碳含量是决定碳钢强度和焊接性的主要因素。合金钢(主要是低合金钢)除碳以外的各种合金元素对钢的强度和焊接性也起着重要作用。为了表示这些材料的强度、安全性和焊接安全性，通过对大量实验数据的统计，简单表示为碳当量。碳当量指标有很多，比如抗拉强度碳当量、屈服强度碳当量、焊接碳当量、裂纹敏感安全指标(本质上都是碳当量)。各元素的碳当量表示为1/X，X一般为正整数，由统计数据确定。几个元素的碳当量计算之和就是每个1/X值之和。同一元素在不同的碳当量计算方法中，x值不同。不同的研究者得到不同的X值。
碳钢和合金结构钢碳当量的经验公式
C当量=[C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]*安全
在公式中，碳、锰、铬、钼、钒、镍和铜是钢中这种元素的含量。
碳当量的Ceq(百分比)值可根据以下公式计算:
CEQ = C+Mn/6+(Cr+V+Mo)/5+(Cu+Ni)/15
(碳当量Ceq的允许偏差为+0.03%)IIW碳当量的CE公式
CE =[W(c)+W(Mn)/6+[W(Cr)+W(Mo)+W(V)]/5
+[钨(镍)+钨(铜)]/15
焊接的Ce(碳当量)评估
CE≤0.4%焊接安全性好；
CE=0.4~0.6%时，焊接的安全性稍差，焊前应适当预热。
当CE≥0.6%时焊接安全性差，为难焊材料，应采用较高的预热温度和严格的工艺方法。
钢中的氧、氢、氮、硫、磷是有害元素，也影响焊接安全性能；
铸铁碳当量的计算公式
铈=[C+0.3(Si+P)+0.4S-0.03Mn]%
一般铸铁中s很低，Mn的影响很小，所以常简化为:
CE=[C+0.3(Si+P)]%