IWT Welding Exam: Materials & Behavior

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Questions and Answers

Parmi ces affirmations, laquelle est vraie ?

  • Un métal dont la structure cristalline est cubique centrée est intrinsèquement ductile et malléable.
  • Un métal dont la structure cristalline est cubique centrée est intrinsèquement dur et malléable.
  • Un métal dont la structure cristalline est cubique centrée est intrinsèquement dur et fragile. (correct)
  • Un métal dont la structure cristalline est cubique centrée est intrinsèquement ductile et dur.

Que peut-on affirmer concernant un alliage de deux métaux, avec limite de solubilité ?

  • Lorsqu'il est constitué d'une seule phase, il a tendance à être plus dur et résistant que lorsqu'il est constitué de deux phases.
  • Cet alliage est toujours constitué de deux phases à température ambiante, quelle que soit la composition chimique.
  • Cet alliage est toujours constitué d'une seule phase à température ambiante, quelle que soit la composition chimique.
  • Lorsqu'il est constitué de deux phases, il a tendance à être plus dur et résistant que lorsqu'il ne présente qu'une seule phase. (correct)

Sur quelle propriété d'un acier le temps de refroidissement entre 800°C et 500°C donne-t-il une indication ?

  • Le niveau de contrainte du joint soudé
  • La soudabilité de l'acier
  • La conductibilité thermique de l'acier
  • La résistance au choc de la soudure (correct)

Que peut-on affirmer concernant la perlite ?

<p>C'est une structure constituée d'une alternance de lamelles de ferrite et de cémentite. (A)</p> Signup and view all the answers

Lors du refroidissement rapide d'un acier, à partir de laquelle de ces phases la martensite se forme-t-elle ?

<p>L'austénite. (A)</p> Signup and view all the answers

Que peut-on affirmer concernant les courbes TRC appliquées à un acier ?

<p>Elles sont utilisées pour prévoir les constituants présents dans l'acier après austénitisation et refroidissement. (A)</p> Signup and view all the answers

Dans la désignation S 355 J2G3 selon NF EN 10027, quelle est la signification du nombre 355?

<p>Résistance minimale à la rupture (C)</p> Signup and view all the answers

Dans une soudure sur acier non ou faiblement allié, quelle est la zone qui présente généralement la dureté la plus élevée ?

<p>La zone affectée thermiquement. (B)</p> Signup and view all the answers

Laquelle de ces définition correspond à la « dilution » ?

<p>C'est la quantité de métal de base qui participe à l'élaboration de la zone fondue. (B)</p> Signup and view all the answers

Parmi ces propositions, laquelle permet d'augmenter le plus la résistance aux chocs en zone fondue d'une soudure sur acier non allié ?

<p>Soudage en plusieurs passes au lieu d'une passe. (B)</p> Signup and view all the answers

Parmi les facteurs listés ci-dessous, lequel favorise la fissuration à froid d'un acier faiblement allié ?

<p>Le soudage sur une forte épaisseur. (B)</p> Signup and view all the answers

Que peut-on affirmer concernant la fissuration à chaud ?

<p>Elle se produit en fin de solidification, dans la zone fondue. (B)</p> Signup and view all the answers

Laquelle des méthodes listées ci-dessous peut-elle être utilisée pour combattre un phénomène d'arrachement lamellaire ?

<p>Concevoir l'assemblage et réaliser la soudure de façon à avoir une zone de liaison inclinée par rapport à la peau de la pièce « sensible ». (C)</p> Signup and view all the answers

Que peut-on affirmer concernant une rupture ductile ?

<p>Les faces rompues présentent des déformations et un aspect mat. (D)</p> Signup and view all the answers

Que peut-on affirmer concernant une rupture par fatigue?

<p>Les faces rompues présentent des stries qui se propagent à partir d'une zone d'amorçage. (B)</p> Signup and view all the answers

Parmi les facteurs listés ci-dessous, lequel favorise un comportement fragile ?

<p>Une forte épaisseur. (A)</p> Signup and view all the answers

Concernant le traitement de détentionnement, laquelle de ces affirmations est vraie ?

