H411010機(jī)電工程項(xiàng)目常用材料

1、PAGE 1H410000機(jī)電工程技術(shù)1H411000機(jī)電工程項(xiàng)目常用材料及工程設(shè)備機(jī)電工程項(xiàng)目是指按照一定的工藝和方法。將不同規(guī)格，型號(hào)、性能、材質(zhì)的設(shè)備、管路、線路等有機(jī)組合起來，滿足使用功能要求的項(xiàng)目。設(shè)備是指各類機(jī)械設(shè)備、靜置設(shè)備、電氣設(shè)備、自動(dòng)化控制儀表和智能化設(shè)備等；管路是指按等級(jí)使用要求將各類不同壓力、溫度、材質(zhì)、介質(zhì)、型號(hào)、規(guī)格的管道與管件、附件組合形成的系統(tǒng)；線路是指接等級(jí)使用要求，將各類不同型號(hào)、規(guī)格、材質(zhì)的電線電纜與組件、附件組合形成的系統(tǒng)。1H411010機(jī)電工程項(xiàng)目常用材料機(jī)電工程項(xiàng)目常用材料有金屬材料非金屬材料和電工線材。本目重點(diǎn)是:掌握機(jī)電工程項(xiàng)目常用金屬材料的類

2、型及應(yīng)用,掌握機(jī)電工程項(xiàng)目常用電氣材料的類型及其應(yīng)用，熟悉機(jī)電工程項(xiàng)目常用非金屬材料的類型及應(yīng)用。1H411011掌握機(jī)電工程項(xiàng)目常用金屬材料的類型及應(yīng)用金屬材料分為黑色金屬和有色金屬兩大類。機(jī)電工程常用的金屬材料主要是制造各種大型金屬構(gòu)件的用鋼。如建筑、機(jī)電、冶金、石化、電力以及鍋爐壓力容器、壓力管道等工程的用鋼。本條主要知識(shí)點(diǎn)是：黑色金屬材料的類型及應(yīng)用有色金屬材料的類型及應(yīng)用。一、黑色金屬材料的類型及應(yīng)用(一)碳素結(jié)構(gòu)鋼（普碳鋼）碳素結(jié)構(gòu)鋼按照碳素結(jié)構(gòu)鋼屈服強(qiáng)度的下限值將其分為4個(gè)級(jí)別，其鋼號(hào)對(duì)應(yīng)為Q195、Q215、Q235和Q275，其中Q代表屈服強(qiáng)度，數(shù)字為屈服強(qiáng)度的下限值。碳素結(jié)

3、構(gòu)鋼具有良好的塑性和韌性，易于成形和焊接，常以熱軋態(tài)供貨，一般不再進(jìn)行熱處理，能夠滿足一般工程構(gòu)件的要求，所以使用極為廣泛。如機(jī)電工程中常見的各種型鋼、鋼筋、鋼絲等，優(yōu)質(zhì)的碳素鋼還可以制成鋼絲、鋼絞線、圓鋼、高強(qiáng)度螺栓及預(yù)應(yīng)力錨具等。(二)低合金結(jié)構(gòu)鋼低合金結(jié)構(gòu)鋼也稱為低合金高強(qiáng)度鋼根據(jù)屈服強(qiáng)度劃分，其共有Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620和Q690八個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。低合金結(jié)構(gòu)鋼是在普通鋼中加入微量合金元素，而具有較好的綜合力學(xué)性能。主要適用于鍋爐汽包、壓力容器、壓力管道、橋梁、重軌和輕軌等制造。例如：某600MW超臨界電站鍋爐汽包使用的就是Q460型鋼；機(jī)電工程

