Industry-المعيار قابلية اللحام Formula

Carbon Equivalent Calculation — اللحام CE(IIW) & Pcm

Free online tool for welders and fabricators — calculate CE(IIW) and Pcm from steel chemistry to assess weldability and قابلية التصلب risk.

لطريقة التسخين المسبق الإلزامية Table 5.11 (لا حاجة للكيمياء)، استخدم حاسبة التسخين المسبق الخاصة بنا.

بناءً على صيغ IIW و Pcm وفقًا لـ AWS D1.1:2025 Annex B.

ماذا يعني مكافئ الكربون الخاص بك

يكثف مكافئ الكربون (CE) الكيمياء الكاملة للفولاذ الخاص بك في مؤشر واحد لقابلية اللحام. وفقًا لـ D1.1:2025 Annex B6.1.1، CE = C + (Mn+Si)/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15. يمكن أن يأتي التحليل الكيميائي من شهادات اختبار المطحنة، أو كيمياء الإنتاج النموذجية من المطحنة، أو قيم المواصفات القصوى، أو اختبارات المستخدم.

وفقًا لـ AWS D1.1:2025 Annex B6.1.1: “CE = C + (Mn + Si)/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15. تُستخدم صيغة مكافئ الكربون هذه لتقييم قابلية المنطقة المتأثرة بالحرارة للتشقق الهيدروجيني.”

يستخدم D1.1 Annex B مكافئ الكربون لوضع الفولاذ الخاص بك في إحدى مناطق قابلية اللحام الثلاث. المنطقة الأولى (مكافئ كربون منخفض) تعني أن التشقق غير مرجح ويمكن تحديد التسخين المسبق بطريقة التحكم في الهيدروجين. تتطلب المنطقة الثانية (مكافئ كربون متوسط) طريقة التحكم في الصلابة لتحديد الحد الأدنى لمدخل الحرارة للحامات الفيليه بدون تسخين مسبق. المنطقة الثالثة (مكافئ كربون مرتفع) تعني أنه يجب تقييد مدخل الحرارة للحفاظ على خصائص المنطقة المتأثرة بالحرارة، وتحكم طريقة التحكم في الهيدروجين التسخين المسبق.

Your CE value also feeds directly into the preheat calculator. Higher CE means higher susceptibility index grouping (A through G per الجدول B.1), which maps to higher الحد الأدنى التسخين المسبق temperatures in Table B.2 depending on restraint level and السماكة. If your CE exceeds 0.38 and you are welding thick, highly restrained joints, preheat temperatures above 300 °F are common.

لماذا يعتبر مكافئ الكربون مهمًا

Cracking Risk

يتنبأ مكافئ الكربون بقابلية التشقق الناتج عن الهيدروجين في المنطقة المتأثرة بالحرارة. يعني مكافئ الكربون الأعلى أن المنطقة المتأثرة بالحرارة تتصلب بشكل أسرع أثناء التبريد، مما يحبس الهيدروجين الذي يمكن أن يبدأ تشققات باردة بعد ساعات من اكتمال اللحام.

Preheat Planning

يوفر D1.1 طريقتين للحد الأدنى من التسخين المسبق: Table 5.11 (إلزامية، حسب درجة الفولاذ) و Annex B (تحليلية، حسب الكيمياء). يدفع مكافئ الكربون و Pcm طريقة Annex B. توجد كلتا الطريقتين لإبطاء معدل التبريد وتقليل مخاطر التشقق الهيدروجيني في المنطقة المتأثرة بالحرارة.

Standards Compliance

يتطلب D1.1 البند 5.7 الحد الأدنى من التسخين المسبق لجميع WPS المؤهلة مسبقًا. عندما يكون Table 5.11 متحفظًا للغاية أو لم يتم إدراج درجة الفولاذ الخاصة بك في Table 5.6، يكون Annex B هو البديل. استخدم حاسبة التسخين المسبق الخاصة بنا للبحث الإلزامي في Table 5.11.

