国际焊接工程师考试材料最后复习提纲

1、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（破坏性检验），材料特征值

强度、塑性、韧性、硬度、导热性、热膨胀性、耐腐蚀性

2、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）

3、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

4、钢的标记体系，EN10027

EN10027-2 材料的数字标记

×××××××

①②③④⑤

①－材料分组： 0=纯铁 1=钢 2=重金属如Cu、Ni 3=轻金属如Al

②－分类组别见表2

③－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EN 10025-2对S235 J2钢的数字编号

01=一般结构钢R m<500N/mm2

材料类别号：1=钢材分类号

按

*主要符号标记:

①G－铸钢如GS-35，GG-灰口铸铁

②根据钢的使用及其机械性能和物理性能的主要符号：

S－普通结构用钢 P－压力容器用钢

L－管道用钢 E－机器制造用钢

B－钢筋用钢 Y－应力钢

R－钢轨用钢 H－高强度拉伸性能的冷轨钢板

例如：EN10025-2 S235J2

③按化学成分含量标记:

i）碳素钢和锰<1%的碳锰钢（不含易切削钢），标记为：CXX。例如：C25，C45

ii）锰>1%的碳锰非合金钢、非合金钢的易切削钢、合金元素<5%的合金钢（不含高速

钢），用数字+化学元素符号+数字来标记。例如：13CrMo4-5

13---C=0.13% Cr---Cr=1% Mo---Mo=0.5%

iii

用 X+数字+化学元素+数字来标记，例如：X5CrNi18-10

X---高合金钢 Cr---Cr=18% Ni---Ni=10%

按欧洲标准材料标记示例

机械性能一致的钢的标记、按欧洲EN标准非合金结构钢对S、E、P、L、B钢的标记

5、碳钢碳锰钢

——应用

广泛应用于民用建筑、地下工程、桥梁工程、水利工程、车辆制造和机器制造。

——标准

欧洲标准EN 10025-2

——标记

－标准号（EN 10025-2）；

－标记S（结构钢）或者E（机器制造用钢）；

－厚度≤16mm的最低屈服强度的标识，用M Pa表示

－如果适用，关于冲击功数值的等级标记；

－如果适用，表示特殊要求的附加标记C

－标明“＋N或者＋AR”

示例：一种适于冷弯边（C）的结构钢（S）,其在室温条件下的最低屈服强度为355Mpa1)，在0℃（J0）条件

下的最低冲击功数值为27J，供货状态为正火轧制（或者轧制状态）钢材EN 10025-2-S355J0C＋N（或者＋AR）

——化学成分

——机械性能

——可焊性

*碳当量CEV:

CEV = C ＋Mn

＋

Cr＋Mo＋V

＋

Ni＋Cu 6 5 15

非合金结构钢的焊接：普通结构钢熔化焊时的焊接性主要受它的淬硬倾向、脆断倾向、时效倾向以及它的偏析性能等因素的影响。这些影响都是由钢的化学成分所确定，尤其是由钢中的含碳量、含氮量、含硫量和含磷量所确定。

含碳量不大于0.22%的结构钢是可焊接钢种，并且可在不予热的情况下施焊。

——耐侯钢

含有一定数量的合金元素的钢材，如添加P、Cu、Cr、Ni、Mo、…到钢材中在温度条件下通过在母材金属上形成自保护的氧化膜可以增强其抗大气腐蚀性。

耐侯钢标记：

－标准号（EN 10025-5）；

－标记S（结构钢）；

－厚度≤16mm的最低屈服强度的标识，用MPa表示；

－相关冲击功数值的质量标识；

－字母W表示钢材抗大气腐蚀；

－如必要，字母P表示高磷含量等级（只适用于级别S355）；

－标明“＋N或者＋AR”

例：防大气腐蚀（W）的结构钢（S）在355MPa1)的室温下使用最低屈服强度，在0℃(J0)条件下使用27J的最低冲击功，正火轧制（或轧制）供货：钢材EN 10025-5-S355J0W＋N（或者＋AR）

耐侯钢焊接性

如果使用无抗大气腐蚀的填充金属则应该确保焊缝本身是耐候的。

在焊接之前，应该将已形成的表面层清除至接头边缘10mm到20mm的距离。

焊接钢材级别S355J0WP和S355J2WP采用的磷含量很高时，应该采用特殊的预防措施

6、细晶粒结构钢

——提高金属材料强度的机理

1）析出强化

2）固溶强化

3）晶界强化

4）热处理强化

5）冷作硬化

——细晶粒钢的分类

正火细晶粒结构钢，标准EN10025-3（2004）

热机械轧制细晶粒结构钢，标准EN10025-4（2004）

调质细晶粒结构钢，标准EN10025-6（2004）

——细晶粒钢的应用

主要是用于受较高载荷的焊接构件，如桥梁、闸门、容器、水罐、吊车以及用于低温情况下。

——正火和热机械轧制细晶粒钢的标记

－标准号（EN 10025-3，-4）；

－标记S（结构钢）；

－厚度≤16mm的最低屈服强度的标识，用MPa表示；