Uhlíkový ekvivalent (CE, CET, Pcm) a zvariteľnosť
Zuletzt geprüft am 4. November 2026
Dieser Artikel ist auf Slowakisch geschrieben. Übersetzungen folgen.
Uhlíkový ekvivalent prepočíta vplyv legúr na zakaliteľnosť ocele na „ekvivalentný obsah uhlíka“. Čím vyšší, tým tvrdšia TOO po zváraní a tým vyššie riziko vodíkových (studených) trhlín. Počíta sa z chemického zloženia v hmotnostných % (atest / inšpekčný certifikát 3.1 materiálu).
Vzorce (hm. %)
| Vzorec | Tvar | Kde sa používa |
|---|---|---|
| CE (IIW), CEV | C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15 | EN 10025 (limity ocelí), EN 1011-2 metóda A; IIW 1967 |
| CET | C + (Mn+Mo)/10 + (Cr+Cu)/20 + Ni/40 | EN 1011-2 metóda B (výpočet predohrevu) |
| Pcm | C + Si/30 + (Mn+Cu+Cr)/20 + Ni/60 + Mo/15 + V/10 + 5B | Japonsko (Ito-Bessyo), AWS D1.1; moderné ocele s C ≤ ~0,11 % |
| CEN | (Yurioka) | široký rozsah ocelí; pri C ≤ 0,17 % ≈ 2·Pcm − 0,092, pri C ≥ 0,17 % ≈ CE(IIW) + 0,012 |
AWS D1.1 používa upravený CE s členom +Si/6. Pcm podľa TWI pri uhlíkových oceliach riziko nadhodnocuje.
Orientačné prahy (TWI, pre C-Mn a nízkolegované ocele)
- CE < 0,4: spravidla bez predohrevu, ak je proces/elektróda nízkovodíková. Hrubé diely, veľká tuhosť alebo vysoký vodík môžu predohrev aj tak vyžadovať.
- CE 0,4–0,5: tenké diely bez predohrevu, hrubšie s nízkym predohrevom a nízkovodíkovými elektródami.
- CE > 0,5: predohrev, nízkovodíkový proces, dohrev a pomalé chladnutie.
Príklad výpočtu (ilustračný)
Oceľ s C 0,18, Mn 1,40, Cr 0,05, Mo 0,02, V 0,01, Ni 0,05, Cu 0,10 (hm. %): CE = 0,18 + 1,40/6 + (0,05+0,02+0,01)/5 + (0,05+0,10)/15 = 0,18 + 0,233 + 0,016 + 0,010 = 0,44 → pásmo 0,4–0,5; pri hrúbke 20 mm a vyššej treba posúdiť predohrev podľa EN 1011-2.
Dôležité
- CE nie je jediný faktor: rozhoduje aj hrúbka (kombinovaná hrúbka spoja), vodík z prídavného materiálu, tepelný príkon a tuhosť spoja – pozri Predohrev a medzihúsenicová teplota.
- Pri CET platí podľa sekundárnych zdrojov podmienka: ak CET zvarového kovu prevyšuje CET základného materiálu o menej ako 0,03, použije sa CET zvarového kovu + 0,03.
Rozpory medzi zdrojmi
Prahové hodnoty CE sa v literatúre mierne líšia (0,40 vs 0,42–0,45 podľa normy a hrúbky). Pre výrobu rozhoduje WPS a norma, nie tabuľka z článku.
Súvisiace
Vodíkové (studené) trhliny · Predohrev a medzihúsenicová teplota · Uhlíkové a konštrukčné ocele (S235, S355) a ich zvariteľnosť · Nízkolegované a vysokopevné ocele · Tepelne ovplyvnená oblasť (TOO, HAZ)
Zdroje
- TWI Job Knowledge 046 a FAQ o vzorcoch CE (TWI – The Welding Institute (Job Knowledge, FAQ)) – prahy, applicability (vzorce na stránke ako obrázky).
- wermac.org – textové znenie CET a Pcm; Dillinger Hütte – rozsah platnosti CET metódy.
Quellen
- twi-global.com/technical-knowledge/job-knowledge/defects-hydrogen-cracks-in-steels-prevention-and-best-practice-046
- twi-global.com/technical-knowledge/faqs/faq-what-is-the-difference-between-the-various-carbon-equivalent-formulae-used-in-relation-to-hydrogen-cracking
- wermac.org/others/welding_calc_steel.html
- service.dillinger.de/d/en/e-service/tools/welding/help/embed_index.shtml