1. El carbono equivalente no es el contenido real de carbono

En el certificado, C representa el contenido de carbono. CEV o Pcm es un valor calculado a partir de C y otros elementos especificados. Regístrelos por separado. C = 0.10% y CEV = 0.381% son compatibles: el segundo incluye aportaciones de otros elementos. No significa que el acero contenga realmente un 0.381% de carbono.

Las fórmulas de carbono equivalente surgieron para resumir la influencia de la composición en la templabilidad y después se aplicaron a la susceptibilidad a la fisuración en frío inducida por hidrógeno. El equivalente IIW y Pcm proceden de investigaciones diferentes; Pcm se desarrolló principalmente para aceros de baja aleación y menor contenido de carbono.[1] Las expresiones «baja aleación», «alta resistencia» o «soldable» no determinan por sí solas qué método exige un pedido.

Consulte la definición del pedido, la norma del material, los requisitos del proyecto o el método de evaluación de soldadura previsto. Si solo aparece «CE», confirme la ecuación exacta. Si se exige CET, no complete ese campo con un resultado CEV. Que una calculadora produzca varios valores no hace que todos sean válidos para la misma condición de aceptación.

2. Conserve el nombre y la finalidad de cada fórmula junto al resultado

Aquí se comparan CEV (IIW) y Pcm (Ito–Bessyo). La asociación japonesa de ingeniería de soldadura, JWES, enumera CE(IIW) y Pcm por separado y especifica entradas en porcentaje en masa.[2] Agrupando los términos:

CEV (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

Introduzca el valor numérico del porcentaje en masa de C, Si, Mn y los demás elementos. Para Mn = 1.35%, introduzca 1.35, no 0.0135. Si la tabla ya indica %, el valor 1.35 de la celda ya utiliza esa unidad. B en Pcm significa boro; no es la letra B de calidad al final de una designación de acero.

Compare las fórmulas, los datos necesarios y los requisitos correspondientes.
Aspecto que comprobarCEV (IIW)Pcm (Ito–Bessyo)
Elementos que requieren estas fórmulasC, Mn, Cr, Mo, V, Ni, CuC, Si, Mn, Cu, Cr, Ni, Mo, V, B
Cómo contribuyen los elementosEl coeficiente de Mn es 1/6; los demás elementos se agrupan según la fórmulaEl coeficiente de Mn es 1/20; incluye Si/30, 5B y los demás términos indicados
Qué determina la elecciónQue el requisito del material o del proyecto especifique IIW y el método posterior utilice ese valorQue los requisitos y el ámbito del material permitan Pcm y estén disponibles todos los datos necesarios
Comparación adecuadaEl requisito para la misma fórmula y las condiciones aplicables de material, espesor y demás factoresEl requisito específico de Pcm, no un límite de CEV
Una misma composición se calcula por separado con CEV (IIW) y Pcm y se compara con sus respectivos requisitos; un número menor no permite elegir la fórmula
Figura 1. Comparación didáctica de fórmulas y campos de entrada. Todos los elementos se introducen en porcentaje en masa. No son vías intercambiables de aceptación: primero debe confirmarse la aplicabilidad de la fórmula según los requisitos reales.

Los distintos coeficientes de un mismo elemento producen resultados diferentes. Un Pcm menor no significa «el doble de soldabilidad», ni permite elegir el resultado que supere más fácilmente un límite. Dillinger también presenta por separado los equivalentes y define un ámbito de aplicación para su método posterior de parámetros de soldadura.[3]

3. Lea todos los datos del certificado antes de introducirlos

Los datos empleados para evaluar un lote deben corresponder al material recibido. Relacione la colada, bobina o chapa con el certificado antes de leer su composición. Un certificado de otra colada, una composición típica de catálogo o el máximo permitido por una norma no son el análisis real de la chapa recibida. SSAB también relaciona la composición del certificado con la identificación de la chapa y exige entradas en porcentaje en masa.[4]

Identifique si se trata de un análisis de colada o de producto y qué base exige el requisito aplicable. Representan etapas y objetos de muestreo distintos. No combine C del análisis de colada, Mn de otra chapa y un B típico de catálogo. Si se emplean máximos especificados para una estimación conservadora de compra, indíquelo como «estimación combinando límites superiores» y confirme que el método lo permite. No es un análisis real de colada ni sustituye la verificación de recepción.

Una celda vacía, un guion o un elemento no indicado no demuestran contenido cero. Si falta un elemento necesario, solicite al proveedor el análisis, el alcance del informe o el tratamiento permitido por los requisitos aplicables. Una calculadora que convierte las casillas vacías en cero aplica una hipótesis del programa; no aporta la evidencia que falta.

Conserve calificadores como «<0.0010%» y determine si expresan un límite de reporte, de detección u otra condición. Aplique la regla correspondiente. Si usa temporalmente ese límite superior para estudiar su efecto, marque «estimación con límite superior». No lo registre como 0.0010% medido ni lo cambie a cero sin explicación. Cerca de un límite de aceptación, compruebe también precisión original, redondeo y regla de decisión de conformidad.

4. Ejemplo reproducible: dos resultados para una misma composición

Cálculo ilustrativo: la composición hipotética siguiente muestra unidades, ponderaciones y comprobación. Todos los valores están disponibles y se consideran parte de un único análisis. No representan un grado concreto ni una colada real. Calcular ambas ecuaciones no autoriza el uso de ambos métodos para un material real.

