Fórmula do carbono equivalente e temperatura de pré-aquecimento para A36, 4140 e aço carbono
O carbono equivalente IIW é CE = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15. Abaixo de 0,40 a maioria dos aços não precisa de pré-aquecimento; o 4140 chromoly dá 0,772, que o WeldMaster coloca na faixa de 400 – 700 °F. A calculadora Pré-aquecimento / CE (Pro) faz essa conta a partir do certificado de composição e da espessura.
O que o carbono equivalente diz sobre a soldabilidade?
O carbono e os elementos de liga deixam o aço mais duro conforme ele esfria após a solda. Zonas duras e frágeis mais hidrogênio são o que causa a trinca a frio. O carbono equivalente resume a composição em um único número: quanto mais alto, mais o aço precisa de pré-aquecimento para desacelerar o resfriamento.
Qual é a fórmula do carbono equivalente?
O WeldMaster usa a fórmula do IIW, com cada elemento em porcentagem de peso, tirado do certificado de composição:
- CE = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15
- Predefinição A36 (C 0,26, Mn 0,75): 0,26 + 0,75/6 = 0,385
- Predefinição 4140 (C 0,40, Mn 0,85, Cr 0,95, Mo 0,20): 0,40 + 0,85/6 + (0,95 + 0,20)/5 = 0,772
Qual faixa de pré-aquecimento cada carbono equivalente precisa?
| Carbono equivalente | Pré-aquecimento | Em °C |
|---|---|---|
| abaixo de 0,40 | Nenhum é necessário | — |
| 0,40 até menos de 0,45 | 70 – 200 °F | 21 – 93 °C |
| 0,45 até menos de 0,60 | 200 – 400 °F | 93 – 204 °C |
| 0,60 e acima | 400 – 700 °F | 204 – 371 °C |
Seções grossas resfriam mais rápido, então para material acima de 1" o app sobe as faixas leve e média um nível e mostra um aviso. Mesmo sem pré-aquecimento necessário, ele ainda recomenda soldar acima de 50 °F (10 °C).
Quais são exemplos calculados de carbono equivalente?
| Aço | Espessura | Carbono Equivalente | Pré-aquecimento |
|---|---|---|---|
| Predefinição A36 aço macio | 1/4" | 0,385 | Nenhum é necessário |
| C 0,22, Mn 1,20 | 1/2" | 0,420 | 70 – 200 °F |
| C 0,22, Mn 1,20 | 1 1/2" | 0,420 | 200 – 400 °F (elevado pela seção acima de 1") |
| C 0,30, Mn 1,00 | 1/4" | 0,467 | 200 – 400 °F |
| Predefinição 4140 chromoly | 1/2" | 0,772 | 400 – 700 °F |
Qual é a temperatura de pré-aquecimento para soldar 4140?
Com a predefinição 4140 Cromólio, o CE é 0,772, bem acima de 0,60, então o app mostra 400 – 700 °F (204 – 371 °C) em qualquer espessura, com a recomendação de controlar a temperatura entre passes e considerar tratamento térmico pós-solda. Para trabalho real em 4140, a condição de tratamento térmico e o procedimento pesam tanto quanto o número, então confira a WPS.
Qual é a temperatura de pré-aquecimento para soldar aço carbono?
O aço carbono comum depende do seu carbono e manganês. A predefinição A36 dá 0,385, então nenhum pré-aquecimento a 1/4". Um aço carbono com C 0,30 e Mn 1,00 chega a 0,467 e entra na faixa de 200 – 400 °F. É por isso que o certificado de composição pesa mais do que o nome da liga.
Como usar a calculadora Pré-aquecimento / CE?
- Abra Pré-aquecimento / CE em Calculadoras (Pro).
- Em Predefinições de composição, toque em Aço macio A36 ou 4140 Cromólio, ou digite seus próprios valores em Composição (peso%): Carbono (C), Manganês (Mn), Cromo (Cr), Molibdênio (Mo), Vanádio (V), Níquel (Ni) e Cobre (Cu).
- Ajuste a Espessura, de 0,06" a 3".
- Leia Carbono Equivalente e Pré-aquecimento em Guia de pré-aquecimento, mais o texto de recomendação.
O que essa estimativa deixa de fora?
- Nível de hidrogênio do consumível: um processo de baixo hidrogênio pode aceitar menos pré-aquecimento, um eletrodo úmido pede mais.
- Restrição: uma junta rígida e presa trinca com mais facilidade do que uma livre.
- Entrada de calor: um passe lento e quente resfria mais devagar do que um passe rápido e frio.
- Outros elementos, como o boro, não entram na fórmula do IIW.
Perguntas frequentes
Qual é um bom carbono equivalente para soldabilidade?
Onde consigo a composição?
A espessura muda o carbono equivalente?
A calculadora Pré-aquecimento / CE é gratuita?
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