Industry-표준 용접성 Formula

Carbon Equivalent Calculation — 용접 CE(IIW) & Pcm

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

규정된 Table 5.11 예열 방법(화학 성분 불필요)의 경우, 당사의 예열 계산기를 사용하십시오.

AWS D1.1:2025 Annex B에 따른 IIW 및 Pcm 공식 기반.

탄소 당량의 의미

탄소 당량(CE)은 강철의 전체 화학 성분을 단일 용접성 지수로 요약합니다. D1.1:2025 Annex B6.1.1에 따르면, CE = C + (Mn+Si)/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15입니다. 화학 분석은 밀 테스트 인증서, 밀의 일반적인 생산 화학 성분, 사양 최대값 또는 사용자 테스트에서 얻을 수 있습니다.

AWS D1.1:2025 Annex B6.1.1에 따르면: “CE = C + (Mn + Si)/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15. 이 탄소 당량 공식은 열영향부의 수소 균열에 대한 민감도를 평가하는 데 사용됩니다.”

D1.1 Annex B는 CE를 사용하여 강철을 세 가지 용접성 구역 중 하나에 배치합니다. 구역 I(낮은 CE)은 균열 발생 가능성이 낮고 예열은 수소 제어 방법으로 결정될 수 있음을 의미합니다. 구역 II(중간 CE)는 예열 없이 필렛 용접에 대한 최소 입열량을 결정하기 위해 경도 제어 방법을 요구합니다. 구역 III(높은 CE)은 열영향부 특성을 보존하기 위해 입열량을 제한해야 하며, 수소 제어 방법이 예열을 지배함을 의미합니다.

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

탄소 당량이 중요한 이유

Cracking Risk

탄소 당량은 열영향부의 수소 유기 균열 민감도를 예측합니다. CE가 높을수록 냉각 중 열영향부가 더 빨리 경화되어 용접 완료 후 몇 시간 후에 콜드 크랙을 유발할 수 있는 수소를 가둡니다.

Preheat Planning

D1.1은 최소 예열에 대한 두 가지 방법을 제공합니다: Table 5.11 (규정적, 강종별) 및 Annex B (분석적, 화학 성분별). CE 및 Pcm은 Annex B 방법을 구동합니다. 두 가지 방법 모두 냉각 속도를 늦추고 열영향부의 수소 균열 위험을 줄이기 위해 존재합니다.

Standards Compliance

D1.1 조항 5.7은 모든 Prequalified WPS에 대해 최소 예열을 요구합니다. Table 5.11이 너무 보수적이거나 강종이 Table 5.6에 나열되지 않은 경우, Annex B가 대안입니다. Table 5.11 규정적 조회를 위해 당사의 예열 계산기를 사용하십시오.

높은 탄소 당량은 수소 유기 균열의 위험을 증가시키고 일반적으로 D1.1 Table 5.11에 따라 더 높은 예열 및 층간 온도 요구 사항을 초래합니다. 일부 응용 분야에서는 높은 CE가 용접 후 열처리 필요성을 나타낼 수도 있습니다. 귀하의 모재 및 서비스 조건에 특정한 PWHT 요구 사항에 대해서는 해당 코드 및 엔지니어와 상의하십시오.

자주 묻는 질문

탄소 당량(CE)이란 무엇입니까?
탄소 당량(CE)은 강철의 경화능 및 용접성에 대한 탄소 및 합금 원소의 복합적인 영향을 나타내는 단일 숫자입니다. D1.1 Annex B6.1.1에 따르면, CE = C + (Mn+Si)/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15입니다. CE가 높을수록 수소 균열 위험이 높고 예열 필요성이 커집니다.
CE(IIW)와 Pcm의 차이점은 무엇입니까?
D1.1에 따른 CE는 (Mn+Si)/6을 포함하는 수정된 IIW 공식을 사용하며, 탄소 함량이 0.18%를 초과하는 강철에 가장 적합합니다. Pcm(임계 금속 매개변수)은 저탄소강(C < 0.18%)에 더 적합합니다. 둘 다 실리콘을 포함하지만, Pcm은 붕소(5B)도 포함합니다. 순수한 국제 IIW 공식은 실리콘을 생략합니다.
어떤 합금 원소가 탄소 당량을 가장 많이 증가시킵니까?
탄소는 공식에 제수 없이 직접 나타나기 때문에 CE에 가장 큰 영향을 미칩니다. 망간과 실리콘은 6으로 나누어지므로 다음으로 영향력이 큽니다. 크롬, 몰리브덴, 바나듐은 5로 나누어지고, 니켈과 구리는 15로 나누어져 개별적인 영향이 가장 작습니다. 탄소 0.25%, 망간 1.5%를 함유한 강철은 탄소 0.20%, 망간 2.0%를 함유한 강철보다 CE가 더 높을 것입니다.
D1.1 Annex B는 예열에 대한 특정 CE 임계값을 사용합니까?
D1.1 Annex B는 단일 CE 차단 값을 사용하지 않습니다. 대신, 구성, 두께, 수소 수준 및 구속으로부터 최소 예열 온도를 계산하는 두 가지 계산 방법(경도 제어 및 수소 제어)을 제공합니다. CE가 높을수록 계산된 예열이 높아지지만, 관계는 임계값 기반이 아닌 연속적입니다. Table 5.11 방법은 CE 대신 강철 그룹 범주를 직접 사용합니다.
CE 계산을 위한 강철 화학 성분은 어디에서 찾을 수 있습니까?
강철 화학 성분은 밀 테스트 보고서(MTR) 또는 인증 재료 테스트 보고서(CMTR)의 화학 분석 섹션에 나열되어 있습니다. CE의 주요 원소는 탄소(C), 망간(Mn), 실리콘(Si), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 바나듐(V), 니켈(Ni), 구리(Cu)입니다. Pcm의 경우 붕소(B)도 필요합니다. MTR의 열 분석 값은 CE 계산에 사용됩니다.

산업 표준 공식