透過 MCP 連接 →

輸入計算

數學公式

廣告

結果

碳當量(CE)
0.447
CEV(IIW 公式)
焊接性評級 Fair - preheat usually required
公式 CE = C + Mn/6 +(Cr+Mo+V)/5 +(Ni+Cu)/15

什麼是碳當量(CE)?

碳當量(常以 CEV 表示)是一個單一數值,用來綜合衡量碳與其他合金元素對鋼材淬硬性與焊接性的影響。由於錳、鉻、鎳等元素都會提高硬化傾向,但各自的影響程度不同,因此會經過加權換算,折算成「等效」的含碳量。國際焊接學會(IIW)提出的公式應用最為廣泛,將這些影響統整為單一的百分比數值。

顯示可焊性風險遞增的碳當量數值軸
碳當量值越高,表示可焊性越差、冷裂紋風險越大。

計算公式

$$\text{CE} = \text{C} + \frac{\text{Mn}}{6} + \frac{\text{Cr} + \text{Mo} + \text{V}}{5} + \frac{\text{Ni} + \text{Cu}}{15}$$,式中每個元素皆代入其在鋼材中的重量百分比。碳以全權重計入;錳除以 6;鉻、鉬、釩共用除數 5;鎳與銅則共用除數 15。

以合金元素加權貢獻形式展示碳當量公式的示意圖
IIW 碳當量將碳與 Mn、Cr、Mo、V、Ni 和 Cu 的加權分數結合在一起。

如何使用本計算器

請依鋼材的材質證明書(mill certificate)或成分分析資料,輸入各元素的百分比。若某元素不存在,該欄位保持為 0 即可。計算器會回傳碳當量數值,並給出焊接性的快速評級。一般經驗法則是:CE 低於 0.40 的鋼材通常無需預熱即可順利焊接;而高於 0.45 時,多半需要預熱並控制冷卻速度,以避免熱影響區(HAZ)發生氫致裂紋。

實例試算

以一塊鋼材為例,\(\text{C} = 0.18\%\)、\(\text{Mn} = 1.2\%\)、\(\text{Cr} = 0.2\%\)、\(\text{Mo} = 0.05\%\)、\(\text{V} = 0\%\)、\(\text{Ni} = 0.1\%\)、\(\text{Cu} = 0.15\%\):$$\text{CE} = 0.18 + \frac{1.2}{6} + \frac{0.2+0.05+0}{5} + \frac{0.1+0.15}{15} = 0.18 + 0.20 + 0.05 + 0.016667 = \textbf{0.4467}$$。此數值落在「通常需要預熱」的範圍內。

常見問題

CE 多少算容易焊接?CEV 約在 0.40~0.45 以下時,通常採用標準工序即可順利焊接;數值較高時,就需要預熱並格外謹慎處理。

本工具採用哪一種公式?採用 IIW(國際焊接學會)碳當量公式,這也是 EN 10025 等標準中最常引用的版本。

應輸入百分比還是小數比例?請直接輸入重量百分比(例如含碳 0.18% 就填 0.18),與材質證明書上標示的數值完全一致。

最後更新: