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公式

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結果

炭素当量(CE)
0.447
CEV(IIW式)
溶接性の判定 Fair - preheat usually required
計算式 CE = C + Mn/6 +(Cr+Mo+V)/5 +(Ni+Cu)/15

炭素当量(CE)とは?

炭素当量(CEVと表記されることもあります)は、炭素やその他の合金元素が鋼の焼入れ性・溶接性に与える影響を、ひとつの数値にまとめた指標です。マンガン・クロム・ニッケルなどの元素はいずれも硬化に寄与しますが、その度合いは元素ごとに異なります。そこで各元素を重み付けし、「炭素に換算したときの相当量」として扱うのが炭素当量です。世界的に広く使われている国際溶接学会(IIW)の式では、これを1つのパーセンテージ値で表します。

炭素当量の数直線で溶接性リスクの増大を示す図
CE値が高いほど溶接性が低下し、低温割れのリスクが高まります。

計算式

$$\text{CE} = \text{C} + \frac{\text{Mn}}{6} + \frac{\text{Cr} + \text{Mo} + \text{V}}{5} + \frac{\text{Ni} + \text{Cu}}{15}$$
各元素の値は、鋼中の重量パーセント(wt%)で入力します。炭素はそのまま全量を加算し、マンガンは6で割ります。クロム・モリブデン・バナジウムは5で割って合計し、ニッケルと銅は15で割って合計します。

炭素当量の式を合金元素の重み付け寄与として示す図
IIW炭素当量は、炭素にMn、Cr、Mo、V、Ni、Cuの重み付け分率を加えたものです。

この計算機の使い方

ミルシート(鋼材検査証明書)や成分分析の結果をもとに、各元素の含有率(%)を入力してください。その元素が含まれていない場合は、欄を0のままにしておきます。計算機は炭素当量の値と、簡易的な溶接性の判定を返します。目安として、CEが0.40未満の鋼は予熱なしでも溶接しやすく、0.45を超えると、熱影響部(HAZ)での低温割れ(水素割れ)を防ぐために予熱や冷却管理が必要になるのが一般的です。

計算例

C = 0.18%、Mn = 1.2%、Cr = 0.2%、Mo = 0.05%、V = 0%、Ni = 0.1%、Cu = 0.15% の鋼材の場合:$$\text{CE} = 0.18 + \frac{1.2}{6} + \frac{0.2+0.05+0}{5} + \frac{0.1+0.15}{15} = 0.18 + 0.20 + 0.05 + 0.016667 = \mathbf{0.4467}$$。この値は「通常は予熱が必要」とされる範囲に入ります。

よくある質問

どのくらいのCEなら溶接可能ですか? CEVがおおむね0.40〜0.45までであれば、標準的な手順で溶接できるのが一般的です。これより高い場合は予熱と慎重な施工管理が必要になります。

どの式を使っていますか? IIW(国際溶接学会)の炭素当量式です。EN 10025などの規格でも引用される、最も一般的なバージョンです。

パーセントと分数のどちらで入力しますか? 重量パーセントをそのまま入力してください(例:炭素0.18%なら「0.18」)。ミルシートに記載された数値をそのまま使えます。

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