Sammensetninga av stålet avgjør hvor enkelt det er å sveise i stål. Her skal du lære en formel du kan bruke for å regne ut hvor god sveisbarhet et stål har.
En CEV-kalkulator (Carbon Equivalent Value) blir brukt i sveising for å beregne karbonekvivalenten (karboninnholdet) til et stålmateriale. Karbonekvivalenten er et mål på hvordan legeringselementer i stål påvirker herdbarheten og dermed sveisbarheten.
Jo høyere karbonekvivalent, desto større er risikoen for sprekker og andre problemer under og etter sveising.
Formelen tar hensyn til ulike legeringselementer, hvor hvert element har forskjellig påvirkning på herdbarheten. Karbon og mangan har størst effekt, men andre legeringselementer som krom, nikkel, molybden, vanadium og kobber bidrar også til å gjøre stålet hardt og sveisbart.
Eksempel på utregning
Med utgangspunkt i ståltypen S355J2 får vi da følgende utregning:
Legeringselementer
Element
Symbol
Verdi (%)
karbon
C
0,18
mangan
Mn
1,50
krom
Cr
0,25
molybden
Mo
0 (ikke tilført)
vanadium
V
0 (ikke tilført)
nikkel
Ni
0,25
kobber
Cu
0,40
Vurdering:
En CEV på 0,52 er relativt høy og tyder på at forvarming kan være nødvendig, særlig ved tjukkere materialer (>25 mm).
Velger vi et stål med lavere innhold av Cr, Cu og Ni, kan CEV bli redusert og gi bedre sveisbarhet uten forvarming.
Når du har regna på denne formelen, kan du tolke svaret du får slik:
Lav CEV (under 0,40)
Materialet er lett å sveise. Det er mindre risiko for sprekkdannelser eller andre sveisefeil, og det krever mindre forvarming før sveising.
CEV mellom 0,40 og 0,45
Materialet er moderat sveisbart. Det kan kreve noen forholdsregler som forvarming for å unngå sprekker og sikre god sveiseintegritet.
Høy CEV (over 0,45)
Materialet er vanskeligere å sveise. Det krever mer forvarming, strenge prosesser og nøye kontroll under sveising for å unngå problemer som kalde sprekker, forsprøytning og dårlig sveisekvalitet.
CEV - forenkla utregning
Det fins også en enklere formel, men den tar ikke hensyn til alle legeringselementa.
Den forenkla CEV-formelen gir en pekepinn på sveisbarheten til stål ved kun å ta hensyn til karbon og mangan, de to mest avgjørende elementa i de fleste stålkvalitetene. Jo høyere karboninnholdet er, desto vanskeligere er det å sveise materialet uten sprekker og andre defekter.
Mangan har også innvirkning, men mindre enn karbon, og er inkludert i en brøkdel i formelen.
Denne formelen blir ofte brukt i praktiske sammenhenger der vi trenger ei rask vurdering av sveisbarheten til vanlig stål, uten å ta hensyn til flere legeringselementer.
Dette kan være nyttig i feltarbeid eller for enklere stålkvaliteter der karbon og mangan er de dominerende elementa som påvirker sveisbarheten.
Denne formelen er:
Tolkning av resultater fra CEV-forenkla formel:
CEV under 0,40: God sveisbarhet. Ingen spesielle forholdsregler er nødvendig ved sveising.
CEV mellom 0,40 og 0,45: Moderat sveisbarhet. Forvarming og kontrollert sveising kan være nødvendig for å unngå sprekker.
CEV over 0,45: Sveising kan være utfordrende, og det krever ofte forvarming, kontrollert avkjøling og kanskje spesielle sveiseprosedyrer.
OBS!
Når det er mange legeringselementer til stede, spesielt elementer som krom, molybden og vanadium, gir den fullstendige CEV-formelen en mye mer nøyaktig beregning av sveisbarheten. Den forenkla formelen er bare nyttig for stål med lavt legeringsinnhold.
CEV-kalkulatoren er et viktig verktøy for å velge riktig sveiseprosess og forhindre feil.
For eksempel: Hvis CEV-verdien er for høy, kan sveiseprosessen kreve mer forvarming for å unngå sprekker som kan oppstå på grunn av høye restspenninger eller herdbarhet i materialet etter sveising.
