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建设工程施工管理

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机电工程施工技术——第一节机电工程常用材料及工程设备

2H310000机电工程施工技术

本章知识体系

2H311000机电工程常用材料及工程设备

2H312000机电工程专业技术

2H313000工业机电工程施工技术

2H314000建筑机电工程施工技术

2H311000机电工程常用材料及工程设备

2H311010机电工程常用材料

2H311011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。其中，黑色金属主要是铁和以铁为基的合金（钢、铸铁和铁合金），广义的黑色金属还包括锰、铬及合金。有色金属种类较多，常用的有铝及铝合金、铜及铜合金、钛及钛合金、镁及镁合金和镍及镍合金等。

一、黑色金属材料

黑色金属材料又称钢铁材料，它们都是以铁和碳为主要元素组成的合金。

（一）生铁

碳的质量分数（ωc）大于2%的铁碳合金称为生铁。

（二）铸铁

碳的质量分数超过2%（一般为2.5%～3.5%）的铁碳合金称为铸铁。

铸铁类型及应用如下：

（1）按断口颜色分为：灰铸铁、白口铸铁、麻口铸铁。灰铸铁普遍应用于工业中。例如，在火电站中，灰铸铁多用于制造低中参数汽轮机的低压缸和隔板。

（2）按生产方法和组织性能分为：普通灰铸铁、孕育铸铁、特殊性能铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、特殊性能铸铁。

（三）钢

碳的质量分数不大于2%的铁碳合金称为钢。

1.按化学成分和性能分类

（1）碳素结构钢：

屈服强度有Q195——Q275等级别。

例如：在机电工程中常见的各种型钢、钢筋、钢丝等都属于碳素结构钢，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等。

钢绞丝

高强度螺栓

圆钢

预应力锚具

（2）合金结构钢：在机电工程中，低合金结构钢最为常用。屈服强度有Q345——Q620等强度等级。

例如：某600MW超临界电站锅炉汽包使用的就是Q460型钢；机电工程施工中使用的起重机就是Q345型钢制造的，因为该种钢不仅韧度好，而且缺口敏感性也较碳素结构钢大。

（3）特殊性能低合金高强度钢

包括：耐候钢、耐海水腐蚀钢、石油天然气管线钢等等。

锅炉汽包

在机电安装工程中，常用的管材有普通无缝钢管、螺旋缝钢管、焊接钢管、无缝不锈钢管、高压无缝钢管等。

例如，锅炉水冷壁和省煤器使用的无缝钢管一般采用优质碳素钢管或低合金钢管，但过热器和再热器使用的无缝钢管根据不同壁温，通常采用15CrMo或12Cr1MoV等钢材。

4.钢制品

在机电安装工程中，常用的钢制品主要有焊条、管件、阀门等。

管件制品阀门图例

二、有色金属

（一）铝及铝合金

1.纯铝

纯铝的密度只有2.7g/cm3，仅为铁的1/3。铝的导电性好，其磁化率极低，接近于非铁磁性材料。

2.铝合金

铝合金热处理后可显著提高强度。按成分和工艺特点不同分为变形铝合金和铸造铝合金。

（二）铜及铜合金

1.纯铜

（1）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。

（2）根据杂质含量的不同，工业纯铜牌号分为四种：T1、T2、T3、T4。编号越大，纯度越低。T1主要用于导电材料和配高纯度合金；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。

2.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、热成型，易焊接。铜合金一般分为黄铜、青铜和白铜三大类。

黄铜是以锌为主要合金元素的铜合金。

白铜是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。锰含量高的锰白铜可制作热电偶丝。

（三）钛及钛合金

钛的熔点高，热膨胀系数小，导热性差。纯钛塑性好、强度低，容易加工成型，钛的抗氧化能力优于大多数奥氏体不锈钢。

（四）镁及镁合金

纯镁的室温密度是所有金属结构材料中最低的。

镁合金按照形成的工艺特点不同分为变形镁合金和铸造镁合金两类。

（五）镍及镍合金

1.纯镍。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；同时由于其耐蚀性好，还可用于食品加工设备。

2.镍合金。镍合金按其特性和应用领域分为耐腐蚀镍合金、耐高温镍合金和功能镍合金三类。

【例】（2012.6真题）机电工程常用的黑色金属是（）