1.常用钢材的分类

钢和铁都是以铁和碳为主要元素的合金。

工业纯铁：碳的质量分数少于0.0218%的铁碳合金。

钢：碳的质量分数为0.0218%～2.11%的铁碳合金。

铸铁：碳的质量分数为2.11%～6.69%的铁碳合金。

钢中除了铁、碳以外还含有少量其他元素，如锰、硅、硫、磷等。锰、硅是炼钢时作为脱氧剂加入的，称为常存元素；硫、磷是由炼钢原料带入的，称为杂质元素。

钢按其化学成分可分为：

（1）碳素钢。这种钢中除铁以外，主要还含有碳、硅、锰、硫、磷等几种元素，这些元素总的质量分数一般不超过2%。

按碳含量多少，碳素钢又可分为：低碳钢（碳的质量分数小于0.25%），中碳钢（碳的质量分数为0.25%～0.60%），高碳钢（碳的质量分数大于0.60%）。

（2）合金钢。这种钢中除碳素钢所含有的各元素外，还有其他一些元素，如铬、镍、钛、钼、钨、钒、硼等。如果碳素钢中锰的含量超过0.8%，或硅的含量超过0.5%，这种钢也称为合金钢。

2.常用金属材料的性能

金属材料的性能通常包括物理性能、化学性能、力学性能和工艺性能等。其中物理和化学性能包括密度、导电性、导热性、热膨胀性、抗氧化性、耐腐蚀性等。(www.daowen.com)

（1）金属材料的力学性能。金属材料受外部负荷时，从开始受力直至材料破坏的全部过程中所呈现的力学特征，称为力学性能。它是衡量金属材料使用性能的重要指标。力学性能主要包括强度、塑性、冲击韧度和硬度等。

1）强度：金属材料对变形和断裂的抗力，用单位面积上所受的力来表示。常用的强度指标有屈服强度及抗拉强度等，可通过拉伸试验测得。

2）塑性：金属材料在外力作用下产生塑性变形的能力。表示金属材料塑性性能的指标有伸长率、断面收缩率及冷弯角等。

3）冲击韧度：衡量金属材料抵抗动载荷或冲击力的能力，冲击试验可以测定材料在突加载荷时对缺口的敏感性。冲击吸收能量是冲击韧度的一个指标，值越大说明该材料的韧性越好。

4）硬度：金属材料抵抗表面变形的能力。常用的硬度有布氏硬度HBW、洛氏硬度HR、维氏硬度HV。

（2）金属材料的焊接性。焊接性是指材料在限定的施工条件下焊接成按规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力。焊接性能受材料、焊接方法、构件类型及使用要求四个因素的影响。

1）钢铁材料的焊接性：不同类型的钢铁材料因化学成分不同，其焊接性有较大差异，对各种焊接方法的适应性也各不相同。总体来说，钢铁材料是焊接性较好的金属材料。

2）铝及铝合金的焊接性：铝及铝合金表面容易氧化，生成致密的氧化膜，影响焊接性；容易产生气孔和热裂纹。

铝及铝合金焊接主要采用氩弧焊、气焊、电阻焊等，其中氩弧焊（钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊）应用最广泛。铝及铝合金焊前应用机械法或化学清洗法去除工件表面氧化膜。焊接时钨极氩弧焊（TIG焊）采用交流电源，熔化极氩弧焊（MIG焊）采用直流反接，以获得“阴极破碎”作用，清除氧化膜。

3）铜及铜合金的焊接性：铜及铜合金难熔合，易变形；容易产生热裂纹和气孔。