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11.力学性能:强度、硬度、塑性、韧性；物理性能：密度、熔点、导热性、热膨胀性；化学性能：耐蚀性、热稳定性。2.正应力：方向垂直于截面的应力,分为拉应力、压应力两种。3.强度：金属抵抗永久变形和断裂的能力,拉伸试验测定强度与塑性指标,分弹性（应力与应变成正比）屈服（应力不再增加,应变继续增大,主要为塑性变形,材料内部晶格滑移,滑移线大致与轴线成45°角）强化（试件继续变形需增加应力,出现加工硬化）颈缩四阶段,机械设计中,屈服强度作为强度指标,安全系数1.5-2.0,抗拉强度作指标,安全系数2.0-5.0,锅炉1.5,2.7。压力容器1.6,3.0。4.塑性:材料在载荷作用下断裂前发生不可逆永久变形的能力，指标伸长率和断面收缩率（更可靠反映材料的塑性），压力容器伸长率至少10%。5.硬度：材料抵抗局部塑性变形和表面损伤的能力。一般硬度高强度也高，耐磨性好。布氏硬度HB洛氏硬度HR维氏硬度HV（测定焊缝熔合区热影响区硬度）里氏硬度HL（操作简便，适合现场）。6.冲击韧度高的材料一般塑性也好，反之则不一定，承压设备采用V形缺口，钢被加热产生过热，降低冲击韧性。7.剪切应力（方向相反，作用线很近的横向集中力）；弯曲应力：设备壳体形状变化壁厚改变如筒体不直截面不圆不同壁厚板连接时产生；交变应力会使构件出现疲劳破坏；应力集中与缺口大小有关，越尖锐曲率半径越小系数越大；承压设备受内压产生拉应力，与压力直径成正比，壁厚成反比，环缝受力为纵缝一半；屈强比越小塑性越好安全裕度越大，屈强比越高应力集中越敏感，钢的强度越高屈强比越高；断裂韧度是抵抗裂纹扩展的指标，是强度与韧性的体现，与裂纹大小形状应力无关；冷热脆性采用冲击试验，热脆性(400-500℃,金相组织无变化，无损检测不能判定，低合金钢比碳钢热脆性小；氢脆主要发生在碳钢和低合金钢，强度越高氢脆越敏感，-100-150℃范围，无损检测不能检测氢脆，白点可用超声波检测；苛性脆化发生在铆接胀接处；应力腐蚀产生必要条件：元件承受拉应力，有与材料匹配的腐蚀介质环境，材料对应力腐蚀的敏感程度。低合金钢应力腐蚀环境（湿硫化氢液氨氢氧化钠溶液）奥氏体不锈钢常见由氯离子引起，低合金钢应力腐蚀倾向大于碳钢，高强低合金钢大于低强，焊后整体消应力热处理大大降低应力腐蚀敏感性。8.体心立方（α铁δ铁）面心立方（γ铁），晶格缺陷中空位间隙原子使金属强度增高，位错则降低。实际结晶温度总是低于理论结晶温度，两者之差为过冷度。9.钢含碳0.02%-2%，铸铁大于2%，承压设备低碳钢一般低于0.25%，；铁碳合金相结构分铁素体（α铁，强度硬度低塑性韧性好）奥氏体（γ铁，硬度低塑性高，溶碳能力较高）渗碳体（硬度很高，塑性韧性极低）；含碳量0.77为共析钢组织珠光体，低碳钢为亚共析钢小于0.77%，组织为铁素体+珠光体。通常的淬硬组织指的马氏体。过热的亚共析钢较快冷却速度下易产生魏氏体，可完全退火消除。10.热处理是将固态金属及合金按预定要求进行加热,保温和冷却,以改变其内部组织,从而获得所要求性能的一种工艺过程。温度和时间是响热处理的主要因素，加热温度超过Ac1发生珠光体向奥氏体转变，超Ac3时为单一奥氏体。亚共析钢C曲线相对共析钢左移，意味着在连续冷却条件下，若冷却速度相同，亚共析钢塑性韧性较好，硬度较低，C曲线右移，发生淬硬现象。11.完全退火：Ac3以上30-50℃，炉冷，来均匀组织、降低硬度、消除内应力、改善切削加工性能；不完全退火：Ac1以上30-50℃，以降低硬度，改善切削加工性能，消除应力。消除应力退火：Ac1以下100-200℃，对碳钢低合金钢大致500-650℃来消除焊接过程中产生的内应力、扩散焊缝的氢,提高焊缝抗裂性和韧性,也能改善焊缝和热影响区的组织,稳定结构；炉内整体热处理消应力较理想。12.正火Ac3或Acm以上30-50℃，空冷，目的是细化晶粒,均匀组织,降低应力；正火后强度硬度韧性都比退火高，钢板大都以正火状态供货，超声波检测晶粒粗大锻件出现草状回波可正火改善。