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1、机电工程复习资料1H411000机电工程常用材料及工程设备1H411010机电工程常用材料1H411011机电工程项目常用金属材料的类型及应用：金属材料分为黑色金属和有色金属两大类。1、黑色金属材料的类型及应用1.1碳素结构钢按屈服强度的下限值将其分为四个级别，其钢号对应为Ql95、Q215、Q235和Q275，其中Q代表屈服强度，数字为屈服强度的下限值。Q235A, Q235B, Q235C, Q235D中A,B,C,D表示钢材的质量等级，即S,P的质量分数，A级钢中S,P含量最高，D级钢中S,P含量最低。碳素结构钢具有良好的塑性和韧性，易于成型和焊接，常以热轧态供货，一般不再进行热处理。应
2、用：机电工程中常见的各种型钢、钢筋、钢丝等；优质的碳素钢还可以制成钢丝、钢绞线、圆钢、高强螺栓及预应力锚具；Q235C, Q235D可用于重要的焊接件；武汉长江大桥即用Q235制造。1.2低合金结构钢根据屈服强度划分，其共有Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620和Q690八个强度等级。低合金结构钢具有较好的综合力学性能。应用：主要适用于桥梁、钢结构、锅炉汽包、压力容器、压力管道、重轨和轻轨等制造。例如：600MW超超临界电站锅炉汽包Q460型钢；机电工程施工中使用的起重机Q345型钢；“鸟巢”Q460。1.3 铸钢与铸铁1.3.1铸钢的分类：碳素铸钢、合金铸钢。铸
3、钢的应用：主要用于制造形状复杂、需要一定强度、塑性及韧性的零件。 例如：轧钢机机架碳素铸钢；吊车所用的齿轮合金铸钢。1.3.2 铸铁的分类：灰铸铁(HT)、球墨铸铁(QT)、蠕墨铸铁(RT)、可锻铸铁(KT)、特殊性能铸铁。 应用举例：普通罩壳、阀壳灰铸铁；液压泵壳体孕育铸铁(经孕育处理后的灰铸铁)；汽车发动机凸轮轴球墨铸铁1.4特殊性能低合金高强度钢特殊钢工程结构用特殊钢主要包括：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、工程机械用钢与可焊接高强度钢、钢筋钢、低温用钢以及钢轨钢等。在钢中加人少量的合金元索，如Cu、Cr、Ni、P等，使其在金属基体表面上形成保护层，
4、可提高钢材的耐候性能，同时保持钢材具有良好的焊接性能。主要使用于桥梁、建筑等钢结构中。应用举例：加热炉、锅炉、燃气轮机等高温装置中的零件耐热钢；车辆履带、挖掘机铲斗、破碎机腭板、铁轨分道叉耐磨钢，耐磨钢常用于承受严重磨损和强烈冲击的零件。1.5 钢材的类型及应用1.5.1 型钢 例如：电站锅炉钢架的立柱宽翼缘H型钢；炉墙上的刚性梁,工字钢。1.5.2板材(1)按厚度厚板、中板和薄板。(2)按轧制方式热轧板、冷轧板，其中冷轧板只有薄板。(3)按材质普通碳素钢板、低合金结构钢板、不锈钢板、镀锌钢薄板等。例如：中、低压锅炉的汽包锅炉碳素钢，高压锅炉的汽包低合金钢。1.5.3 管材在机电工程中常用的有
5、：普通无缝钢管、螺旋缝钢管、焊接钢管、无缝不锈钢管、高压无缝钢管等。例如：锅炉中使用的无缝钢管：水冷壁、省煤器优质碳素钢/低合金钢；过热器、再热器通常采用15CrMo或12CrlMoV等钢材。1.5.4 钢制品在机电工程中，常用的钢制品:焊材、管件、阀门等。2、有色金属的类型及应用2.1重金属铜及铜合金、锌及锌合金、镍及镍合金2.1.1 铜及铜合金纯铜的优点：良好的导电性、导热性、塑性及焊接性能；缺点：强度不高，硬度较低。在纯铜中加入合金元素主要目的是提高强度。铜合金除了具有纯铜的优良特性外，还具有较高的强度。铜合金的主要品种有：黄铜、青铜、白铜。铜及铜合金的共同优点：导电性、导热性及塑性好。