4、施工中使用的起重機(jī)就是Q345型鋼制造的。(三)特殊性能低合金高強(qiáng)度鋼（特殊鋼）工程結(jié)構(gòu)用特殊鋼，主要包括：耐候鋼、耐海水腐蝕鋼、表面處理鋼材、汽車沖壓鋼板、石油及天然氣管線鋼、工程機(jī)械用鋼與可焊接高強(qiáng)度鋼、鋼筋鋼、低溫用鋼以及鋼軌鋼等。1耐候鋼：具有良好的焊接性能。主要使用于車輛、橋梁、房屋、集裝箱等鋼結(jié)構(gòu)的制造中。2石油及天然氣管線鋼：主要是為石油和天然氣管道的制造所使用的鋼。通常包括高強(qiáng)度管線管和耐腐蝕的低合金高強(qiáng)度管線管。3鋼筋鋼：（屬于建筑結(jié)構(gòu)用鋼）有熱軋光圓鋼筋、熱軋帶肋鋼筋和冷軋帶肋鋼筋、余熱處理鋼筋以及預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲等。(四)鋼材的類型及應(yīng)用1型鋼在機(jī)電工程中常用型鋼主要有

5、：圓鋼、方鋼、扃鋼、H型鋼、工字鋼、T形鋼、角鋼、槽鋼、鋼軌等。例如：電站鍋爐鋼架的立柱通常采用寬翼緣H型鋼(HK300b)；為確保爐膛內(nèi)壓力波動(dòng)時(shí)爐墻有一定的強(qiáng)度，在爐墻上設(shè)計(jì)有足夠強(qiáng)度的剛性梁。一般每隔3m左右裝設(shè)一層，其大部分采用強(qiáng)度足夠的工字鋼制成。2板材(1)按其厚度可分為厚板、中板和薄板。(2)按其軋制方式可分為熱軋板和冷軋板兩種，其中冷軋板只有薄板。(3)按其材質(zhì)有普通碳素鋼板、低合金結(jié)構(gòu)鋼板、不銹鋼板、鍍鋅鋼薄板等。例如：油罐、電站鍋爐中的汽包就是用鋼板(10100多毫米厚)焊制成的圓筒形容器。其中，中、低壓鍋爐的汽包材料常為專用的鍋爐碳素鋼，高壓鍋爐的汽包材料常用低合金鋼制造

6、。3管材在機(jī)電工程中常用的有普通無縫鋼管、螺旋縫鋼管、焊接鋼管、無縫不銹鋼管、高壓無縫鋼管等，廣泛應(yīng)用在各類管道工程中。例如：鍋爐水冷壁和省煤器使用的無縫鋼管一般采用優(yōu)質(zhì)碳索鋼管或低合金鋼管，但過熱器和再熱器使用的無縫鋼管根據(jù)不同壁溫，通常采用15CrMo或12CrlMoV等鋼材。4鋼制品在機(jī)電工程中，常用的鋼制品主要有焊材、管件、閥門等。二、有色金屬的類型及應(yīng)用(重金屬和輕金屬)1重金屬(1)銅及銅合金工業(yè)純銅密度為896gcm3，具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性以及優(yōu)良的焊接性能，純銅強(qiáng)度不高，硬度較低，塑性好。在純銅中加入合金元素制成銅合金，除了保持純銅的優(yōu)良特性外，還具有較高的強(qiáng)度，主要品種有

7、黃銅、青銅、白銅。(2)鋅及鋅合金的特性純鋅具有一定的強(qiáng)度和較好的耐腐蝕性。鋅合金分為變形鋅合金、鑄造鋅合金、熱鍍鋅合金。(3)鎳及鎳合金純鎳是銀白色的金屬，強(qiáng)度較高，塑性好，導(dǎo)熱性差，電阻大。鎳表面在有機(jī)介質(zhì)溶液中會(huì)形成鈍化膜保護(hù)層而有極強(qiáng)的耐腐蝕性，特別是耐海水腐蝕能力突出。鎳合金是在鎳中加入銅、鉻、鉬等而形成的，耐高溫，耐酸堿腐蝕。2輕金屬(1)鋁及鋁合金特性及應(yīng)用工業(yè)純鋁密度小，具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，塑性好，但強(qiáng)度、硬度低，耐磨性差，可進(jìn)行各種冷、熱加工。鋁合金分為變形鋁合金、鑄造鋁合金。(2)鎂及鎂合金純鎂強(qiáng)度不高，室溫塑性低，耐腐蝕性差，易氧化，可用作還原劑。鎂合金可分為變形鎂