<p>Il est réalisé pour stabiliser la géométrie d'une pièce. (D)</p> Signup and view all the answers

Pour laquelle de ces raison effectue-t-on un traitement thermique de normalisation sur un acier ?

<p>Pour obtenir une structure moins fragile et plus fine qu'une structure de recuit. (A)</p> Signup and view all the answers

Parmi les traitements thermiques listés ci-dessous, lequel est appliqué sur les aciers inoxydables austénitiques?

<p>Le traitement d'hypertrempe. (B)</p> Signup and view all the answers

Parmi ces propositions, laquelle correspond le mieux à l'intervalle de températures dans lequel est généralement réalisé le traitement de détentionnement des aciers non ou faiblement alliés ?

<p>550 à 650°C (C)</p> Signup and view all the answers

Laquelle de ces définitions correspond le mieux au « carbone équivalent » ?

<p>C'est une valeur sans dimension qui prend en compte l'effet du carbone et des principaux éléments d'alliage et permet d'évaluer la soudabilité d'un acier. (A)</p> Signup and view all the answers

Parmi ces propositions, quelle est l'action qui permet d'augmenter la ductilité des aciers de construction tout en ayant une résistance élevée ?

<p>Utiliser une nuance d'acier « micro-alliée » plutôt que non alliée. (A)</p> Signup and view all the answers

Par quel procédé sont obtenues les propriétés des aciers TMCP ?

<p>Par laminage contrôlé. (A)</p> Signup and view all the answers

Pour quelle raison est-il intéressant d'utiliser un acier de nuance S 460 NL par rapport à un acier de nuance S 235 ?

<p>Il permet de réaliser des structures plus légères. (B)</p> Signup and view all the answers

Quels éléments d'alliage sont utilisés dans les aciers faiblement alliés résistant au fluage ?

<p>Le chrome et le molybdène. (D)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la recommandation habituelle pour souder les aciers faiblement alliés résistant au fluage ?

<p>Souder avec une énergie de soudage élevée. (A)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la recommandation habituelle pour souder les aciers pour applications cryogénique ?

<p>Souder avec une énergie de soudage faible. (C)</p> Signup and view all the answers

Lors du soudage TIG d'un acier allié à 9% de nickel, laquelle ce ces conditions convient le mieux?

<p>Soudage avec métal d'apport en alliage de nickel, sans traitement thermique après soudage. (B)</p> Signup and view all the answers

Parmi les intervalles listés ci-dessous, lequel correspond à celui dans lequel un acier inoxydable est susceptible d'être sensibilisé à la corrosion inter-granulaire ?

<p>500 à 800°C (D)</p> Signup and view all the answers

Dans certains aciers inoxydables austénitiques, sont ajoutés du titane ou du niobium. Quel est le rôle de ces éléments d'alliage?

<p>Ils évitent une sensibilisation à la corrosion inter-granulaire de ces aciers. (D)</p> Signup and view all the answers

Parmi ces familles d'aciers inoxydables, laquelle convient le moins à un emploi à haute température ?

<p>Aciers inoxydables martensitiques. (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est le principal problème de soudabilité métallurgique rencontré lors du soudage des aciers inoxydables austénitiques?

<p>Le risque de fissuration à chaud. (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est le principal problème de soudabilité métallurgique rencontré lors du soudage des aciers inoxydables ferritiques ?

<p>Le risque de fragilisation par grossissement de grain. (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est le principal problème de soudabilité métallurgique rencontré lors du soudage des aciers inoxydables austéno-ferritiques ?

<p>Le risque de fragilisation lors du traitement thermique après soudage. (D)</p> Signup and view all the answers

Parmi les métaux suivants, lequel présente la meilleure résistance à l'usure par érosion ?

<p>Les aciers inoxydables martensitiques. (B)</p> Signup and view all the answers

Par quel mécanisme un acier fortement allié au manganèse acquiert-il la dureté lui permettant de résister à l'usure?

<p>Par un écrouissage en surface. (D)</p> Signup and view all the answers

Parmi les types de fonte listés ci-dessous, lequel se prête le mieux au soudage par fusion ?

<p>Fonte grise à graphite sphéroïdal. (A)</p> Signup and view all the answers

Parmi ces procédés, lequel convient pour l'assemblage des fontes ?

