2H310000机电工程施工技术
2H311000机电工程常用材料及工程设备 2H311010机电工程常用材料
机电工程常用材料分类：金属材料、非金属材料、电气材料 2H311011金属材料的类型及应用 一、金属材料
1、金属材料：黑色金属、有色金属。
2、黑色金属：铁和铁基合金（钢、铸铁、铁合金），锰、铬及合金。
有色金属：铝及铝合金，铜及铜合金，钛及钛合金，镁及镁合金，镍及镍合金。 二、黑色金属材料
1、黑色金属材料又称钢铁材料，它是工业中应用最广、用量最多的金属材料，它们都是以铁和碳为主要元素组成的合金。
2、生铁：碳的质量分数（ωc）＞2%的铁碳合金。 按用途分：炼钢生铁，铸造生铁。 按化学成份分：普通生铁，特种生铁。
3、铸铁：碳的质量分数（ωc）＞2%（一般2.5%~3.5%）的铁碳合金。 按断口颜色分：灰铸铁，白口铸铁，麻口铸铁。
按生产方法和组织性能份：普通灰铸铁，孕育铸铁，可锻铸铁，特殊性能铸铁，球墨铸铁。 灰铸铁普遍应用于工业中，在火电站中多用于制造低中参数汽轮机的低压缸和隔板。 4、钢：碳的质量分数（ωc）＜2%的铁碳合金。
主要用于压力容器，高、低温构件，耐磨、耐腐蚀、耐热构件\\ 零部件，管道，锻件等。
按化学成分和性能分类：碳素结构钢，合金结构钢，特殊性能低合金高强度钢。
a、碳素结构钢：低碳钢（ωc≤0.25%）中碳钢（0.6%＞ωc＞0.25%）高碳钢（ωc＞0.6%） 对应牌号：Q195、Q215、Q235、Q255、Q275
Q——碳素钢屈服强度 数字——碳素钢屈服强度的下限值
各种型钢、钢筋、钢丝等都属于碳素结构钢，优质的碳素结构钢还可以制成钢丝、钢绞线、圆钢、高强度螺栓、预应力锚具等。
b、合金结构钢：按其合金元素的总含量分 低合金结构钢中合金结构钢高合金结构钢 低合金结构钢最常用，对应牌号：Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620。
某600MW超临界电站锅炉汽包使用Q460型钢；起重机使用Q345型钢，该种钢韧度好、缺口敏感性较碳素结构钢大。
我国压力容器规范推荐使用的低合金高强度钢板16MnR、15MnVR、18MnMoNbR、13MnMoNbR和07MncrMoVR等。
c、特殊性能低合金高强度钢：也称特殊钢，主要包括：耐候钢、耐海水腐蚀钢、表面处理钢材、汽车冲压钢板、石油及天然气管线钢材、工程机械用钢与可焊接高强度钢、钢筋钢、低温用钢、钢轨钢等。
按钢的用途分类：结构钢、工具钢、特殊用钢、专用钢、铸钢、锻钢、热轧钢、冷轧钢、冷拔钢。 5、钢材：型材、板材、管材、线材、钢制品。
a、型材：圆钢、方钢、扁钢、H型钢、角钢、工字钢、T型钢、槽钢、钢轨等。
电站锅炉钢架的立柱通常采用宽翼缘H型钢（HK300b）。大型角钢广泛用于厂房、铁路、交通、桥梁、车辆、船舶等大型构件；中型角钢用于电力铁塔、井架及其他用途构件；小型角钢用于设备制造、支架和框架等。
b、板材：钢带（带钢）薄钢板（厚度在0.2~4mm）厚钢板（厚度在4mm以上钢板的统称） 中板（厚度在4~25mm） 厚板（厚度在25~60mm）特厚板（厚度＞60mm）
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碳素结构钢厚钢板广泛用于焊接、铆接、栓接结构，如桥梁、船舶、管线、车辆、机械。其中质量等级C、D属于优质碳素结构钢，主要用于对韧性和焊接性能要求较高的钢结构。
c、管材：普通无缝钢管、螺旋缝钢管、焊接钢管、无缝不锈钢管、高压无缝管。
锅炉水冷壁和省煤器使用的无缝管一般采用优质碳素钢管或低合金钢管，过热器和再热器使用的无缝钢管根据不同壁温，选用15CrMo或12Cr1MoV等钢材。
结构用焊接钢管主要用于建筑用管桩、脚手架、桥梁、矿山、船舶、电站、输电塔、球场、运动场、房屋的门、窗、栏杆、钢家具、运动器械、自行车等。
d、钢制品：焊条、管件、阀门等。
焊条：酸性焊条、碱性焊条、不锈钢焊条、铸铁焊条、低温钢焊条等。 管件：法兰、弯头、三通、四通、变径、钢制活接头、管接头、封头、盲板。
阀门：根据工作压力、温度、介质、阀体、阀芯、密封垫材质、构造形式不同可分为许多种类型。管道工程常用阀门大类上可以分为闸阀、截止阀、球阀、针形阀、蝶阀、止回阀、调节阀、角阀、减压阀、安全阀、旋塞、柱塞阀、隔膜阀、浮球阀、疏水器等。
三、有色金属 1、铝及铝合金