8、合金、鑄造鎂合金，用于飛機(jī)、宇航結(jié)構(gòu)件和高氣密零部件。(3)鈦及鈦合金純鈦的強(qiáng)度低，但塑性及低溫韌性好，耐腐蝕性好。隨著鈦的純度降低，強(qiáng)度升高，塑性大大降低。在純鈦中加入合金元素對(duì)其性能進(jìn)行改善和強(qiáng)化形成鈦合金，其強(qiáng)度、耐熱性、耐腐蝕性可得到很大提高。1H411012掌握機(jī)電工程項(xiàng)目常用電氣材料的類型及應(yīng)用電氣材料主要是電線和電纜。在電氣工程中以電壓和使用場(chǎng)所進(jìn)行分類的方法最為實(shí)用。一、電線的類型及應(yīng)用1BLX型、BLV型：鋁芯電線，由于其重量輕，通常用于架空線路尤其是長(zhǎng)途輸電線路。2BX、BV型：銅芯電線被廣泛采用在機(jī)電工程中，由于橡皮絕緣的絕緣物中某些化學(xué)成分會(huì)對(duì)銅產(chǎn)生化學(xué)作用，雖然這種作

9、用輕微，但仍是一種缺陷，所以在機(jī)電工程中被聚氯乙烯絕緣電線基本替代。3RV型：銅芯軟線主要采用在需柔性連接的可動(dòng)部位。4BVV型：多芯的平形或圓形塑料護(hù)套，可用在電氣設(shè)備內(nèi)配線，較多地出現(xiàn)在家用電器內(nèi)的固定接線，但型號(hào)不是常規(guī)線路用的BVV硬線，而是RVV為銅芯塑料絕緣塑料護(hù)套多芯軟線。例如：一般家庭和辦公室照明通常采用BV型或BX型聚氯乙烯絕緣銅芯線作為電源連接線；機(jī)電工程現(xiàn)場(chǎng)中的電焊機(jī)至焊鉗的連線多采用RV型聚氯乙烯絕緣平形銅芯軟線這是因?yàn)殡姾肝恢貌还潭?，多移?dòng)。二、電纜的類型及應(yīng)用1VV型、YJV型:聚氯乙烯交聯(lián)聚乙烯電力電纜，不能受機(jī)械外力作用，適用于室內(nèi)、隧道內(nèi)及管道內(nèi)敷設(shè)。2VV2

10、2型、YJV22型:內(nèi)鋼帶鎧裝電力電纜：能承受一定的機(jī)械外力作用但不能承受大的拉力，可直接敷設(shè)在地下。3ZR-YJFE型、NH-YJFE型：阻燃、耐火、阻火等特種輻照交聯(lián)電力電纜，電纜最高長(zhǎng)期允許工作溫度可達(dá)125，可敷設(shè)在吊頂內(nèi)，高層建筑的電纜豎井內(nèi)，且適應(yīng)于潮濕環(huán)境。4.YJV32型、WD-ZANYJFE型:內(nèi)鋼絲鎧裝、低煙無鹵A級(jí)阻燃耐火電力電纜，用前綴和下標(biāo)的變化，來說明電纜的性能即可敷設(shè)的場(chǎng)所。例如：舟山至寧渡的海底電纜使用的是VV59型銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套內(nèi)粗鋼絲鎧裝電纜，因?yàn)樗梢猿惺茌^大的拉力具有防腐蝕能力，且適用于敷設(shè)在水中；但浦東新區(qū)大連路隧道中敷設(shè)的跨黃浦江電力電