13.淬火（亚共析钢Ac3以上30-50℃，过共析钢Ac1以上30-50℃），快冷得到马氏体；回火Ac1以下适当温度空冷，降低材料应力，提高韧性；淬火+高温回火为调质，具有一定强度和较高塑性冲击韧性，低合金高强度钢板一般采用调质。14.低合金钢合金总量不超5%，0Cr18Ni9Ti,高合金钢含碳量小于0.1%，含铬为17.5%-18.5%，含镍量8.5%-9.5%，含钛量小于1.5%。含碳量增加，钢的强度增大，但塑性韧性降低，焊接性变差，淬硬倾向增大。Mn脱氧去硫剂，增加强度细化组织提高韧性；Si脱氧剂提高强度硬度，塑性韧性降低；S热脆，形成低熔点共晶体，压力容器用钢材含硫量不大于0.02%；P冷脆，含量不大于0.03%；N低碳钢时效现象（热时效和应变时效（经冷变形再加热后韧性降低）），但在低合金钢起提高强度细化晶粒作用。16MnR900-920℃正火处理，强度略下降但塑性韧性低温冲击值显著提高，≤34可不预热，＞34焊后消应力热处理；低温用钢长加入Mn和Ni，为镇静钢，低温非低温压力容器界限-20℃.奥氏体不锈钢可作为低温用钢和耐热钢，常出现热裂纹；晶间腐蚀450-850℃由于晶间贫铬，可采用稳定化处理850-900℃；固溶处理1050-1100℃强度硬度较低韧性好。1.直流焊机电源分正接反接，正接是工件正极焊条负极，承压设备要求反接。2.药皮：稳弧、保护、冶金、掺合金、改善焊接工艺性能。酸性焊条抗裂性差，成形美观工艺性好，对水锈油不敏感，抗气孔能力强；碱性焊条即低氢焊条，抗裂性好，冲击韧性高，对水锈油敏感，易产生气孔，一般用于直流电源施焊。3.埋弧自动焊节省金属材料和电能，但设备较复杂昂贵，一般平焊位置焊接。焊接电流（熔深）、电弧电压（熔宽）焊缝成形系数是熔宽与熔深之比，电流增加系数小熔合比增大焊缝深而窄，易产生裂纹气孔夹渣，；焊丝深处长度增加使得熔深变小焊缝余高增大。氩弧焊分为熔化极氩弧焊和不熔化极氩弧焊（钨极氩弧焊），成形美观成本高，钨极氩弧焊生产效率低，只能焊薄壁件。二氧化碳气体保护焊成本低质量好生产率高操作性好，不需清理焊渣，但成形不美观，易产生气孔。等离子弧焊可手工可自动焊可填充金属也可不填，电渣焊会出现热裂纹，适于大厚度件垂直位置焊接，不易出现淬硬组织，焊后必须正火和回火处理。4.尽量采用对接接头，余高小于3mm，手工焊3mm以下，自动焊14mm以下可不开坡口；焊接接头包括焊缝熔合区热影响区，埋弧自动焊热影响区最窄。5.焊缝一次结晶若出现偏析会产生热裂纹，熔合区最先结晶；二次结晶随着冷却速度加快，焊缝强度硬度提高塑性韧性下降，焊接接头薄弱部位是熔合区和热影响区，余高造成熔合区热影响区粗晶区结构的不连续，导致应力集中。不易淬火钢如低碳钢和低合金钢过热区会出现魏氏体组织，易淬火钢如高强钢耐热钢的淬火区相当于不易淬火钢的过热区加正火区。消除焊接应力的方法：热处理法机械法振动法，焊前预热焊后热处理有效降低焊接残余应力。6.焊接性包括工艺焊接性（抗裂性）、使用焊接性，钢材焊接性主要取决于化学成分、碳和合金元素含量；碳当量（针对冷裂纹，越高可焊性越差）Ceq0.4%淬硬倾向不明显可不必预热焊件直接施焊。7.控制焊接质量的工艺措施：低合金高强钢焊接避免淬硬组织和冷裂纹1预热（减少淬硬倾向，防止产生裂纹）2焊接能量参数（低合金钢适当增加，低温钢则适当减小）3多层焊多道焊（奥氏体不锈钢和低温钢不希望层间温度高）4紧急后热（300-600℃）5焊条烘烤和坡口清洁（酸性焊条200℃碱性350-450℃，水油锈易气孔，坡口加热不足氧化皮则是未熔合）。8.低碳钢一般无淬硬倾向，焊前不需要预热，焊后也不需要热处理，一般用酸性焊条，重要或裂纹敏感结构用低氢型碱性焊条；低合金钢淬硬倾向比较大，冷至300℃到室温易出现冷裂纹（含氢量残余应力淬硬组织）。1.