a、纯铝：密度2.7g/cm，仅为铁的1/3，导电性好，磁化率极低，接近于非铁磁性材料。 纯铝分类：高纯铝（主要用于科学研究和制作电容器等）
工业纯铝（以纯度高低分别用于制作铝箔、包铝、电线、电缆、器皿、焊条、装饰材料、反光板、热交换器等。）
b、铝合金：热处理后可显著提高强度，可用于制造承受较大载荷的机器零件和构件。
铝合金分类：变形铝合金（可采用锻造、轧制、挤压等方法制成板材、带材、棒材、管材、线材等。） 铸造铝合金（适用于铸造生产，可直接浇铸成铝合金铸件） 2、铜及铜合金
a、纯铜：常称紫铜，主要用于制作电导体及配制合金。纯铜、铜合金的导电、导热性很好，对大气和水的抗蚀能力很高。铜是抗磁性物质。
根据杂质含量不同，工业纯铜的牌号分为：T1、T2、T3、T4，编号越大，纯度越低。T1主要用于导电材料和配制高纯度合金；T2主要用于电力输送用导电材料，制作电线、电缆等；T3、T4主要用于电机、电工器材、电气开关、垫圈、铆钉、油管等。
b、铜合金：铜中加入合金元素后，可获得较高的强度和硬度，而且塑性很好，容易冷、热成形，易焊接。铸造铜合金有很好的铸造性能。
铜合金分类：黄铜、青铜、白铜。
黄铜：以锌为主要合金元素的铜合金，分普通黄铜和复杂黄铜。复杂黄铜分铅黄铜、锡黄铜、铝黄铜等。铸造铅黄铜可制作轴瓦和衬套；锡黄铜广泛应用于制作船舶零件；铝黄铜可用于制造大型蜗杆、海船用螺旋桨等。
青铜：含铝、硅、铅、铍、锰等的铜基合金，包括有锡青铜、铝青铜、铍青铜等。锡青铜在造船、化工、机械、仪表等工业中广泛应用，主要制造轴承、轴套等耐磨零件和弹簧等弹性元件，以及抗蚀、抗磁零件等。
白铜：以镍为主要合金元素的铜合金。主要用于制造船舶仪器零件、化工机械零件及医疗器械等。锰白铜可制作热电偶丝。
3、钛及钛合金
a、钛的熔点高，热膨胀系数小，导热性差。纯钛塑性好、强度低，易于加工成型，可制成细丝和薄片。钛的抗氧化性能优于大多数奥氏体不锈钢。
b、工业纯钛中含有氢、氧、铁、镁等杂质元素，可制作在350℃以下工作、强度要求不高的零件。 c、钛合金分类：α钛合金、β钛合金、（α+β）钛合金。
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β钛合金一般在350℃以下使用，适于制造压气机叶片、轴、轮盘等重载的回转件等。 4、镁及镁合金
a、纯镁的室温密度为1.74g/cm，是所有金属结构材料中最低的。 b、镁合金分类：变形镁合金（可用于结构件、管件等） 铸造镁合金（可用于压铸件、抗蠕变压铸件等） 5、镍及镍合金
a、纯镍具有优异的耐腐蚀和抗高温氧化性能，是重要的工程金属材料。工业纯镍有良好的强度和导电性，可用于电子器件；由于其耐蚀性好，还可用于食品加工设备。
b、镍合金的耐蚀性和力学性能更高，还可具有特殊物理性能。
镍合金分类：耐腐蚀镍合金（可用于化工、石油、船舶等领域的阀门、泵、船舶紧固件、锅炉热交换器等）
耐高温镍合金（广泛用于航空发动机和运载火箭发动机涡轮盘、压气机盘等） 功能镍合金
2H311012非金属材料的类型及应用 一、非金属材料
1、非金属材料：高分子材料、无机非金属材料。
2、高分子材料：以高分子化合物为基材的一大类材料的总称。 按来源分类：天然高分子材料、合成高分子材料 按特性分类：普通高分子材料、功能高分子材料 按性能和用途分类：塑料、橡胶、纤维、胶粘剂、涂料、 高分子基复合材料
3、无机非金属材料：除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。分为：普通（传统）的无机非金属材料、特种（新型）的无机非金属材料。
二、高分子材料
1、塑料：是以树脂为主要成分，一般含有添加剂，在加工过程中能流动成型的材料。 按物理化学性能分：热塑性塑料、热固性塑料 按用途可分：通用塑料、工程塑料
⑴、通用塑料：一般指用量大、用途广、成型性好、价格低廉的塑料。主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料、氨基塑料等六大品种，占塑料总产量的75%以上。
a、聚乙烯（PE）：强度较低、耐热性不高（＜80℃），耐腐蚀性和电绝缘性优良，耐低温冲击，易加工。 按生产方式不同分类：高压聚乙烯 中压聚乙烯
低压聚乙烯（压力＜5MPa，常用于制造容器、通用机械零件、管道和绝缘材料。） b、聚氯乙烯（PVC）：强度、刚度比PE好。
