钢的碳当量是将影响硬化、冷裂和脆化的合金元素包括碳的含量换算为碳当量含量。通过估算钢的碳当量和冷裂纹敏感性指数，可以初步测出低合金高强钢的冷裂纹敏感性。这会影响预热、焊接热处理、焊丝能量测定等焊接工艺条件。具有重要的指导作用。

　　在1950 年代初期，碳锰主要用于钢筋。在预测钢的可焊性时，最常用的碳当量公式主要有国际焊接学会(IIW)推荐的公式和日本JIS标准规定的公式。

　　1960年代以后，为了提高钢的性能和焊接性，人们大力开发高强度低合金钢，如低碳微量多元合金，同时提出了许多新的碳当量计算公式。

　　由于各国所用的试验方法和钢合金体系不尽相同，因此有必要明确各国所用碳当量公式的来源、目的和适用范围，以免出现应用错误。

　　国际焊接学会推荐的CE(IIW)碳当量公式：

　　[1] EC (IIW)=C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15 (%)

　　(1)(式中各元素符号均表示该元素的质量分数，下同)。

　　该配方主要适用于中高强度调质低合金高强度钢(b=500-900 MPa。板厚小于20mm，CE(IIW)0.40%时，钢几乎没有淬硬倾向和焊接性)嗯，不需要预热;CE(IIW)=0.40%-0.60%，尤其是在0.5%以上时，钢材容易硬化，焊接前需要预热。

　　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：

　　[2] Ceq(JIS)=C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14(%) (2) 此公式主要适用于低碳淬火和淬火高强度合金钢(b=500-1000 MPa)。

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

　　钢b=500 MPa，Ceq (JIS) 0.46%，未预热

　　b=600 MPa, Ceq (JIS) 0.52%, 预热75

　　b=700 MPa，Ceq(JIS)0.52%，预热100

　　b=800 MPa，Ceq(JIS)0.62%，预热150

　　(1)和(2)适用于高碳钢种(C0.18%)，即C0.20%; Si0.55%;锰1.5%;铜0.50%;镍2.5%; Cr1.25%;钼0.70%; V0.1%; B0.006%。

　　2.2 Pcm 公式

　　经过日本伊藤等人的大量实验，他们提出了冷裂纹敏感性的计算公式指数(Pcm)： Pcm=C + Si/30 + (Mn + Cu + Cr )/20 + 镍/60+

　　月/15 + V/10 + 5B (%)

　　(3)本公式适用于C=0.07%-0.22%，b=400-1000MPa的低合金、高强度钢。

　　适用化学成分范围：C 0.07% -0.22%;硅0-0.60%;锰0.40%-1.40%;铜0-0.50%;镍0-1.20%;铬0-1.20%;钼0-0.70%; V 0-0.12%;铌0-0.04%;钛0-0.05%;乙0-0.005%。

　　根据Pcm、板厚h或限制度(R)，Ito建立冷裂敏感性(Pw)、冷裂敏感性指数(Pcm)和避冷所需的预热温度开裂计算公式：

　　Pw=Pcm + [H]/60 + h/600 (3-1)

　　或Pw=Pcm + [H]/60 + R/40000 (3-2)

　　式中，[H] 熔敷金属中的扩散氢含量(ml/100g，甘油法)

　　R 缝纫张力限制(kg/mm.mm)

　　h 板厚(mm)

　　pcm对冷裂敏感指数

　　当Pw0 时，有裂纹的可能。

　　使用(3-1)和(3-2)两个公式可以计算出无缝焊缝所需的预热温度：

　　T0=1440Pw-392()

　　(3-1)、(3-2)两个公式的适用条件：扩散氢含量[H]为1.0-5.0ml/100g，板厚19-50mm，线能量17-30kJ/厘米;化学成分。范围同(3)。

　　这两个式(3-1)和(3-2)不仅考虑了化学成分对钢材的影响，还考虑了钢板的厚度或含量和仓内的氢含量。金属这两个公式可以用来计算防冷裂纹所需的预热温度。

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