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。

不锈钢碳当量计算公式不锈钢的碳当量计算公式在材料科学和工程领域中可是个相当重要的工具呢。

咱先来说说啥是碳当量。

简单来讲，碳当量就是用来衡量不锈钢材料焊接性能的一个指标。

它能帮咱们大概估计出材料在焊接时产生裂纹等缺陷的可能性。

不锈钢碳当量的计算公式常见的有好几种，比如说国际焊接学会（IIW）推荐的公式：CE(IIW) = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15 。

这里面的 C、Mn、Cr、Mo、V、Ni 和 Cu 分别代表不锈钢中碳、锰、铬、钼、钒、镍和铜的含量（质量百分数）。

我记得有一次，在工厂里，有个年轻的焊工小李，他在焊接一批不锈钢零件的时候，老是出现焊缝开裂的问题，可把他愁坏了。

他跑来问我这是咋回事。

我一看他用的不锈钢材料，心里大概就有了数。

我给他讲解了碳当量的概念，然后用公式帮他算了算这批材料的碳当量。

一算才发现，这碳当量偏高，意味着焊接性能不太好。

我就告诉他，这种情况下，焊接工艺得调整，比如预热温度要提高，焊接速度得放慢。

小李按照我说的去做，嘿，后面的焊缝质量果然好多了！再比如说，还有一种碳当量计算公式是由日本的 JIS 标准提出的：CE(JIS) = C + Mn/6 + Si/24 + Ni/40 + Cr/5 + Mo/4 + V/14 。

不同的公式适用于不同的标准和情况。

在实际应用中，可不能死搬硬套这些公式哦。

得结合具体的工况、焊接方法、材料的实际成分等等因素来综合考虑。

而且，就算碳当量低，也不代表焊接就一定没问题；碳当量高，也不是说就绝对不能焊接，只是需要更加小心谨慎地选择焊接工艺和参数。

总之，不锈钢碳当量计算公式是个很有用的东西，但要用好它，还得靠咱们的经验和对实际情况的准确判断。

就像小李那次的经历，让我更加深刻地认识到，理论结合实际，才能真正解决问题，把工作做好。

希望通过我这番讲解，能让您对不锈钢碳当量计算公式有更清楚的了解和认识。

碳钢板重量计算公式表一、碳钢板重量计算公式。

1. 基本公式。

- 碳钢板重量（kg）=长（m）×宽（m）×厚（mm）×7.85。

- 这里的7.85是碳钢板的密度（g/cm³），由于在公式中长度单位为米，厚度单位为毫米，为了统一单位计算，1m = 100cm，1mm = 0.1cm，所以1m²×1mm厚的钢板体积为100×100×0.1 = 1000cm³，其质量为7.85g/cm³×1000cm³ = 7.85kg，这就是公式的由来。

2. 示例计算。

- 例如，有一块碳钢板，长为2m，宽为1m，厚为5mm。

- 首先将厚度5mm换算为0.005m。

- 根据公式：重量 = 2×1×0.005×7850（7.85g/cm³换算为7850kg/m³）- 计算可得：重量=2×1×0.005×7850 = 78.5kg。

