鋼的「碳當(dāng)量」及其計算方法
鋼的碳當(dāng)量就是把鋼中包括碳在內(nèi)的對淬硬、冷裂紋及脆化等有影響的合金元素含量換算成碳的相當(dāng)含量。通過對鋼的碳當(dāng)量和冷裂敏感指數(shù)的估算，可以初步衡量低合金高強(qiáng)度鋼冷裂敏感性的高低，這對焊接工藝條件如預(yù)熱、焊后熱處理、線能量等的確定具有重要的指導(dǎo)作用。
與含碳量的區(qū)別
碳當(dāng)量須與含碳量相區(qū)分。
碳素鋼中決定強(qiáng)度和可焊性的因素主要是含碳量。鋼中含碳量增加，淬硬傾向就增大，塑性則下降，容易產(chǎn)生焊接裂紋。也就是說，含碳量越高，可焊性越差。
合金鋼（主要是低合金鋼）中，除碳以外，各種合金元素對鋼材的強(qiáng)度與可焊性都起著重要作用，不能簡單地以含碳量來作為衡量指標(biāo)。為便于表達(dá)這些材料的強(qiáng)度性能和焊接性能，通過大量試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，簡單地以碳當(dāng)量來表示。
碳當(dāng)量與含碳量的根本區(qū)別在于，碳當(dāng)量用來評估鋼中所有合金元素對鋼材焊接性能的影響程度。
標(biāo)示符號
碳當(dāng)量的英文符號通常寫為CEV，即Carbon Equivalent Value的首字母縮寫，有時也把V去掉，直接寫作CE。
除了CEV之外，實際應(yīng)用中碰到的碳當(dāng)量符號還有不少，如CET、Ceq等。
計算方法
①國際焊接學(xué)會(IIW)推薦的碳當(dāng)量公式：
CE(IIW)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15
適用于中、高強(qiáng)度的非調(diào)質(zhì)低合金高強(qiáng)度鋼(σb=500～900MPa。當(dāng)板厚小于20mm，CE(IIW)＜0.40%時，鋼材淬硬傾向不大，焊接性良好，不需預(yù)熱；CE(IIW)=0.40%～0.60%，特別當(dāng)大于0.5%時，鋼材易于淬硬，焊接前需預(yù)熱。
②日本JIS和WES標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的碳當(dāng)量公式：
Ceq(JIS)=C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14
適用于低碳調(diào)質(zhì)的低合金高強(qiáng)度鋼(σb=500～1000MPa)。
③冷裂敏感指數(shù)Pcm公式：
日本伊藤等人進(jìn)行了大量試驗后，提出了冷裂敏感指數(shù)(Pcm)的計算公式：
Pcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B
該式適用于C=0.07%～0.22%，σb=400～1000MPa的低合金高強(qiáng)度鋼。
適用化學(xué)成分范圍：
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%。
④德國Thyssenkrupp鋼廠的CET計算公式：
CET=C+(Mn+Mo)/10+(Cr+Cu)/20+Ni/40
在以上常見碳當(dāng)量計算方法中，我國常采用的CEV=①，Pcm=③。
由于各國所采用的試驗方法和鋼材的合金體系不盡相同，還有一些不同的計算公式，考慮了其他相關(guān)元素（比如Si）的影響。有興趣可以深入了解。
焊接性評估
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CEV≤0.4%
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焊接性好
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CEV:0.4~0.6%
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焊接性稍差，焊前適當(dāng)預(yù)熱
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CEV≥0.6%
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屬難焊材料，需采用較高的預(yù)熱
溫度和嚴(yán)格的工藝方法。
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