Rechner für das Kohlenstoffäquivalent
Das Kohlenstoffäquivalent zeigt, ob ein unlegierter oder niedriglegierter Stahl zum Schweißen vorgewärmt werden muss. Wählen Sie den Stahl aus dem Katalog oder geben Sie die Zusammensetzung aus dem Zeugnis ein.
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Typische Zusammensetzung = Mitte der Bereiche der Norm; bei Restelementen mit nur einem Höchstwert (Cr, Ni, Cu in A105) der halbe Höchstwert. Für den tatsächlichen Wert nutzen Sie die Zusammensetzung aus dem Zeugnis.
Kohlenstoffäquivalent der Stähle im Katalog
| Stahl | CE im ungünstigsten Fall | Typisches CE | Typisches Pcm | Hinweis |
|---|---|---|---|---|
| ASTM A182 F1 | 0,56 | 0,37 | 0,222 | Gute Schweißeignung |
| ASTM A694 F65 – hochfestes Stahlschmiedestück | 0,57 | 0,28 | 0,198 | Gute Schweißeignung |
| ASTM A105 – Geschmiedeter Kohlenstoffstahl für Rohrleitungen | 0,68 | 0,39 | 0,253 | Mit Zusatzanforderung S4: CE der Schmelze ≤ 0,47 (Querschnitt bis 2 in) · Gute Schweißeignung |
| ASTM A182 F11 Class 2 | 0,76 | 0,60 | 0,301 | Hohes Vorwärmen und Wärmebehandlung nach dem Schweißen |
| SAE 9315 – AMS 6263 | 0,83 | 0,73 | 0,313 | Hohes Vorwärmen und Wärmebehandlung nach dem Schweißen |
| SAE 4140 | 0,87 | 0,78 | 0,518 | Hohes Vorwärmen und Wärmebehandlung nach dem Schweißen |
| ASTM A522 Type I – 9-%-Ni-Stahl | 0,91 | 0,74 | 0,245 | Außerhalb des Gültigkeitsbereichs des CE nach IIW: Vorwärmen nach Regelwerk (P-No.) |
| SAE 4340 | 0,94 | 0,85 | 0,535 | Hohes Vorwärmen und Wärmebehandlung nach dem Schweißen |
| Stahl 8550 – 34CrAlNi7-10 (W.Nr. 1.8550) | 0,97 | 0,86 | 0,482 | Hohes Vorwärmen und Wärmebehandlung nach dem Schweißen |
| ASTM A182 F22 / P22 (2¼Cr-1Mo) | 0,98 | 0,83 | 0,310 | Hohes Vorwärmen und Wärmebehandlung nach dem Schweißen |
| Stahl 300M (modifizierter 4340) | 1,05 | 0,93 | 0,612 | Hohes Vorwärmen und Wärmebehandlung nach dem Schweißen |
| ASTM A182 F5 | 1,61 | 1,28 | 0,396 | Außerhalb des Gültigkeitsbereichs des CE nach IIW: Vorwärmen nach Regelwerk (P-No.) |
| ASTM A182 F91 Type 1 | 2,41 | 2,17 | 0,660 | Außerhalb des Gültigkeitsbereichs des CE nach IIW: Vorwärmen nach Regelwerk (P-No.) |
| ASTM A182 F9 | 2,47 | 2,15 | 0,639 | Außerhalb des Gültigkeitsbereichs des CE nach IIW: Vorwärmen nach Regelwerk (P-No.) |
| Maraging 250 | 2,49 | 2,27 | 0,671 | Außerhalb des Gültigkeitsbereichs des CE nach IIW: Vorwärmen nach Regelwerk (P-No.) |
* Werte, die in der aktuellen Ausgabe der Norm oder des anwendbaren Schweißregelwerks zu bestätigen sind.
CE im ungünstigsten Fall = alle Elemente gleichzeitig am Höchstwert der Norm (in der Praxis liegt die Schmelze deutlich darunter); typisch = Mitte der Bereiche. Edelstahl, Duplex, Nickellegierungen, Titan und Kupfer verwenden kein Kohlenstoffäquivalent: Dafür siehe den PREN-Rechner.
So interpretieren Sie es
| CE | Schweißeignung | Vorsichtsmaßnahme |
|---|---|---|
| bis 0,40 | Gut | Meist kein Vorwärmen nötig |
| 0,40 bis 0,45 | Mäßig | Vorwärmen je nach Dicke |
| 0,45 bis 0,60 | Kontrolle nötig | Vorwärmen, wasserstoffarme Elektrode |
| über 0,60 | Schwierig | Hohes Vorwärmen und Wärmebehandlung nach dem Schweißen |
Referenzbereiche. Die Vorwärmtemperatur hängt auch von der Dicke, dem Wasserstoffgehalt des Zusatzwerkstoffs und der Einspannung der Verbindung ab (AWS D1.1 Annex H, EN 1011-2).
Häufig gestellte Fragen
Was ist das Kohlenstoffäquivalent?
Es ist ein Index der Schweißeignung für unlegierten und niedriglegierten Stahl: Er summiert die Wirkung von Kohlenstoff und Legierungselementen auf die Aufhärtung der Wärmeeinflusszone. Formel IIW: CE = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15. Bis 0,40 braucht das Schweißen meist kein Vorwärmen; über 0,45 sind Vorwärmen und Wasserstoffkontrolle erforderlich.
Welche Werkstoffe verwenden das Kohlenstoffäquivalent?
Kohlenstoffstahl (A105, A350 LF2), härtbare niedriglegierte Stähle (4140, 4340, 9315) und Cr-Mo mit niedrigem Chromgehalt (F1, F11, F22). Bei 5Cr, 9Cr, F91 und 9-%-Ni-Stählen liegt das CE nach IIW außerhalb seines Gültigkeitsbereichs: Das Vorwärmen folgt dem Regelwerk (ASME B31.3 und Section VIII) nach P-Number. Edelstahl, Duplex und Nickellegierungen verwenden kein CE.
Hat A105 eine Obergrenze für das Kohlenstoffäquivalent?
Bestellt der Käufer die Zusatzanforderung S4 (Carbon Equivalent) der ASTM A105 / ASME SA-105, ist das CE der Schmelzenanalyse nach der IIW-Formel für Querschnitte bis 2 in (50,8 mm) auf 0,47 und darüber auf 0,48 begrenzt. Eine niedrigere Grenze, etwa 0,43, kann zwischen Käufer und Lieferant vereinbart werden (S4.3). Ohne S4 in der Bestellung begrenzt die Norm das CE nicht.
Wann Pcm statt CE verwenden?
Für Stähle mit Kohlenstoff bis etwa 0,12 %, wie moderne Rohrleitungs- und Baustähle. Pcm (Ito-Bessyo) gewichtet Kohlenstoff und Bor stärker. Üblicher Grenzwert: bis 0,20 bis 0,25*.
