便通过大量试验数据的统计简单地以碳当量来表示。有许多碳当量指标，如拉伸强度碳当量、屈服强度碳当量、焊接碳当量，还有裂纹敏感性指标(实质上也是碳当量)。每一种元素的碳当量以1/X表示，X一般为正整数，由统计数据决定。若干元素的碳当量计算之和即各个1/X 值之和。同一元素在不同的碳当量计算法中其X值不同。不同研究者得到的X值也不相同。 通信设备降耗有助于降低碳排放。 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%） 当今有多种计算碳当量的公式。 国内一般用 在碳钢中：CE=[C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]x100%； 在铸铁中：CE=[C+1/3(Si+P)]x100%； 随着碳当量的增加，钢材的焊接性会变差，一般当碳当量小于0.4%时，不需要预热（板厚太大时也得预热）。当碳当量值大于0.4%—0.6%时，冷裂纹的敏感性将增大，焊接时需要采取预热。 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+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 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。

碳当量

carbon equivalent 将钢铁中各种合金元素折算成碳的含量。碳素钢中决定强度和可焊性的因素主要是含碳量。合金钢(主要是低合金钢)除碳以外各种合金元素对钢材的强度与可焊性也起着重要作用。为便于表达这些材料的强度性能和焊接性能便通过大量试验数据的统计简单地以碳当量来表示。有许多碳当量指标，如拉伸强度碳当量、屈服强度碳当量、焊接碳当量，还有裂纹敏感性指标(实质上也是碳当量)。每一种元素的碳当量以1/X 表示，X一般为正整数，由统计数据决定。若干元素的碳当量计算之和即各个1/X值之和。同一元素在不同的碳当量计算法中其X值不同。不同研究者得到的X值也不相同。 通信设备降耗有助于降低碳排放。 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%） 什么是碳当量？什么是CEQ？ 1 什么是焊接性？试述碳钢的焊接性。 焊接性是指材料在限定的施工条件下焊接成按规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力。焊接性受材料、焊接方法、构件类型及使用要求四个因素的影响。 碳钢是以铁元素为基础的，铁碳合金，碳为合金元素，其碳的质量分数不超过1%，此外，锰的质量分数不超过1.2%，硅的质量分数不超过0.5%，后两者皆不作为合金元素。其它元素如Ni、Cr、Cu等均控制在残余量的限度以内，更不作为合金元素。杂质元素如S、P、O、N等，根据钢材品种和等级的不同，均有严格限制。因此，碳钢的焊接性主要取决于含碳量，随着含碳量的增加，焊接性逐渐变差，其中以低碳钢的焊接性最好，见表1。 表1 碳钢焊接性与含碳量的关系

碳当量

定义 （carbon equivalent）将钢铁中各种合金元素对共晶点实际碳量的影响折算成碳的增减，这样算的的碳量称为“碳当量”，用C.E.标识。 碳素钢中决定强度和可焊性的因素主要是含碳量。合金钢(主要是低合金钢)除碳以外各种合金元素对钢材的强度与可焊性也起着重要作用。为便于表达这些材料的强度性能和焊接性能便通过大量试验数据的统计简单地以碳当量来表示。有许多碳当量指标，如拉伸强度碳当量、屈服强度碳当量、焊接碳当量，还有裂纹敏感性指标(实质上也是碳当量)。每一种元素的碳当量以1/X表示，X一般为正整数，由统计数据决定。若干元素的碳当量计算之和即各个1/X值之和。同一元素在不同的碳当量计算法中其X值不同。不同研究者得到的X值也不相同。通信设备降耗有助于降低碳排放 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）]%