11、纜卻采用的是YJV型銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電纜，因?yàn)樵谒淼览镫娎|不會(huì)受到機(jī)械外力作用，也不要求承受大的拉力。5KVV型控制電纜：適用于室內(nèi)各種敷設(shè)方式的控制電路中。與電線一樣，電力電纜的使用除滿足場(chǎng)所的特殊要求外，從技術(shù)上看主要應(yīng)使其額定電壓滿足工作電壓的要求。例如；家用電器使用的220V電線一般工業(yè)企業(yè)用380V線纜，以及輸配電線路使用的500kV、220kV、110kV超高壓和高壓線纜等。電氣材料如今已衍生出新的耐火線纜、阻燃線纜、低煙無鹵低煙低鹵線纜、防白蟻、防老鼠線纜、耐油耐寒耐溫耐磨線纜礦用線纜、薄壁電線等產(chǎn)品。1H411013熟悉機(jī)電工程項(xiàng)目常用非金屬材料的類型及應(yīng)用 一、

12、硅酸鹽材料的類型及應(yīng)用以天然礦物或人工合成的各種化合物為基本原料，經(jīng)粉碎、配料、成型和高溫?zé)Y(jié)等工序制成的無機(jī)非金屬固體材料。包括水泥、絕熱棉、砌筑材料和陶瓷。 (一) 水泥以適當(dāng)成分的生料燒至部分熔融，獲得以硅酸鈣為主要成分的硅酸鹽水泥熟料，加入適量石膏，磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料。廣泛應(yīng)用在建設(shè)工程中。 (二) 絕熱棉 常用絕熱棉的種類很多，通常有膨脹珍珠巖類、離心玻璃棉類、超細(xì)玻璃棉類、微孔硅酸殼、礦棉類、巖棉類等。在機(jī)電安裝工程中，常用于保溫、保冷的各類容器、管道、通風(fēng)空調(diào)管道等絕熱工程。例如：玻璃鋼及其制品以玻璃纖維為增強(qiáng)劑，以合成樹脂為膠粘劑制成的復(fù)合材料，主要用于石油化工耐腐蝕耐壓

13、容器及管道等， (三) 砌筑材料 砌筑材料種類很多，有各種類型的耐火磚和耐火材料。一般用于各類型爐窯砌筑工程，如各種類型的爐窯砌筑工程，各種類型的鍋爐爐墻砌筑，各種類型的冶煉爐砌筑，各種類型的窯爐砌筑等。 (四) 陶瓷 陶瓷是以黏土等硅酸鹽類礦物為原料，經(jīng)粉末處理、成型、燒結(jié)等過程加工而成，具有堅(jiān)硬、不燃、不生銹，能承受光照、壓力等優(yōu)良性能。按照陶瓷材料的性能和用途不同，可分為結(jié)構(gòu)陶瓷、功能陶瓷。 1結(jié)構(gòu)陶瓷：具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨損、高強(qiáng)度、高硬度的特點(diǎn)，是典型的耐高溫材料、高硬度材料、高耐腐蝕材料。 2功能陶瓷：除了具有優(yōu)異力學(xué)性能外，還具有良好的電、磁、熱、光等其他物理化學(xué)性能。 陶瓷

14、制品：管件、閥門、管材、泵用零件、軸承等，主要用于防腐蝕工程中。例如：普通傳統(tǒng)的非金屬材料指以硅酸鹽為主要成分的材料，并包括一些生產(chǎn)工藝相近的非硅酸鹽材料。碳化硅、氧化鋁陶瓷，硼酸鹽、硫化物玻璃，鎂質(zhì)、鉻鎂質(zhì)耐火材料和碳素材料等。通常這一類材料生產(chǎn)歷史較長(zhǎng)，產(chǎn)量較大，用途也較廣。例如：特種新型的元機(jī)非金屬材料主要指用氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硫化物、硅化物以及各種無機(jī)非金屬化合物經(jīng)特殊的先進(jìn)工藝制成的材料。它是20世紀(jì)以來發(fā)展起來的，具有特殊性質(zhì)和用途的材料，如壓電、鐵電、導(dǎo)體、半導(dǎo)體、磁性、超硬、高強(qiáng)度、超高溫、生物工程材料及無機(jī)復(fù)合材料等。 二、高分子材料的類型及應(yīng)用 高分子材料是由