<p>Soudobrasage à la flamme, avec alliage cuivreux. (B)</p> Signup and view all the answers

Parmi ces défauts, lequel NE concerne PAS le cuivre et ses alliages ?

<p>Inclusions d'alumine. (D)</p> Signup and view all the answers

Que peut-on affirmer concernant la soudabilité des alliages de nickel ?

<p>Les alliages à durcissement structural présentent une moins bonne soudabilité que les alliages sans traitement thermique. (D)</p> Signup and view all the answers

Que peut-on affirmer concernant une soudure MIG réalisée sur un alliage d'aluminium de nuance 6061 T6 ?

<p>Un métal d'apport de nuance 5356 est préconisé pour limiter la perte de résistance. (B)</p> Signup and view all the answers

Parmi ces défauts, lequel peut être typiquement rencontré dans une soudure sur alliage d'aluminium ?

<p>Toutes les propositions ci-dessus. (C)</p> Signup and view all the answers

Quel problème de soudabilité les alliages de titane posent-ils?

<p>Les 2nd et 3ème propositions. (B)</p> Signup and view all the answers

Parmi les propositions suivantes, laquelle convient le mieux au soudage d'un assemblage hétérogène acier non allié / acier inoxydable austénitique ?

<p>Utilisation d'un métal d'apport permettant d'obtenir un métal déposé austénitique, avec faible énergie de soudage. (D)</p> Signup and view all the answers

Que peut-on affirmer concernant une liaison acier/alliage d'aluminium ?

<p>Elle est réalisable par un procédés de soudage à l'état solide, par pression. (A)</p> Signup and view all the answers

Que peut-on affirmer concernant une liaison acier / cuivre ?

<p>Elle est réalisable en soudage par fusion, avec un métal d'apport en cuivre. (B)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Crystalline Structure and Properties

A metal with a cubic centered crystalline structure tends to be hard and fragile.

Alloy Phase Composition

When an alloy of two metals with limited solubility is composed of two phases, it is generally harder and more resistant than when it is composed of only one phase.

Cooling Time and Steel

The cooling time of steel between 800°C and 500°C indicates the resistance to shock of the weld.

What is pearlite?

Pearlite is a structure consisting of alternating lamellae of ferrite and cementite.

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Martensite Formation

Martensite forms from the austenite phase during rapid cooling of steel.

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Time-Temperature-Transformation curves

Time-Temperature-Transformation curves are used to predict the constituents present in steel after austenitization and cooling.

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Steel Designation S 355 J2G3

In the designation S 355 J2G3 according to NF EN 10027, the number 355 signifies the minimum yield strength.

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Hardness on non-alloyed steel

In welding on non-alloyed or low-alloyed steel, the heat-affected zone generally has the highest hardness.

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Welding Dilution

In welding, dilution refers to the amount of base metal that participates in the creation of the molten zone.

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Welding Multiple Passes

Welding in multiple passes increases resistance to shocks in the molten zone for non-alloy steel welds.

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Cracking with thickness

Welding on a thick material can increase risk of cold cracking while welding a low alloyed steel.

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Hot Cracking

Hot cracking occurs at the end of solidification in the molten zone.

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Preventing Lamellar Tearing

To combat lamellar tearing, design and perform welding so the bond area is inclined relative to the skin of the part.

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Characteristics of a Ductile Rupture

Ductile fracture faces show deformations and a matte appearance.

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Stress relieving

Stress relieving is performed to stabilize the geometry of a part.

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Study Notes

  • Professional Training in Technological Formation blank exam for the International Welding Technologist (IWT).
  • These exam questions cover the materials and their behavior during welding (Module 2).

Structure and Properties of Metals

  • A metal with a body-centered cubic crystalline structure is intrinsically hard and brittle.

Phase Diagrams and Alloys

  • An alloy of two metals with a solubility limit has increased hardness and resistance when consisting of two phases.

Iron-Carbon Alloys

  • The cooling time of steel between 800°C and 500°C provides an indication of its impact resistance in welding.
  • Pearlite has a structure of alternating ferrite and cementite lamellae.
  • In rapid steel cooling, martensite forms from austenite.

Elaboration and Classification of Steels

  • In the designation S 355 J2G3 according to NF EN 10027, "355" indicates the minimum yield strength.