按增塑剂用量不同分类：硬质聚氯乙烯（常用于制作化工耐蚀的结构材料及管道、电绝缘材料等。） 软质聚氯乙烯（强度、电性能、化学稳定性低于硬质聚氯乙烯，使用温度低且易老化。主要用于电线电缆的套管、密封件等。）
c、聚苯乙烯（PS）：良好的刚性材料，质脆而硬，不耐冲击，耐热性低。主要用于生产注塑产品，如用于制作仪表透明罩板、外壳等。
d、聚丙烯（PP）：强度、硬度、刚度、耐热性（150℃不变形）均优于低压聚乙烯，常用于制造容器、贮罐、阀门等。
⑵、工程塑料：指有良好的力学性能和尺寸稳定性，可作为工程结构的塑料。主要有ABS塑料、聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛等品种。
a、ABS塑料：是丙烯腈（A）、丁二烯（B）、苯乙烯（S）三种单体的聚合物。可燃热变形温度较低、
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耐候性较差、不透明。主要用于制作机器零件、仪表外壳、设备衬里等。
b、聚酰胺（PA）：吸湿性大，对强酸、强碱、酚类等抵抗力差，易老化。常用于代替铜及其他有色金属制作机械、化工、电器零件，如齿轮、轴承、油管、密封圈。
c、聚碳酸酯（PC）：耐候性较差，长期暴晒容易出现裂纹。主要用于制作机械行业中的轴承、齿轮、蜗轮、蜗杆等传动零件；电器行业中高绝缘的垫圈、垫片、电容器等。
水管主要采用PVC制作；燃气管采用中、高密度PE制作；热水管目前均用耐热性高的氯化PVC或聚1-丁烯制造；泡沫塑料热导率极低，相对密度小，特别适于作屋顶和外墙隔热保温材料，在冷库中用得多。
2、橡胶：按来源分类：天然橡胶、合成橡胶 按用途和性能分类：通用橡胶、特种橡胶
⑴通用橡胶：指性能与天然橡胶相同或接近，物理性能和加工性能较好，用于制造软管、密封件、传送带等一般橡胶制品的橡胶，如天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。
⑵特种橡胶：指具有特殊性能，专供耐热、耐寒、耐化学腐蚀、耐油、耐溶剂、耐辐射等特殊性能要求使用的橡胶。如硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、丁腈橡胶等。
3、涂料：指敷于物体表面，能与基体材料很好粘接并形成完整而坚韧保护膜的物料。 按有无颜色分类：清漆、色漆
按涂膜的特殊功能分类：绝缘漆、防锈漆、防腐蚀漆等。 三、无机非金属材料
1、普通（传统）的非金属材料：指以硅酸盐为主要成分的材料，并包括一些生产工艺相近的非硅酸盐材料。主要有：碳化硅、氧化铝陶瓷、硼酸盐、硫化物玻璃、镁质（铬镁质）耐火材料、碳素材料。
2、特种（新型）的无机非金属材料：是20世纪以来发展起来的，具有特殊性质和用途的，用氧化物、氮化物、碳化物、硫化物、硅化物以及各种无机非金属化合物经特殊的先进工艺制成的材料。主要有：压电、铁电、导体、半导体、磁性、超硬、高强度、超高温、生物工程材料、无机复合材料等。
四、机电工程中常用的非金属材料使用范围
1、砌筑材料：一般用于各类型炉窑（锅炉炉墙、冶炼炉、窑炉等）的砌筑工程。主要有：耐火粘土砖、普通用高锅砖、轻质耐火砖、耐火水泥、硅藻土质隔热材料、轻质粘土砖、石棉绒（优质）、石棉水泥板、矿渣棉、蛭石、浮石。
2、绝热材料：一般用于保温、保冷的各类容器、管道、通风空调管道等绝热工程。主要有：膨胀珍珠岩类、离心玻璃棉类、超细玻璃棉类、微孔硅酸壳、矿棉类、岩棉类、泡沫塑料类等。
3、防腐材料及制品：大致可分为：高分子材料、无机非金属材料、复合材料、涂料。主要有： a、陶瓷制品：管件、阀门、管材、泵用零件、轴承等，应用广泛。
b、油漆及涂料：无机富锌漆、防锈底漆、清漆、冷固环氧树脂漆、环氧呋喃树脂漆、酚醛树脂漆等。 c、塑料制品：聚氯乙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯等，用于建筑管道、电线导管、化工耐腐蚀零件及热交换器等。
d、橡胶制品：天然橡胶、氯化橡胶、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、丁苯橡胶、丁酯橡胶等，用于密封件、衬板、衬里等。
e、玻璃钢及其制品：以玻璃纤维为增强剂、以合成树脂为胶粘剂制成的复合材料。主要用于石油化工耐腐蚀耐压容器及管道等。
4、非金属风管
