第二章《材料》
一、试验检测工程师大纲
主要考试内容
1． 土工试验
（1） 土的三相组成及物理性质指标换算
了解：土的形成过程。
熟悉：土的三相组成；土是由土颗粒、水、气体三种物质组成的集合体。土的热物理性质指标及指标换算。
掌握：含水量试验；密度试验；相对密度试验。
（2） 土的粒组划分及工程分类
了解：粒度、粒度成分及其表示方法；司笃克斯定律。
熟悉：土粒级配指标：Cu、Cc；土粒大小及粒组划分。
掌握：土的工程分类及命名（现行《公路土工试验规程》）；颗料分析试验。
（3） 土的相对密实度及界限含水量
了解：天然稠度试验。
熟悉：相对密实度Dr的基本概念及表达；黏性土的界限含水量（液限wL、塑限wp、缩限ws）塑性指数IP、液性指数IL。
掌握：砂土相对密实度测试；界限含水量试验。
（4） 土的动力特性与击实试验
了解：击实的工程意义；击实试验原理。
熟悉：土的击实特性；影响压实的因素。 掌握：击实试验。
（5） 土体压缩性指标及强度指标
了解：压缩机理；有效应力原理；与强度有关的工程问题；三轴压缩试验；黄土湿陷试验。
熟悉：室内压缩试验与压缩性指标；先期固结压力PC与土层天然固结状态判断；强度指标c、φ；CBR的概念。
掌握 ：固结试验 ；直接剪切试验；无侧限抗压试验；承载比（CBR）试验；回弹模量试验。
（6） 土的化学性质试验及水理性质试验
了解：膨胀试验；收缩试验；毛细管水上升高度试验。
掌握：酸碱度试验；烧失量试验；有机质含量试验；渗透试验。
（7） 土样的采集及制备
了解：土样的采集、运输和保管。掌握：土样和试验制备。
2集料
（1） 粗集料基本概念
了解：集料的定义；标准筛的概念。
熟悉：集料划分方法；粗细集料最大粒径和公称最大粒径概念。
（2） 粗集料密度
了解：粗集料（涉及石料和细集料）的各种密度定义。
熟悉：密度常用量纲；不同密度适用条件。
掌握：表观密度和毛体积密度的试验操作方法、结果计算。
第三章：合金结构钢
1．分析热轧钢和正火钢的强化方式和主强化元素又什么不同，二者的焊接性有何差别？在制定焊接工艺时要注意什么问题？
答：热轧钢的强化方式有：（1）固溶强化，主要强化元素：Mn，Si。（2）细晶强化，主要强化元素：Nb,V。（3）沉淀强化，主要强化元素：Nb,V.；正火钢的强化方式：（1）固溶强化，主要强化元素：强的合金元素（2）细晶强化，主要强化元素：V,Nb,Ti,Mo（3）沉淀强化，主要强化元素：Nb,V,Ti,Mo.；焊接性：热轧钢含有少量的合金元素，碳当量较低冷裂纹倾向不大，正火钢含有合金元素较多，淬硬性有所增加，碳当量低冷裂纹倾向不大。热轧钢被加热到1200℃以上的热影响区可能产生粗晶脆化，韧性明显降低，而是、正火钢在该条件下粗晶区的V析出相基本固溶，抑制A长大及组织细化作用被削弱，粗晶区易出现粗大晶粒及上贝、M-A等导致韧性下降和时效敏感性增大。制定焊接工艺时根据材料的结构、板厚、使用性能要求及生
产条件选择焊接。
2．分析Q345的焊接性特点，给出相应的焊接材料及焊接工艺要求。
答:Q345钢属于热轧钢，其碳当量小于0.4％，焊接性良好，一般不需要预热和严格控制焊接热输入，从脆硬倾向上，Q345钢连续冷却时，珠光体转变右移，使快冷下的铁素体析出，剩下富碳奥氏体来不及转变为珠光体，而转变为含碳量高的贝氏体与马氏体具有淬硬倾向，Q345刚含碳量低含锰高，具有良好的抗热裂性能，在Q345刚中加入V、Nb达到沉淀强化作用可以消除焊接接头中的应力裂纹。被加热到1200℃以上的热影响区过热区可能产生粗晶脆化，韧性明显降低，Q345钢经过600℃×1h退火处理，韧性大幅提高，热应变脆化倾向明显减小。；焊接材料：对焊条电弧焊焊条的选择：E5系列。埋弧焊：焊剂SJ501，焊丝H08A/H08MnA.电渣焊：焊剂HJ431、HJ360焊丝H08MnMoA。CO2气体保护焊：H08系列和YJ5系列。预热温度：100～150℃。焊后热处理：电弧焊一般不进行或600～650℃回火。电渣焊900～930℃正火，600～650℃回火
焊接冶金学-材料焊接性
名词解释：;;