3. 特殊情况说明。

- 如果碳钢板的形状不是规则的长方形，而是圆形或者其他复杂形状。

- 对于圆形碳钢板，需要先根据圆形的面积公式S=π r^2（其中r为半径）计算出面积，再乘以厚度和密度得到重量。

例如，有一个圆形碳钢板，半径为0.5m，厚为3mm。

先将厚度换算为0.003m，面积S = 3.14×0.5^2=0.785m^2，重量 = 0.785×0.003×7850≈18.48kg。

- 如果是其他复杂形状，可以将其分割为多个规则形状（如三角形、长方形等）分别计算面积，然后再按照上述方法计算重量。

碳当量的计算公式推导好的，以下是为您生成的文章：咱们来聊聊碳当量这个有点复杂但又特别重要的概念，特别是它的计算公式推导。

先说说为啥要研究碳当量，这就好比你要盖房子，得先搞清楚各种建筑材料的性能，才能保证房子牢固又安全。

在金属材料的世界里，碳当量就是帮助我们判断材料性能的重要指标之一。

咱们拿钢来举例吧。

有一次，我在工厂里看到工人师傅们在加工一批钢材，他们特别头疼，因为这批钢材的性能不稳定，加工起来很费劲。

后来一查，发现问题就出在碳当量没算准。

那碳当量到底咋算呢？这就得从它的基本原理说起。

碳当量的计算公式，简单来说，就是把钢中各种元素对淬硬、冷裂等性能的影响，折合为相当于碳的作用。

比如说，锰元素的影响，它的碳当量系数一般是某一个值。

那这个值是咋来的呢？这可不是拍脑袋想出来的，而是经过大量的实验和研究得出来的。

科学家们把不同含锰量的钢材进行各种处理，观察它们的性能变化，然后总结出了这个系数。

再比如铬元素，它的作用也不能小觑。

铬能增加钢的硬度和耐磨性，但同时也会影响到钢的焊接性能。

通过一系列复杂的实验和分析，我们也能得出铬的碳当量系数。

把各种元素的含量乘以它们对应的系数，再相加，就得到了碳当量。

听起来好像挺简单，但实际操作中可没那么容易。

举个例子，有一块钢，含碳量是 0.2%，含锰量是 1.2%，含铬量是0.8%。

锰的碳当量系数假设是 0.6，铬的是 0.8。

那碳当量就是 0.2 +1.2×0.6 + 0.8×0.8 = 1.76% 。

这只是一个简单的例子，实际情况中，钢材里的元素种类更多，计算也就更复杂。

但别被吓住，只要咱们一步一步来，搞清楚每个元素的作用和系数，就能算出准确的碳当量。

算好碳当量，就能更好地了解钢材的性能，知道它适合用来做什么，不适合做什么。

比如说，碳当量低的钢材，焊接性能就好，适合用来做需要焊接的结构件；碳当量高的，硬度高，但焊接就比较困难，可能更适合做耐磨的部件。

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 ℃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%。

碳当量计算公式及讲解
【最新版】
目录
1.碳当量的概念
2.碳当量计算公式
3.碳当量在碳钢和铸铁中的应用
4.碳当量的意义和影响因素
5.碳当量的实际应用案例
正文
碳当量是指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。

碳当量的概念来源于铁碳相图，它与钢铁的组织结构和性能密切相关。

碳当量的计算公式为 C 当量=[CMn/6(CrMoV)/5(NiCu)/15]100%，其中 C、Mn、Cr、Mo、V、Ni、Cu 为钢中该元素含量。

碳当量在碳钢和铸铁中的应用有所不同。

在碳钢中，碳当量的计算公式为CE[CMn/6(CrMoV)/5(NiCu)/15]x100%，其中 C、Mn、Cr、Mo、V、Ni、Cu、Si、P 为该元素百分含量。

在铸铁中，碳当量的计算公式为 CE[C1/3(SiP)]x100%。

通过碳当量的计算，可以判断钢铁成分是否偏离共晶点，从而预测其组织结构和性能。

碳当量的意义主要体现在它可以衡量钢铁中合金元素对碳当量的影响，从而帮助工程师调整钢铁成分，以达到理想的组织结构和性能。

碳当量的影响因素包括钢铁中的各种合金元素，以及这些元素的含量。

碳当量在实际应用中有很多案例，例如在汽车制造中，工程师需要通过调整钢铁的成分和热处理工艺，以达到提高汽车车身强度、降低重量等性能要求。

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附录A（规范性）钢材产品碳排放计算过程及核算方法A.1单位钢材产品碳排放量核算方法单位钢材产品碳排放量等于原辅料获取阶段碳排放量和钢材产品生产阶段碳排放量之和与对应钢材产品产量之比，按式（1）计算：E_E（⅜¾ξ料+E生产⑴式中：E ----------- 单位钢材产品碳排放量，单位为吨二氧化碳每吨钢材（tCO2∕t钢材）；E原辅料——核算和报告期内原辅料获取阶段产生的二氧化碳排放量，单位为吨二氧化碳（tCO2）；E生产——核算和报告期内钢材产品生产阶段产生的二氧化碳排放量，单位为吨二氧化碳（ICO2）;Q ——核算和报告期内对应钢材产品产量，单位为吨（D。