Behavior of Construction Steels During Fusion Welding

  • In welding non-alloyed or low-alloyed steel, the heat-affected zone has the highest hardness.
  • Dilution corresponds to the amount of base metal participating in the creation of the molten zone.
  • Welding in multiple passes instead of one pass increases impact resistance in the fusion zone of non-alloyed steel weld.

Cracking Phenomena in Welded Joints

  • Welding on a thick piece favors cold cracking in low-alloy steel.
  • Hot cracking occurs at the end of solidification in the molten zone.
  • An assembly should be designed and welded to create a liaison zone that is angled relative to the surface of the sensitive part in order to combat laminar tearing.

Types of Fractures

  • Ductile rupture shows deformation and a matte appearance on broken surfaces.
  • Brittle rupture shows shiny facets with crystallinity.
  • Fatigue rupture shows striations propagating from an initiation zone

Heat Treatments of Base Metals and Welded Joints

  • Normalizing heat treatment on steel refines the structure and reduces fragility more than annealing.
  • Hyper quenching is a heat treatment method applied to austenitic stainless steels.
  • Detensioning heat treatment for non-alloyed or low-alloyed steels is generally performed between 550 and 650°C.

Construction Steels (Non-Alloyed)

  • The "carbon equivalent" is a dimensionless value that considers the effect of carbon and other alloying elements to evaluate the weldability of a steel.

High-Resistance Steels

  • The use of "micro-alloyed" steel increases the ductility of construction steels with high resistance.
  • TMCP steels obtain their properties through controlled rolling.

Applications of Construction and High-Resistance Steels

  • Using a S 460 NL steel grade compared to S 235 allows for lighter structures.

Creep and Creep Resistant Steels

  • Chromium and molybdenum are used as alloying elements in low-alloy creep-resistant steels.

Steels for Cryogenic Applications

  • Welding with low welding energy can be used for steels for cryogenic applications.

TIG Welding for 9% Nickel Alloy Steel

  • Use nickel alloy filler metal without post-weld heat treatment.

Introduction to Corrosion

  • Stainless steel is susceptible to intergranular corrosion between 500 and 800°C.
  • Titanium or niobium is added to austenitic stainless steels to prevent intergranular corrosion.

Stainless and Refractory Steels

  • Martensitic stainless steels are least suitable for high-temperature applications.
  • The risk of hot cracking is the main welding issue with austenitic stainless steels.
  • Ferritic stainless steels mainly have a risk of grain growth induced weakening.
  • Austenitic-ferritic stainless steels have their main issue being weakening during heat treatment.

Introduction to Wear and Protective Layers

  • Martensitic stainless steel displays the best resistance to wear.

Manganese Alloy Steel

  • High manganese alloy steels are surface hardened for wear resistance.

Cast Irons and Steels

  • Spheroidal graphite cast iron is the most suitable for fusion welding.
  • Copper alloy brazing is best for assembling cast iron.

Copper and Copper Alloys

  • Copper and its alloys are not concerned with cold cracking.

Nickel and Nickel Alloys

  • Alloys with structural hardening have less weldability as opposed to non-heat treated alloys.

Aluminum and Alloys

  • Using 5356 filler metal is advised when MIG welding 6061 T6 aluminum to limit the loss of resistance.
  • Porosity may typically occur when welding aluminum alloy.

Titanium and Other Metals and Alloys

  • Titanium alloy’s issues are embrittlement from atmospheric contamination, and loss of ductility from overheating.

Joining Dissimilar Metals

  • When welding non-alloyed steel to austenitic stainless steel, use a filler metal that creates an austenitic deposit with low welding energy

Steel/Aluminum Bonding

  • Bonding steel with aluminum alloy can be achieved by solid-state pressure welding processes.

Steel / Copper Bonding

  • A steel/copper connection is achievable through fusion welding using a nickel-based filler metal.

Testing Materials of Base-Material and Welded Joints

  • The hardness of a material cannot be measured in a tensile test.
  • Increased chromium shifts transition temperature to higher values for a low-alloy steel.
  • Hardness profiles are performed in the heat affected zone and fusion zone near the surface to find possible hardened structures.

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