1、焊接性：焊接;性是指同质材料或异质材料在制造工艺条件下，能够焊接形成完整接头并满足预期使用要求的能力。
2、碳当量：把;钢中合金元素的含量按相当于若干碳含量折算并叠加起来，作为粗略评定钢材料冷裂纹倾向的参数指标。;;
3、焊接性的间;接评定：①碳当量法；②焊接冷裂纹敏感性指数法；③消除应力裂纹敏感性指数法；④热裂纹敏感性指数;法；⑤层;状撕裂敏感性指数法；⑥焊接热影响区最高硬度法。
第三;章 合金结构钢的焊接
1、热;轧钢HA;Z过热区脆化
原因：;采用过;大的焊接热输入，粗晶区将因晶粒长大或出现魏氏组织而降低韧性；采用过小的焊接热输入，粗晶区中的马;氏体组;织所占的比例增大而降低韧性。
2、正火;钢HA;Z过热区脆化
原因：1;、晶粒;长大2、沉淀相Ti和Vc发生高温溶解，溶入奥氏体基体，在冷却过程中来不及析出，保留在铁集体内，使其;变脆;。过热区脆化与魏氏组织无关；采用过大的焊接输入，导致晶粒粗大，主要是1200高温下其沉淀强化作用的碳;化物;和氮化物质点分解并溶于奥氏体，在随后的冷却过程中来不及析出而固溶在基体中，Nb等推迟铁素体的产生，;上贝;氏体的产生，上贝氏体增多，导致韧性下降；采用过小的焊接热输入，冷却速度加快，淬硬组织马氏体增多，导致;韧性下降。
3、分析热;轧;钢和正火钢的强化方式及主要强化元素有何不同，二者焊接性有何差异，在制定工艺时应注意什么？
答：⑴强化;;方式：热轧钢用Mn、Si等合金元素固溶强化，加入V、Nb以细化晶粒和沉淀强化；正火钢在固溶强化的基础上加;;入一些碳、氮化合物形成元素C、V、Nb、Ti、Mo进行沉淀强化和晶粒细化。⑵裂纹-热轧钢对冷、热裂纹都不敏;;感，不出现再热裂纹，出现层状撕裂；正火钢冷裂纹倾向大于热轧钢，对热裂纹不敏感出现再热裂纹和层状撕裂。;;⑶热影响区性能变化：热轧钢脆化、晶粒粗大和粗晶脆化；正火钢粗晶脆化和组织脆化。⑷制定工艺时应注意：热;;轧钢线能量需要适中，正火钢应选较小线能量。
第一章 金属的焊接性
一、金属焊接性
1. 概念 ：金属焊接性就是金属是否能适应焊接加工而形成完整的、 具备一定使用性能的焊接
接头的特性。
含义 ：一是金属在焊接加工中是否容易形成缺陷； 二是焊成的接头在一定的使用条件下可靠 运行的能力。
评价标准 ：如果某种金属采用简单的焊接工艺就可获得优质焊接接头并且具有良好的使用性 能或满足技术条件的要求，就称其焊接性好；如果只有采用特殊的焊接工艺才能不出缺陷， 或者焊接热过程会使接头热影响区性能显著变坏以至不能满足使用要求，则称其焊接性差。
2. 影响焊接性的因素
1）材料因素
材料是指用于制造结构的金属材料及焊接所消耗的材料。 前者称为母材或基本金属， 即 被焊金属。后者称为焊接材料包括焊条、焊丝、焊剂、保护气体等。
材料因素包括化学成分、冶炼轧制状态、 热处理状态、组织状态和力学性能等。其中化 学成分
（ 包括杂质的分布与含量 ）是主要的影响因素。 碳对钢的焊接性影响最大。 含碳量越高， 焊接热影响区的淬硬倾向越大， 焊接裂纹的敏感性越大。 也就是说， 含碳量越高焊接性越差。 除碳外钢中的一些杂质如氧、 硫、 磷、氢、氮以及合金钢中常用的合金元素锰、 铬、钴、铜、 硅、钼、钛、铌、钒、硼等都不同程度地增加了钢的淬硬倾向使焊接性变差。
若焊接材料选择不当或成分不合格，焊接时也会出现裂纹、气孔等缺陷，甚至会使接 头的强度、塑性、耐蚀性等使用性能变差。
2）设计因素
设计因素是指焊接结构在使用中的安全性不但受到材料的影响而且在很大程度上还受 到结构形式的影响。 例如结构刚度过大或过小，断面突然变化，焊接接头的缺口效应， 过大 的焊缝体积以及过于密集的焊缝数量， 都会不同程度地引起应力集中， 造成多向应力状态而 使结构或焊接接头脆断敏感性增加。
3）工艺因素
工艺因素包括施焊方法 （ 如手工焊、埋弧焊、气体保护焊等 ） 、焊接工艺 （ 包括焊接规范
参数、焊接材料、预热、后热、装配焊接顺序 ） 和焊后热处理等。在结构材料和焊接材料选 择正确、结构设计合理的情况下工艺因素是对结构焊接质量起决定性作用的因素。