A.2原辅料获取阶段产生的碳排放量核算A.2.1原辅料获取阶段的碳排放量应包括原辅料与能源开采、生产和运输过程的碳排放。

A.2.2纳入核算的产品类型应包括表A.1界定的产品。

表A.1原辅料获取阶段需纳入核算的产品类型A.2.3原辅料获取阶段产生的碳排放量宜优先采用供货企业提供的经第三方认证的碳排放量数据。

对于原辅料供货企业无法提供碳排放量数据的，应按式（2）计算：E原辅料=EiI=dE开采及生产+E运康 (2)式中：E开采及生产—核算和报告期内第h种原辅料开采及生产阶段的碳排放量，单位为吨二氧化碳（tCO2）；E运输—核算和报告期内第h种原辅料运输过程的碳排放量，单位为吨二氧化碳（ICo2）;h ——原辅料的类型。

A.2.3.1原辅料开采及生产过程碳排放量A.2.3.1.1核算方法原辅料开采及生产过程碳排放量应按式（3）计算：E开采及生产=Ehl“%XY打） (3)式中：YD h——核算和报告期内第h种原辅料的活动数据，单位为吨⑴；YF h——第h种原辅料开采及生产过程的碳排放因子，单位为吨二氧化碳每吨（ICOM）；A.2.3.I.2活动数据获取原辅料的活动水平数据应采用采购单等结算凭证上的数据。

A.2.3.1.3排放因子数据获取原辅料的碳排放因子应采用附录B中B.1的数据。

Q345R (R-HIC)钢板标准Q345R (R-HIC)钢板介绍2023舞钢抗氢板Q345R(R-HIC)现货库存一、Q345R (R-HIC)适用范围本技术条件适用于在酸性环境下使用的厚度8mm-150mmQ345R(R-HIC）钢板.为满足用户的不同要求，便于生产管理，针对钢种的S、P要求又分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个级别。

二、Q345R (R-HIC)牌号说明1.Q345R (R-HIC)-I指的是钢种级别Q345R，腐蚀试验只做抗氢致开裂检验（HIC），成分要求熔炼分析P≤0.015、S≤0.003；成品分析P≤0.015、S≤0.004。

2尺寸、外形、重量及允许偏差2.1 钢板尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB/T709的规定。

2.2厚度偏差按GB/T709的B类或C类执行，在合同中注明。

2.3钢板按理论重量交货，理论计重采用的厚度为钢板允许的最大厚度和最小厚度的算术平均值。

钢的密度为7.85g/cm3。

三、Q345R (R-HIC)技术要求:3.1 Q345R (R-HIC)化学成分钢的化学成分应符合表1、2的规定。

表1注：（1）Ca值仅供参考，不作验收条件，Ca、O含量可用成品分析值代替熔炼分析值；（2）碳当量（CE）计算公式如下：CE=C+Mn/6+（Cu+Ni）/15+(Cr+Mo+V)/5（3）为了改善钢板性能，可添加部分微合金元素。

表2舞钢抗氢板Q345R(R-HIC)现货库存3.2 Q345R (R-HIC)冶炼方法采用电炉+炉外精炼方式冶炼，冶炼过程进行Ca处理，并应为本质细晶粒钢，其实际晶粒度为5级或5级以上。

3.3 Q345R (R-HIC)交货状态：正火。

3.4 Q345R (R-HIC)试样状态所有钢板应对其检验用试样进行模拟焊后热处理，推荐模拟焊后热处理温度：620±10℃，保温时间：8小时，温度400℃以上装出炉，升降温速度≤150℃/h，如与推荐热处理制度不符具体模拟焊后热处理制度在合同中注明。

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 ℃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%。