15、相對(duì)分子質(zhì)量很大的大分子組成的材料。由小分子單體經(jīng)聚合反應(yīng)生成大分子鏈而得到高分子材料，通過加工制成各種高分子材料制品。高分子材料由于本身的結(jié)構(gòu)特性，表現(xiàn)出與其他材料所不同的特點(diǎn)，表現(xiàn)為：質(zhì)輕、透明，具有柔軟、高彈的特性；多數(shù)高分子材料摩擦系數(shù)小，易滑動(dòng)，能吸收振動(dòng)和聲音能量；是電絕緣體、難導(dǎo)熱體，熱膨脹較大，耐熱溫度低，低溫脆性；耐水，大多數(shù)能耐酸、堿、鹽等；使用過程中會(huì)出現(xiàn)“老化”現(xiàn)象。 高分子材料按來源分為天然、半合成(改性天然高分子材料)和合成高分子材料?，F(xiàn)代高分子材料已與金屬材料、無機(jī)非金屬材料相同，成為科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要材料。高分子材料按特性分為橡膠、纖維、塑料、高分子膠粘

16、劑、高分子涂料和高分子基復(fù)合材料。高分子材料按用途，又分為普通高分子材料和功能高分子材料。 (一) 塑料塑料是以合成的或天然的樹脂作為主要成分，添加一些輔助材料(如填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、防老劑等)，在一定溫度、壓力下加工成型。按照成型工藝不同，分為熱塑性塑料、熱固性塑料。 1熱塑性塑料 是以熱塑性樹脂為主體成分，加工塑化成型后具有鏈狀的線狀分子結(jié)構(gòu)，受熱后又軟化，可以反復(fù)塑制成型。 2熱固性塑料 是以熱固性樹脂為主體成分加工固化成型后具有網(wǎng)狀體型的結(jié)構(gòu)，受熱后不再軟化，強(qiáng)熱下發(fā)生分解破壞，不可以反復(fù)成型。例如：水管主要采用聚氯乙烯制作；煤氣管采用中、高密度聚乙烯制作；熱水管目前均用耐熱性高的氯

17、化聚氯乙烯或聚丁烯制造；泡沫塑料熱導(dǎo)率極低，相對(duì)密度小，特別適于用作屋頂和外墻隔熱保溫材料，在冷庫中用得更多。 3塑料制品：聚氯乙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯等，用于建筑管道、電線導(dǎo)管、化工耐腐蝕零件及熱交換器等。 (1) 聚乙烯塑料管：無毒，可用于輸送生活用水。常使用的低密度聚乙烯水管(簡(jiǎn)稱塑料自來水管)的規(guī)格，這種管材的外徑與焊接鋼管基本一致。(2) ABS工程塑料管：耐腐蝕、耐溫及耐沖擊性能均優(yōu)于聚氯乙烯管，它由熱塑性丙烯腈丁二烯一苯乙烯三元共聚體粘料經(jīng)注射、擠壓成型加工制成，使用溫度為2070，壓力等級(jí)分為B、C、D三級(jí)。 (3) 聚丙烯管(PP管)：丙烯管材系聚丙烯樹脂經(jīng)擠出成型而得，用于

18、流體輸送。按壓力分為、型，其常溫下的工作壓力為：型為0.4MPa、型為0.6MPa、型為0.8MPa。 (4) 硬聚氯乙烯排水管及管件：硬聚氯乙烯排水管及管件用于建筑工程排水，在耐化學(xué)性和耐熱性能滿足工藝要求的條件下，此種管材也可用于工業(yè)排水系統(tǒng)。例如：塑料及復(fù)合材料水管常用的有：聚乙烯塑料管，涂塑鋼管，ABS工程塑料管，聚丙烯管(PP管)，硬聚氯乙烯管。建筑物中常用的排水管及管件是硬聚氯乙烯。 (二) 橡膠 橡膠是具有高彈性的高分子材料，它是由生膠、配合劑、增強(qiáng)劑組成，按材料來源不同分為天然橡膠和合成橡膠。 (三) 纖維 具有很大長(zhǎng)徑比和一定柔韌性的纖細(xì)物質(zhì)。按原材料及生產(chǎn)過程不同，可分為人造纖維與合成纖維。 1人造纖維是利用自然界中的木料、蘆葦、棉絨等原料