6、用途：机电工程中广泛使用的是铜合金。如机电设备冷凝器、散热器、热交换器等用黄铜制造。2.1.2 锌及锌合金纯锌的优点：具有较好的耐腐蚀性。纯锌的缺点：强度不高，室温下较脆。锌合金的特点：密度大，铸造性能好。锌合金分类：变形锌合金、铸造锌合金、热镀锌合金。应用：可压铸形状复杂、薄壁的精密件；如压铸仪表、汽车零部件外壳。2.1.3 镍及镍合金纯镍的优点：强度较高，塑性好，耐海水腐蚀能力突出。缺点：导热性差，电阻大。镍合金的分类：耐腐蚀镍合金、耐高温镍合金、功能镍合金。镍合金的应用：化工、石油、船舶领域用作阀门、泵、船舶紧固件、锅炉热交换器。2.2 轻金属铝及铝合金、镁及镁合金、钛及钛合金2.2.1
7、 铝及铝合金纯铝的优点：具有良好的导电性、导热性、塑性。纯铝的缺点：密度小、强度、硬度低，耐磨性差。在纯铝中加入合金元素，主要是提高其强度。铝合金分为：变形铝合金、铸造铝合金。2.2.2 镁及镁合金纯镁的缺点：强度不高，室温塑性低，耐腐蚀性差，易氧化，可用作还原剂。镁合金优点：强度、刚度高，可承受较大的冲击载荷。镁合金缺点：抗蚀性差。镁合金分为:变形镁合金、铸造镁合金镁合金的应用：用于飞机、宇航结构件和高气密零部件。如飞机起落架轮毂，汽车仪表盘、轮毂、变速箱壳、发动机罩、汽缸盖。2.3.3钛及钛合金纯钛的特点：强度低，熔点高，比强度高，塑性及低温韧性好，耐腐蚀性好。随着钛的纯度降低，强度升高，
8、塑性大大降低。纯钛在大气和海水中有优良的耐腐蚀性，在硫酸、盐酸、硝酸中都很稳定。钛合金的优点：1）强度、耐热性、耐蚀性高，2）具有无磁性，2）声波和振动的低阻尼性，3）生物相容性好，4）具有超导特性、形状记忆和吸氢特性。钛合金的缺点：热加工困难，冷加工性能差，切削加工性差，抗磨性差。应用：钛合金“太空金属”，是比强度最高的金属材料，广泛应用于航空工业。如飞机发动机的压气机盘、压气机叶片、发动机罩、燃烧室外壳及喷气管。1H411012 常用非金属材料的类型及应用：1硅酸盐材料无机非金属固体材料1.1硅酸盐材料的分类：水泥、玻璃棉、砌筑材料、陶瓷。1.2玻璃棉1.2.1分类：膨胀珍珠岩类、离心玻璃
9、棉类、超细玻璃棉类、微孔硅酸壳、矿棉类、岩棉类等。1.2.2 用途：在机电安装工程中，常用于保温、保冷的各类容器、管道、通风空调管道等绝热工程。例如：玻璃钢及其制品主要用于石油化工耐腐蚀耐压容器及管道等。1.3砌筑材料1.3.1分类：耐火砖和耐火材料。1.3.2 用途：一般用于高温窖、炉或高温容器等热工设备的内衬结构材料，也可作为高温装置中的部件材料。如在机电工程中，各种耐火砖和耐火材料主要用于1）炉窑砌筑工程2）锅炉炉墙砌筑3）冶炼炉砌筑。1.4陶瓷1.4.1分类：1）按照陶瓷材料的性能和用途不同结构陶瓷、功能陶瓷。2）按照原材料来源普通陶瓷、特种陶瓷。普通陶瓷是以天然硅酸盐矿物为主要原料。
10、特种陶瓷是以纯度较高的人工合成化合物为只要原料的人工合成化合物。1.4.2结构陶瓷的特点：具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损、高强度、高硬度的特点，是典型的耐高温材料、高硬度材料、高耐腐蚀材料。1.4.3功能陶瓷的特点：1）具有优异的力学性能，2）具有良好的电、磁、热、光等其他物理化学性能。1.4.4陶瓷制品的类别：管件、阀门、管材、泵用零件、轴承等。1.4.5陶瓷制品的用途：主要用于防腐蚀工程中。2 高分子材料的类型及应用2.1分类：1）按来源天然、半合成（改性天然高分子材料）、合成高分子材料。2）按特性橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料、高分子基复合材料。3）按用途普通高分子材料、功能高分