يزيد مكافئ الكربون المرتفع من خطر التشقق الناتج عن الهيدروجين ويؤدي عادةً إلى متطلبات أعلى لدرجة حرارة التسخين المسبق ودرجة حرارة بين الممرات وفقًا لـ D1.1 Table 5.11. في بعض التطبيقات، قد يشير مكافئ الكربون المرتفع أيضًا إلى الحاجة إلى المعالجة الحرارية بعد اللحام — استشر الكود المعمول به والمهندس للحصول على متطلبات المعالجة الحرارية بعد اللحام الخاصة بالمعدن الأساسي وظروف الخدمة الخاصة بك.

الأسئلة الشائعة

ما هو مكافئ الكربون (CE)؟
مكافئ الكربون (CE) هو رقم واحد يعبر عن التأثير المشترك للكربون وعناصر السبائك على قابلية تصلب الفولاذ وقابلية اللحام. وفقًا لـ D1.1 Annex B6.1.1، CE = C + (Mn+Si)/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15. يعني مكافئ الكربون الأعلى خطرًا أكبر للتشقق الهيدروجيني وحاجة أكبر للتسخين المسبق.
ما الفرق بين CE(IIW) و Pcm؟
يستخدم CE وفقًا لـ D1.1 صيغة IIW معدلة مع (Mn+Si)/6، وهي الأنسب للصلب الذي يحتوي على كربون أعلى من 0.18%. Pcm (معامل المعدن الحرج) أفضل للصلب منخفض الكربون (C < 0.18%). كلاهما يشمل السيليكون، لكن Pcm يشمل أيضًا البورون (5B). صيغة IIW الدولية النقية تحذف السيليكون.
ما هي عناصر السبائك التي تزيد مكافئ الكربون أكثر؟
للكربون أكبر تأثير على مكافئ الكربون لأنه يظهر مباشرة في الصيغة بدون مقسوم عليه. يتم تقسيم المنجنيز والسيليكون على 6، مما يجعلهما الأكثر تأثيرًا بعد ذلك. يتم تقسيم الكروم والموليبدينوم والفاناديوم على 5، بينما يتم تقسيم النيكل والنحاس على 15 ولهما أصغر تأثير فردي. سيكون للصلب الذي يحتوي على 0.25% C و 1.5% Mn مكافئ كربون أعلى من الصلب الذي يحتوي على 0.20% C و 2.0% Mn.
هل يستخدم D1.1 Annex B عتبة محددة لمكافئ الكربون للتسخين المسبق؟
لا يستخدم D1.1 Annex B قيمة قطع واحدة لمكافئ الكربون. بدلاً من ذلك، يوفر طريقتين للحساب (التحكم في الصلابة والتحكم في الهيدروجين) تحسبان الحد الأدنى لدرجة حرارة التسخين المسبق من التركيب والسماكة ومستوى الهيدروجين والتقييد. يؤدي مكافئ الكربون الأعلى إلى تسخين مسبق محسوب أعلى، لكن العلاقة مستمرة، وليست قائمة على العتبة. تستخدم طريقة Table 5.11 فئات مجموعة الصلب بدلاً من مكافئ الكربون مباشرة.
أين أجد كيمياء الفولاذ لحساب مكافئ الكربون؟
تُدرج كيمياء الفولاذ في تقرير اختبار المطحنة (MTR) أو تقرير اختبار المواد المعتمد (CMTR) تحت قسم التحليل الكيميائي. العناصر الرئيسية لمكافئ الكربون هي الكربون (C)، المنجنيز (Mn)، السيليكون (Si)، الكروم (Cr)، الموليبدينوم (Mo)، الفاناديوم (V)، النيكل (Ni)، والنحاس (Cu). بالنسبة لـ Pcm، يلزم أيضًا البورون (B). تُستخدم قيم تحليل الحرارة من MTR لحساب مكافئ الكربون.

صيغ قياسية صناعية