Calculadora de carbono equivalente (CE) y temperatura de precalentamiento para soldar
Calcula el carbono equivalente CE (IIW), el Pcm y el CET de un acero según su análisis químico, su soldabilidad y el precalentamiento por espesor.
Cómo funciona
CE(IIW) = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15 · Pcm = C + Si/30 + (Mn + Cu + Cr)/20 + Ni/60 + Mo/15 + V/10 + 5B · CET = C + (Mn + Mo)/10 + (Cr + Cu)/20 + Ni/40
El carbono equivalente resume la química de un acero en un solo número que refleja su templabilidad, es decir, qué tan fácil la zona afectada por el calor se transforma en martensita frágil al enfriarse la soldadura. Un CE alto, las secciones gruesas (que disipan el calor más rápido) y más hidrógeno difusible aumentan juntos el riesgo de fisuración en frío inducida por hidrógeno, que aparece horas después de soldar. El precalentamiento contrarresta los tres factores porque hace más lento el enfriamiento y le da tiempo al hidrógeno de escapar. La fórmula del IIW es la medida general que aparece en AWS D1.1 y en la mayoría de los códigos estructurales; el Pcm se desarrolló para aceros modernos microaleados de bajo carbono, en los que el IIW exagera el riesgo, y el CET es la base de la ecuación de precalentamiento de EN 1011-2. Los rangos que da la calculadora son un punto de partida conservador: siempre mandan el WPS aprobado y la especificación del material.
Ejemplo resuelto
Una placa S355 de 25 mm con 0.18% C, 1.2% Mn, 0.1% Cr, 0.02% Mo, 0.01% V, 0.05% Ni y 0.1% Cu tiene CE = 0.18 + 1.2/6 + (0.1 + 0.02 + 0.01)/5 + (0.05 + 0.1)/15 = 0.18 + 0.200 + 0.026 + 0.010 = 0.416, una soldabilidad regular. Con consumibles de bajo hidrógeno, lo seguro es precalentar a 100–125 °C; su Pcm es 0.263.
Preguntas frecuentes
¿Qué fórmula de carbono equivalente debo usar?
El CE del IIW para aceros al carbono-manganeso y de baja aleación con más de 0.12% de carbono; el Pcm para aceros HSLA, TMCP y de tubería con bajo carbono; y el CET si trabajas con EN 1011-2. Si la especificación del material marca un CE máximo, esa es la fórmula que controla la acería.
¿El precalentamiento sustituye a los electrodos de bajo hidrógeno?
No. Los consumibles secos de bajo hidrógeno reducen el hidrógeno que causa las fisuras, y el precalentamiento baja la dureza y le da tiempo al hidrógeno de salir. Las juntas gruesas, restringidas o con CE alto necesitan ambas cosas, y a veces poscalentamiento o tratamiento térmico posterior.
¿Cuándo es soldable un acero sin precalentar?
Por lo general, con un CE menor a 0.35 y espesores hasta 50 mm basta con mantener la junta seca y a más de 5 °C. Con CE de 0.40 o más ya se recomienda precalentar incluso en espesores delgados.
Calculadoras relacionadas
Valores orientativos de referencias de soldadura publicadas (rangos de precalentamiento estilo AWS D1.1 / EN 1011). Sigue siempre el procedimiento de soldadura calificado (WPS), la hoja técnica del consumible y la placa de la máquina; verifica las temperaturas de precalentamiento y entre pasadas con un termómetro de contacto o crayón térmico.