حاسبة المكافئ الكربوني
أدخل تركيب الفولاذ بالنسبة الوزنية من شهادة المصنع. يقدّر المكافئ الكربوني مدى ميل الفولاذ إلى التصلد والتشقق البارد عند اللحام، وهو الرقم الذي يقرأه مهندس اللحام قبل تقرير التسخين المسبق.
المكافئ الكربوني — CE (IIW)
CE (IIW) هو مؤشر الفولاذ الكربوني ومنخفض السبائك بكربون نحو 0.12 % فأكثر. إجراء اللحام هو ما يحدد التسخين المسبق.
ماذا تحسب هذه الأداة
يجمع المكافئ الكربوني عناصر سبك الفولاذ في رقم واحد ينوب عن الكربون عند تقدير قابلية اللحام. الكربون يصلّد المنطقة المتأثرة بالحرارة أكثر من أي عنصر آخر، لكن المنغنيز والكروم والموليبدينوم والفاناديوم والنيكل والنحاس كلها تسهم، كل بوزن أقل. كلما ارتفع المكافئ زاد احتمال تشقق اللحام عند التبريد دون تسخين مسبق أو ضبط للهيدروجين.
توجد صيغتان مستخدمتان، وتشغّل الصفحة كلتيهما. CE (IIW)، من المعهد الدولي للحام، هي الصيغة العامة المكتوبة في معظم مواصفات الفولاذ الإنشائي. Pcm، معامل إيتو وبيسيو، مضبوطة للفولاذ الحديث منخفض الكربون ومنخفض السبائك دون نحو 0.12 % كربون، حيث تبالغ صيغة IIW في تقدير الخطر.
اقرأ الرقم مقابل القاعدة التقريبية التي تعطيها مواصفتك: CE (IIW) دون نحو 0.40 % قابل للحام عموماً دون تسخين مسبق في السماكات المعتدلة، ومن 0.40 إلى 0.60 % يستدعي تسخيناً مسبقاً يرتفع مع السماكة والتقييد، وفوق 0.60 % يتطلب إجراءً مؤهلاً. مواصفة إجراء اللحام هي التي تقرر؛ والمؤشر يرشدها.
اعرض المعادلة ومثالاً محلولاً
المعادلة
- CE (IIW) = C + Mn ÷ 6 + (Cr + Mo + V) ÷ 5 + (Ni + Cu) ÷ 15 (wt.%)
- Pcm = C + Si ÷ 30 + (Mn + Cu + Cr) ÷ 20 + Ni ÷ 60 + Mo ÷ 15 + V ÷ 10 + 5 × B (wt.%)
الأبعاد بالمليمتر، والكثافة ρ بالكيلوغرام لكل متر مكعب — كما يشغّلها المحرك.
CE (IIW) = C + Mn ÷ 6 + (Cr + Mo + V) ÷ 5 + (Ni + Cu) ÷ 15، كلها بالنسبة الوزنية. المنغنيز أكبر مساهم بعد الكربون في الفولاذ الكربوني العادي، ولذلك تقسمه الصيغة على 6 فقط.
Pcm = C + Si ÷ 30 + (Mn + Cu + Cr) ÷ 20 + Ni ÷ 60 + Mo ÷ 15 + V ÷ 10 + 5 × B. يحمل البورون أعلى وزن بين العناصر لأن بضعة أجزاء من الألف بالمئة تؤثر في قابلية التصلد. السيليكون يظهر هنا ولا يظهر في صيغة IIW.
الحقول الفارغة تُحسب صفراً، فالفولاذ الكربوني العادي يحتاج الكربون والمنغنيز فقط. المدخلات السالبة مرفوضة. يعرض المحرك الرقم بالدقة الكاملة وتقرّبه الصفحة للعرض.
مثال محلول
| الحساب | المكافئ الكربوني — CE (IIW) |
|---|---|
| الكربون (C) | 0.18 wt.% |
| المنغنيز (Mn) | 1.2 wt.% |
| الكروم (Cr) | 0.1 wt.% |
| الموليبدينوم (Mo) | 0.05 wt.% |
| النيكل (Ni) | 0.1 wt.% |
| النحاس (Cu) | 0.15 wt.% |
| النتيجة النظرية | 0.43 % |
يحسبه محرك الحساب من هذه المدخلات عند عرض الصفحة، ويُقرَّب للعرض فقط.
أسئلة متكررة
- 01أي صيغة أستخدم؟
- استخدم التي تسميها مواصفتك. إن لم تسمِّ أياً منهما، فـ CE (IIW) للفولاذ بكربون نحو 0.12 % فأكثر وPcm دون ذلك. حيث يقع الفولاذ قرب الحد، شغّل كلتيهما؛ والإجراء المكتوب للرقم الأعلى هو الخيار المتحفظ.
- 02هل أستخدم الحدود القصوى للمواصفة أم الشهادة؟
- الشهادة للوح الذي أمامك، لأنه ما سيُلحم. الحدود القصوى للمواصفة تعطي أسوأ حالة قد تبلغها الدرجة، وهو الأساس الصحيح عند كتابة إجراء لدرجة لا لصهرة.
- 03هل ينطبق المكافئ الكربوني على الفولاذ المقاوم للصدأ؟
- لا. هذه الصيغ للفولاذ الكربوني ومنخفض السبائك. قابلية لحام الفولاذ المقاوم للصدأ تُقدَّر بمقاييس أخرى، كرقم الفريت والتحسس، وحاسبة PREN في هذا الموقع ترتّب مقاومة التآكل لا قابلية اللحام.
- 04ما التسخين المسبق الذي يحتاجه CE معين؟
- يعتمد ذلك على السماكة والتقييد ومستوى الهيدروجين في المادة المستهلكة والمعيار الساري، لا على CE وحده. الرقم يخبر مهندس اللحام بموقع الفولاذ على المقياس؛ والإجراء يحدد الحرارة.