锅炉的主要参数:容量、压力、温度；三大附件:安全阀、压力表、水位计；压力容器设计的主要工艺参数:压力、温度、直径，延迟裂纹倾向焊后24h进行无损检测，再热裂纹倾向的热处理后再增加一次无损检测；压力管道分长输管道GA公用管道GB工业管道GC。2.无损检测目的：保证产品质量、保障使用安全、改进制造工艺、降低生产成本。超声检测对锻件一般在锻造和粗加工后，电渣焊应在正火后。3.咬边电流太大运条速度太小，造成应力集中发展成裂纹源，角焊中用交流焊代替直流焊防止。焊瘤在横立仰位置更易形成；气孔当坡口附近有水锈油时易产生，采用直流反接，焊前预热来防止；热裂纹（结晶裂纹），弧坑裂纹，熔合区，Ac3线附近一次结晶产生，晶界开裂，措施：降低含碳量、加入一定合金元素、熔深较浅焊缝、合理焊接规范和装配次序；冷裂纹（延迟裂纹）200-300℃下，危害最大，层状撕裂属于冷裂纹，沿晶开裂穿晶开裂，引起构件破坏是脆断，措施：采用低氢型焊条、提高预热采用后热、焊后消氢热处理；再热裂纹接头冷却后再加热至550-650℃，热影响区产生，晶间开裂。未熔合，坡口加热不足有氧化皮。4.使用中常见缺陷：疲劳裂纹、应力腐蚀裂纹、氢损伤、晶间腐蚀、局部腐蚀。第一章绪论1.超声探伤所用的频率一般在0.5~25MHz之间,对钢常用频率为0.5~10MHz特性方向性好，能量高，能在界面产生反射、折射、衍射和波形转换，穿透能力强。2.超声波检测方法分类：按原理分类脉冲反射法，衍射时差法，穿透法，共振法；按波形分类：纵波、横波、表面波、板波、爬波等。3.超声波检测定位较准确，对面积型缺陷的检出率较高；对缺陷的定性定量存在困难A型脉冲反射法无直接见证记录。可检测表面（表面波2λ）内部缺陷。第二章超声波探伤的物理基础1.机械波（波源弹性介质）如水波声波超声波电磁波无线电波红外线可见光紫外线X、γ射线，周期频率只与振源有关与介质无关。谐振动振幅周期频率不变。2.平面波振幅不随距离变化，柱面波与距离平方根成反比，球面波与距离成反比。3.振动与波动是互相关联的,振动是产生波动的根源,波动是振动状态的传播。波动中介质各质点并不随波前进,波动是振动状态和振动能量的传播过程。4.波的干涉波程差为波长整数倍合振幅最大半波长奇数倍最小。超声波灵敏度λ/2，传播速度与介质的弹性模量正比和密度反比，CL:CS:CR=1.8:1:0.9。压应力、晶粒细声速大；除水（74°最大）外液体，温度升高弹性模量减小声速降低5.超声场的特征值有声压、声强和声阻抗声压值反映缺陷大小，超声波在两种介质组成的界面上的反射和透射情况与两种介质的声阻抗密切相关。一般材料的声阻抗随温度升高而降低。声强与频率的平方、声压的平方成正比。6..界面两侧的总声压相等界面两侧质点振动速度幅值相等。垂直入射声压声强仅与声阻抗有关，声强反射率与透射率与从何种介质入射无关；横波入射到固体/液体或固体/气体界面上,横波全反射。7.薄层厚度为半波长的整数倍时,超声波全透射,几乎无反射，称为半波透声层等于1/4波长的奇数倍时声压透射率最低,声压反射率最高。8.薄层两侧介质不同的双界面薄层厚度为其半波长的整数倍时,超声波全透射,几乎无反射，等于1/4波长的奇数倍且薄层声阻抗为其两侧介质声阻抗几何平均值（Z2=（Z1Z3）1/2）时,超声波全透射。9.声压往复透射率高探伤灵敏度高,反之,探伤灵敏度低。声压往复透射率与界面两侧介质的声阻抗有关,与从何种介质入射到界面无关。界面两侧的介质声阻抗相差愈小,声压往复透射率就愈高,反之就愈低。10.第一临界角：纵波折射角βL=90°时的纵波入射角,αⅠ=arcsincL1/cL2第二临界角：横波入射角βS=90°时的纵波入射角,αⅡ=arcsincL1/cs2纵波入射角介于第一临界角和第二临界角时,第二介质中只有横波,没有纵波,这就是常用横波斜探头的制作原理。当纵波入射角大于等于第二临界角时存在表面波，有机玻璃横波探头αL=27.6°～57.7°,有机玻璃表面波探头αL≥57.7°第三临界角：纵波反射角α´L=90°时的横波入射角αⅢ=arcsincs1/cL1横波入射角大于等于第三临