国际焊接工程师材料复习

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1、焊接材料复习提纲材料及材料焊接行为在基础课程和主课程中都涉及到，此部分需要掌握金属材料的基本知识和焊接冶金基本知识，更需要掌握常用的金属材料性能及其焊接性。基本知识内容包括：铁碳相图及相关知识、焊接裂纹及焊接性、材料及接头热处理、金属材料特性及其试验方法。具体金属材料要从以下几个方面了解这种材料：标准、标记方法、典型钢种、化学成分、机械性能、材料特性、焊接性、焊接材料的选择、焊接工艺要点。本部分涉及到的标准有：材料的分类和标记体系、每种材料的标准和标记方法、焊接填充材料的标准和标记。材料基础知识金属结构、铁碳合金、铁碳相图金属材料中常见的晶格形式纯铁的

2、结晶过程置换固溶体、间隙固溶体、金属化合物共晶相图、包晶相图铁碳合金相图中各特征点的意义铁素体、奥氏体、珠光体、贝氏体、马氏体、莱氏体、渗碳体，魏氏组织共析钢、亚共析钢、过共析钢、共晶白口铁、亚共晶白口铁、过共晶白口铁钢的冷却转变，TTT曲线，CCT曲线焊接冶金焊接接头构成和各区的特点焊接裂纹的种类和形成机理焊接接头断裂形式和裂纹试验热处理热处理种类、作用正火、淬火、回火、调质、消除应力退火、时效强化、固溶处理金属材料性能，试验方法，材料特征值强度、塑性、韧性、硬度、导热性、热膨胀性、耐腐蚀性裂纹形成机理肉眼或≤6:1的放大镜能够识别借助V＞6:1的显

3、微镜的识别焊接接头中的缺陷裂纹裂纹尺寸宏观裂纹微观裂纹冷裂纹裂纹形成晶间裂纹穿晶裂纹裂纹形成的原因/条件热裂纹凝固裂纹液化裂纹层状撕裂淬硬裂纹氢致裂纹时效裂纹析出裂纹脆化裂纹收缩裂纹缺口裂纹再热裂纹（两种形成均可能）裂纹分布1焊缝中纵向裂纹（多为结晶裂纹）2焊缝中横向裂纹（多为延迟裂纹）3熔合区横向裂纹（多为延迟裂纹）4焊缝根部裂纹（延迟、热应力裂纹）5HAZ根部裂纹（延迟裂纹）6焊趾纵向裂纹（延迟裂纹）7焊趾纵向裂纹（液化、再热裂纹）8焊道下裂纹（延迟、液化、再热裂纹）9层状撕裂10弧坑裂纹（纵向、横向、星形）裂纹分类凝固裂纹（结晶裂纹）液化裂纹——

4、热裂纹再热裂纹延迟裂纹——冷裂纹钢的工业生产高炉炼铁过程还原过程，焦碳既作为燃料又作为还原剂，成品为生铁。炼钢过程基本氧化过程，由生铁炼成钢要求去除不期望存在的铁的伴生杂质，如碳、硅、锰、磷和硫。精炼方法：酸性转炉炼钢法、平炉炼钢法、电炉炼钢法钢的浇注浇注的钢水中仍含有大量氧的成份。应进行脱氧，这一过程为还原。沸腾钢镇静钢（在钢水中添加约0.15%的硅和少量的锰和铝）特别镇静钢（在钢水中添加约0.2%的硅，约0.02%的铝和少量的锰）合金元素对钢性能的影响性能CSiMnPSCrNiMoCuAl抗拉强度++++(－)+++++硬度+++++++++屈服极

5、限+++++++++延伸率－＜2%(－)(－)－－(－)－(－)－冲击韧性－－+－－(－)+－(－)冷变形性－－(－)－－(+)－(－)深冲性－－－(－)－(－)－(+)－(－)锻造－－+－(－)(－)－(－)压力焊能力－－(+)－－－(+)(－)－熔化焊能力－－+－－－－+(－)热脆性－－++++淬硬性++++++(+)+热强性+至400++－+(+)同C+临界冷却速度－－－－－(－)耐腐蚀性+(+)－++(+)同C(+)+抗高温氧化性+++(+)+冷作硬化性++++(+)疲劳性能(+)间接(+)同C(+)同C(+)同C(+)同C硫硫在铁中几乎不溶解

6、，它与铁形成化合物硫化铁。由于硫化铁的熔点较低（1200℃），它一般沉淀在晶界上，硫化铁在800～900℃时变脆。此时，钢很容易在晶界处破坏（红脆性）。当温度超过1200℃时，晶界上的硫化铁熔化，钢以热脆形式发生破坏。在偏析区特别容易出现热裂倾向。磷磷使钢变脆。由于磷—铁化合物的熔点较低，因此易产生热裂纹。氮温度大约超过600℃时，氮可溶解在铁素体中，但在室温时，氮就会析出，它阻碍钢的可变形性（时效）。在特殊镇静钢中，至少0.02%的铝含量与氮相结合，因此在特殊镇静钢中避免了时效现象。钢的分类，EN10020标准按合金元素的含量分类碳钢（非合金钢）低合

7、金钢∑合金元素含量<5%例如13CrMo4-5高合金钢∑合金元素含量≥5%例如X6CrNi16-13按使用要求分类普通钢优质钢特殊优质钢钢的标记体系，EN10027EN10027-2材料的数字标记×××××××①②③④⑤①－材料分组：0=纯铁1=钢2=重金属如Cu、Ni3=轻金属如Al②－分类组别见表2③－不同品种的数字编号④⑤－钢种的数量有要求时的标记数字例：1．0116按EN10025-2对S235J2钢的数字编号01=一般结构钢Rm<500N/mm2材料类别号：1=钢材分类号非合金钢合金钢普通钢优质钢特殊优质钢优质钢特殊优质钢工具钢其它各类特殊钢

8、耐化学腐蚀钢结构、机械制造和钢筋用钢0090普通钢10特殊物理性能的钢20Cr3040不锈钢N