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。
計算公式
CE = C + ((Mn) ÷ (6)) + ((Cr + Mo + V) ÷ (5)) + ((Ni + 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。
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,C = 0.18%、Mn = 1.2%、Cr = 0.2%、Mo = 0.05%、V = 0%、Ni = 0.1%、Cu = 0.15%:
CE = 0.18 + ((1.2) ÷ (6)) + ((0.2+0.05+0) ÷ (5)) + ((0.1+0.15) ÷ (15)) = 0.18 + 0.20 + 0.05 + 0.016667 = 0.4467
。此數值落在「通常需要預熱」的範圍內。
使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)
📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位
輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。
🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障
所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。
📊 3. 符合公認學術與產業計算模型
演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。
📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出
支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。
🔄 5. 多情景敏感度動態對比
建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。
🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明
本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。
常見問題 (FAQ)
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。