a、酚醛复合风管：适用于低、中压空调系统及潮湿环境；不适用于高压及洁净空调、酸碱环境、防排烟系统。
b、聚氨酯复合风管：适用于低、中、高压及洁净空调系统，潮湿环境；不适用于酸碱环境、防排烟系统。
c、玻璃纤维复合风管：适用于中压以下空调系统，不适用于洁净空调、酸碱环境、防排烟系统、相对湿度90%以上的系统。
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d、硬聚氯乙烯风管：适用于洁净室含酸碱的排风系统。 5、塑料及复合材料水管
a、聚乙烯塑料管：无毒，可用于输送生活用水。常使用低密度聚乙烯水管（简称塑料自来水管），其外径与焊接钢管基本一致。
b、涂塑钢管：具有优良的耐腐蚀性能和比较小的摩擦阻力，根据需要可在钢管的内外表面涂塑或仅涂敷外表面。主要有：
环氧树脂涂塑钢管：适用于给水排水、海水、温水、油、气体等介质的输送。 聚氯乙烯涂塑钢管：适用于排水、海水、油、气体等介质输送。
c、ABS工程塑料管：耐腐蚀、耐温、耐冲击性能均优于聚氯乙烯管，使用温度为-20~70℃，压力等级为B、C、D三级。
d、聚丙烯管：适用于流体输送。按压力分为I型（0.4MPa），II型（0.6MPa）III型（0.8MPa）。 e、硬聚氯乙烯排水管及管件：适用于建筑工程排水，在耐化学性、耐热性满足要求时，也可用于工业排水。
2H311012电气材料的类型及应用 一、电线电缆 1、仪表电缆
a、仪表用电缆：适用于仪表、仪器及其他电气设备中的信号传输及控制线路。常用的有： YVV 聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套仪表电缆
YVVP 聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜丝屏蔽仪表电缆
b、阻燃性仪表电缆：阻燃，防干扰性强，电气性能稳定，能可靠传输交流300V及以下的数字信号和模拟信号。常固定敷设于室内、隧道内、管道中或户外托架，敷设时环境温度不低于0℃，弯曲半径不小于10倍电缆外径。常用的有：
ZRC-YVVP 聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套阻燃仪表电缆 ZRC-YYJVP 交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套阻燃仪表电缆 ZRC-YEVP 乙丙橡皮绝缘聚氯乙烯护套阻燃仪表电缆
c、仪表用控制电缆：适用于交流450/750V及以下仪表用，巡回检测装置屏蔽电缆采用对绞铝塑复合膜屏蔽和铜丝屏蔽，抗干扰性能优越，常用于计算机测控装置。常用的有：
KJYVP 聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜丝编织屏蔽仪表用控制电缆 KJYVPR聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜丝屏蔽仪表用控制软电缆 KJYVP2聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜带绕包屏蔽仪表用控制电缆 2、电气装备电线、电缆
⑴、裸导线：表面没有绝缘材料的金属导线，按结构分为圆单线、裸绞线、型线。
a、圆单线：用作架空导线的TY（硬圆铜线）、LY4（硬圆铝线）等。用作电线、电缆及电磁线的线芯的TR（软圆铜线）、LR（软圆铝线）等。
b、铝绞线及钢芯铝绞线：用作架空电力线。LJ、LGJ、LGJF（防腐钢芯铝绞线）。 c、铝合金绞线及钢芯铝合金绞线：主要用于架空电力线。LHAJ、LHAGJ、LHBJ。
⑵、绝缘导线：在裸导线表面裹以不同种类的绝缘材料构成的。依据用途和结构分为：固定敷设绝缘线；绝缘软电线，安装电线；户外用绝缘电线；农用绝缘塑料护套线等。
a、固定敷设绝缘线。
橡胶绝缘导线：适用于交流500V以下的电气设备和照明装置、固定敷设，常用于户外和户内明敷设，特别是寒冷地区。主要有：BXW（户外用铜芯橡胶绝缘电缆）
BLXW（户外用铝芯橡胶绝缘电缆）
聚氯乙烯绝缘线：适用于交流450/750V以下的动力装置的固定敷设 。主要有：BV(铜芯聚氯乙烯绝缘电线）
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