11、子材料。2.2塑料2.2.1分类：塑料是以树脂作为主要成分，按照成型工艺不同，分为热塑性塑料、热固性塑料。a）热塑性塑料，可以反复塑制成型。b）热固性塑料，不可以反复成型。2.2.2 热塑性塑料的用途：1）薄膜、软管、塑料瓶：采用低密度聚乙烯制作。2）水管（指排水管）：主要采用聚氯乙烯制作；3）煤气管：采用中、高密度聚乙烯制作；4）热水管：用耐热性高的氯化聚氯乙烯或聚丁烯制造；5）泡沫塑料：热导率极低，相对密度小，特别适于用作屋顶和外墙隔热保温材料，在冷库中用得更多。2.2.3热固性塑料的用途：环氧塑料：用来制作塑料模具、精密量具、电子仪表装置，配置飞机漆、电器绝缘漆。2.2.4塑料制品的用途
12、：用于建筑管道、电线导管、化工耐腐蚀零件及热交换器等。（1）聚乙烯塑料管：无毒，可用于输送生活用水。常使用的是低密度聚乙烯水管，简称塑料自来水管。（2）ABS工程塑料管：耐腐蚀、耐温及耐冲击、可承受一定的压力，压力等级分为B、C、D三级。（3）聚丙烯管(PP管)：耐低温性差，易老化，常用于流体输送。按压力分为I、型，其常温下的工作压力为：I型为0.4MPa、型为0.6MPa、型为0.8MPa。（4）硬聚氯乙烯排水管及管件：用于建筑工程排水，在耐化学性和耐热性能满足工艺要求的条件下，此种管材也可用于工业排水系统。（5）铝塑复合管（PAP管）：a）内层材料采用中密度聚乙烯可作饮水管；b）内层材料采
13、用交联聚乙烯适用于采暖及高压用管。2.2.5 塑料及复合材料水管常用的管材：聚乙烯塑料管，涂塑钢管，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。2.3橡胶2.3.1 分类：按材料来源天然橡胶和合成橡胶。2.3.2天然橡胶1）特点：弹性最好，具有强度大、电绝缘性好、不透水的特点，也有较好的耐碱性能，但不耐浓酸，能溶于苯、汽油等溶剂。2）用途：天然橡胶广泛用于制造胶带、胶管和减振零件。2.3.3橡胶制品的用途：用于密封件、衬板、衬里等。2.4 纤维2.4.1 分类：按原材料及生产过程天然纤维、人造纤维、合成纤维。合成纤维：是利用石油、煤炭、天然气等原
14、料生产制造的纤维制品。2.5 油漆及涂料2.5.1 油漆的用途：油漆广泛用于设备管道工程中的防锈保护。2.5.2 涂料的主要功能：1）保护被涂覆物体免受各种作用而发生表面的破坏；2）具有装饰效果； 3）能防火、防静电、防辐射。2.6胶粘剂2.6.1 分类：按胶粘剂的基料类型天然胶粘剂、合成胶粘剂2.6.2 作用：用来将其他材料粘接在一起的材料。通过粘附作用.使同质或异质材料连接在一起。3、非金属风管材料的类型及应用3.1非金属风管材料的类型有：酚醛复合板材，聚氨酯复合板材，玻璃纤维复合板材，无机玻璃钢板材，硬聚氯乙烯板材。3.2应用举例：1）酚醛复合风管：适用于：低、中压空凋系统及潮湿环境，不
15、适用于：高压及洁净空调、酸碱性环境和防排烟系统；2）聚氯酯复合风管：适用于：低、中、高压洁净空调系统及潮湿环境，不适用于：酸碱性环境和防排烟系统；3）玻璃纤维复合风管：适用于：中压以下的空调系统，不适用于：洁净空调、酸碱性环境和防排烟系统以及相对湿度90%以上的系统；4）硬聚氯乙烯风管：适用于：洁净室含酸碱的排风系统。1H411013 常用电气材料的类型及应用：电气材料主要是电线和电缆。在电气工程中以电压和使用场所进行分类1电线的类型及应用1）BLX型、BLV型：铝芯电线，重量轻，通常用于架空线路尤其是长途输电线路。2）BX、BV型：铜芯电线。一般家庭和办公室照明通常采用BV型或BX型聚氯乙烯绝缘铜芯线作为电源连接线。3）RV型、RX型：铜芯软线，主要采用在需柔性连接的可动部位。机电工程现场中的电焊机至焊钳的连线多采用RV型聚氯乙烯绝缘铜芯软线，这是因为电焊位置不固