Composición hipotética para un ejemplo aritmético; no corresponde a una colada ni a un grado real.
ElementoContenido supuesto (% en masa)Comprobación
C, carbono0.10Se incluye directamente en ambas fórmulas
Si, silicio0.24No figura en esta ecuación CEV; entra en Pcm como Si/30
Mn, manganeso1.35Coeficientes distintos en ambas fórmulas
Cu, cobre0.15Se agrupa según cada fórmula
Ni, níquel0.18Se divide entre 15 en CEV y entre 60 en Pcm
Cr, cromo0.12Se agrupa según cada fórmula
Mo, molibdeno0.03Se divide entre 5 en CEV y entre 15 en Pcm
V, vanadio0.02Se divide entre 5 en CEV y entre 10 en Pcm
B, boro0.0010Equivale a 10 ppm en masa; se multiplica por 5 en Pcm

Sustituyendo en CEV:

CEV = 0.10 + 1.35/6 + (0.12 + 0.03 + 0.02)/5 + (0.18 + 0.15)/15

= 0.10 + 0.225 + 0.034 + 0.022 = 0.381%.

Sustituyendo en Pcm:

Pcm = 0.10 + 0.24/30 + (1.35 + 0.15 + 0.12)/20 + 0.18/60 + 0.03/15 + 0.02/10 + 5×0.0010

= 0.10 + 0.008 + 0.081 + 0.003 + 0.002 + 0.002 + 0.005 = 0.201%.

Aquí, el boro es 10 ppm = 0.0010% y aporta 0.005 puntos porcentuales a Pcm. Omitir B da 0.196%, un número aparentemente razonable pero incompatible con los datos facilitados. Si B falta en un certificado real, tampoco puede describirse 0.196% como un resultado Pcm completo y verificado.

Conserve las entradas originales, las unidades, el nombre de la fórmula y los resultados intermedios sin redondear; después presente las cifras exigidas. Los valores 0.381% y 0.201% solo demuestran la operación aritmética con esas entradas. No establecen la aceptación del material ni su liberación para soldar.

5. Separe la exactitud del cálculo del cumplimiento del requisito

Una hoja útil permite seguir el requisito, el material, los datos, la ecuación y la conclusión. Un número sin fórmula ni origen de los datos dificulta decidir si sigue siendo aplicable cuando cambian la colada, el espesor o el proceso de soldadura.

Un registro trazable separa los datos, la aritmética y la evaluación de conformidad.
Campo del registroInformación que conservarCómo tratar una discrepancia
Requisito y fórmulaIdentificación del documento, edición, cláusula y definición completa de CEV/PcmAclare las entradas que solo indican CE; una misma abreviatura puede ocultar ecuaciones distintas
Identificación del materialDesignación completa, estado de suministro, espesor, colada y bobina/chapaRestablezca la trazabilidad cuando el registro no pueda relacionarse con el material
Base del análisisIdentificación del certificado, análisis de colada/producto y material muestreadoNo mezcle registros ni cambie la base del análisis sin indicarlo
Elementos y unidadesValores originales, % en masa/ppm, casillas vacías y calificadores como «<»Obtenga los datos necesarios y documente conversiones y tratamientos permitidos
Cálculo y comparaciónVersión de fórmula, entradas, valores intermedios, redondeo y límite correspondienteRegistre por separado la comprobación aritmética y la evaluación de conformidad
Conclusión y alcanceCumplimiento de este requisito del material, asuntos pendientes, aprobador y pedido aplicableNo convierta un resultado satisfactorio en aprobación de todas las condiciones de soldadura
Confirme requisitos e identidad del material, compruebe los datos, calcule y evalúe por separado el requisito del material y el procedimiento; aclare los datos ausentes
Figura 2. Secuencia de comprobación de datos del material y resultados. Los recuadros indican información necesaria, no informes reales. Aunque los datos estén completos, la aceptación del material y la evaluación del proceso siguen siendo independientes.

Si un pedido limita expresamente CEV y el proveedor solo presenta Pcm, obtenga las entradas de la fórmula exigida o evidencia adicional adecuada. «Pcm es menor» no justifica la aceptación. A la inversa, si se exige Pcm y B sigue siendo desconocido, mantenga ese punto pendiente: un registro CEV completo no lo resuelve.

6. Utilice el resultado para la unión y el proceso reales

El carbono equivalente describe el factor composición. La fisuración por hidrógeno también depende del hidrógeno, de una microestructura susceptible y de tensiones de tracción. Combinaciones de espesores, restricción de la unión, proceso, consumibles y aporte térmico también influyen.[5] Por eso, un valor CEV o Pcm no fija el precalentamiento para cualquier pieza. Una tabla de compra que diga «sin precalentamiento por debajo de este valor» omitiría condiciones esenciales.

La aceptación del material y la liberación de producción pueden tener estados precisos distintos: «certificado relacionado con el material y cálculo comprobado; aplicabilidad del procedimiento de soldadura pendiente». En una unión de materiales diferentes, conserve la identidad y composición de cada uno y evalúe la unión completa con el método aplicable. No promedie ambas composiciones para crear un material imaginario.

Un carbono equivalente menor no satisface automáticamente el grado, la calidad, el estado de suministro, los requisitos de impacto u otras inspecciones del plano. Las sustituciones requieren revisar todas las exigencias. Para Q355N, Q355M y calentamientos posteriores, consulte la guía sobre estado de suministro y revisión del procesamiento.

7. Información que aportar para solicitar una oferta

Para soportes soldados, bastidores u otras piezas de chapa, facilite plano, material especificado, espesor y cantidad prevista; señale soldaduras y zonas de acoplamiento importantes. Si dispone de certificado, adjunte su página de composición e identificación del material. Puede ocultar datos privados del cliente o pedido, conservando los necesarios para relacionar el documento con el material.

Si el plano solo indica «bajo carbono equivalente» o el certificado contiene un CE sin definir, señale esa duda. Confirmar requisito completo, fórmula y evidencia disponible antes de discutir el proceso proporciona una base de oferta más útil que elegir el resultado aparentemente menor.