1H411000机电工程常用材料及工程设备讲解.doc

1H411000机电工程常用材料及工程设备 机电工程项目是将不同规格、型号、性能、材质的设备、管路、线路等按照一定的工艺和方法，有机组合起来的项目。因此，正确选择合格的材料、设备，是满足使用功能要求、生产出合格产品的关键。本节重点是：机电工程常用材料；机电工程常用工程设备。 1H411010机电工程常用材料 机电工程常用材料品种、规格、型号繁多，主要有金属材料、非金属材料和电气线材。在施工时，必须按照设计文件要求进行。本目重点是：常用金属材料的类型及应用； 常用非金属材料的类型及应用；常用电气材料的类型及应用。 1H411011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。机电工程常用的金属材料主要是制造各种大型金属构件的用钢，如建筑、机电、冶金、石化、电力以及锅炉压力容器、压力管道等工程的用钢。本条主要知识点是：黑色金属材料的类型及应用；有色金属材料的类型及应用。 一、黑色金属材料的类型及应用 （一）碳素结构钢 1．碳素结构钢的分级 碳素结构钢又称为普碳钢，在国家标准《碳素结构钢》GB/T700-2006中，按照碳素结构钢屈服强度的下限值将其分为四个级别，其钢号对应为Q195、Q215、Q235和Q275，其中Q代表屈服强度，数字为屈服强度的下限值，数字后面标注的字母A、B、C、D表示钢材质量等级，即硫、磷质量分数不同，A级钢中硫、磷含量最高，D级钢中硫、磷含量最低。 2．碳素结构钢的特性及用途 （1）Q195、Q215、Q235A和Q235B塑性较好，有一定的强度，通常轧制成钢筋、钢板、钢管等；Q235C、Q235D可用于重要的焊接件；023s和027s强度较高，通常轧制成型钢、钢板作构件用。 （2）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，能够满足一般工程构件的要求，所以使用极为广泛。 例如，Q235含碳量适中，具有良好的塑性、韧性、焊接性能、冷加工性能，大量生产钢板、型钢、钢筋，用以建造高压输电铁塔、桥梁、厂房屋架等，其中C、D级钢含硫、磷量低，相当于优质碳素钢，适用于制造对可焊性及韧性要求较高的工程结构机械零部件，如机座、支架、受力不大的拉杆、连杆、轴等。 （二）低合金结构钢 1．低合金结构钢的分级 低合金结构钢也称为低合金高强度钢，按照国家标准《低合金高强度结构钢》GB/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。 2．低合金结构钢的特性及用途 （1）低合金结构钢是在普通钢中加入微量合金元素，而具有高强度、高韧性、良好的冷成形和焊接性能、低的冷脆转变温度和良好的耐蚀性等综合力学性能，如，Q345强度比普碳钢Q235高约20%～30%，耐大气腐蚀性能高20%～38%，用它制造工程结构，重量可减轻20%～30%。 （2）低合金结构钢主要适用于桥梁、钢结构、锅炉汽包、压力容器、压力管道、船舶、车辆、重轨和轻轨等制造，用它来代替碳素结构钢，可大大减轻结构质量，节省钢材。 例如，2008年北京奥运会主会场——国家体育场“鸟巢”钢结构总重为4.6万t，最大跨度343m，所用的钢材就是Q460，屈服强度为460MPa，是由我国自主研发生产的，这是国内在钢结构上首次使用Q460钢材，这次使用的钢板厚度达到110mm。 例如，我国压力容器规范推荐使用的低合金高强度钢板为16MnR、15MnVR、18MnMoNbR、13MnMoNbR和07MnCrMoVR等，我国第一套30万t合成氨装置中的氨合成塔的筒体就是采用三层各50mm的18MnMoNbR钢板进行热卷，并作热套，组成53200mm直径和5150mm厚的高压合成塔简体。 （三）铸钢和铸铁 1．铸钢 （1）铸钢的分类 铸钢分碳素铸钢、合金铸钢等类型。 （2）铸钢的特性及用途 将钢铸造成形，既能保持钢的各种优异性能，又能直接制造成最终形状的零件。铸钢主要用于制造形状复杂，需要一定强度、塑性和韧性的零件。 例如，轧钢机机架是轧钢机组的重要结构件，要求有较好的强度和较好的塑性，以及较好的铸造性能、焊接性能和加工性能，轧钢机机架就是选择碳素铸钢制造加工的。 例如，吊车所用的齿轮有开式小齿轮、大齿轮、过渡齿轮三种不同尺寸的齿轮，一般均采用合金铸钢件。 2．铸铁 （1）铸铁的分类 铸铁是碳质量分数大于2.11%的铁碳合金，含有较多的Si、Mn、S、P等元素。常用铸铁有灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁、特殊性能铸铁等。 （2）铸铁的特性及用途 铸铁具有许多优良的使用性能和工艺性能，并且生产设备和工艺简单，可以用来制造各种机器零件。 例如，普通罩壳、阀壳等强度要求不高，可采用灰铸铁制造；液压泵壳体强度有较高要求，可采用孕育铸铁（经孕育处理后的灰