1H411000 机电工程项目常用材料及工程设备.doc

1H411000 机电工程项目常用材料及工程设备本节重点：机电工程项目常用材料，机电工程项目常用工程设备。1H411010机电工程项目常用材料机电工程项目常用材料有金属材料、非金属材料和电工线材。本目重点：掌握机电工程项目常用金属材料的类型及应用，掌握机电工程项目常用电气材料的类型及其应用，熟悉机电工程项目常用非金属材料的类型及应用。1H411011 掌握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。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。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。、黒色金属材料的类型及应用（）、碳素结构钢（真题：2010.22） 碳素结构钢又称为普碳钢，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。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：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等。（二）低合金结构钢低合金结构钢也称为低合金高强度钢，根据屈服强度划分，有Q345、 Q390、 Q420、 Q460、Q500、 Q550、 Q620和Q690八个强度等级。低合金结构钢是在普通钢中加入微量合金元素，而具有较好的综合力学性能。主要适用于锅炉汽包、压力容器、压力管道、桥梁、重轨和轻轨等制造。例如：某600MW超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。（三）特殊性能低合金高强度钢 特殊性能低合金高强度钢也称特殊钢，是指具有特殊化学成分、采用特殊工艺生产、具备特殊的组织和性能、能够满足特殊需要的钢类。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。在钢中加入少量的合金元素，如Cu、Cr、Ni、P等，使其在金属基体表面上形成保护层，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。主要用于桥梁、建筑等钢结构中。（四）钢材的类型及应用1.型钢在机电工程中常用型钢主要有：圆钢、方钢、扁钢、H型钢、工字钢、T形钢、角钢、槽钢、钢轨等。2.板材（1）按其厚度可分为厚板、中板和薄板。（2）按其轧制方式可分为热轧板和冷轧板两种，其中冷轧板只有簿板。（3）按其材质有普通碳素钢板、低合金结构钢板、不锈钢板、镀锌钢薄板等。例如：油罐、电站锅炉中的汽包就是用钢板（10-100多毫米厚）焊制成的圆筒形容器。中、低压锅炉的汽包材料常为专用的锅炉碳素钢，高压锅炉的汽包材料常用低合金钢制造。3.管材在机电工程中常用的有普通无缝钢管、螺旋缝钢管、焊接钢管、无缝不锈钢管、高压无缝钢管等，广泛应用在各类管道工程中。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12CrlMoV等钢材。4.钢制品：在机电工程中，常用的钢制品主要有焊材、管件、阀门等。二、有色金属的类型及应用1.重金属（1）铜及铜合金：具有良好的导电性、导热性以及优良的焊接性能，纯铜强度不高，硬度较低，塑性好。在纯铜中加入合金元素制成铜合金，除了保持纯铜的优良特性外，还具有较高的强度，主要品种有黄铜、青铜、白铜。（2）锌及锌合金：纯锌具有一定的强度和较好的耐腐蚀性。锌合金分为变形锌合金、铸造锌合金、热镀锌合金。（3）镍及镍合金：强度较髙，塑性好，导热性差，电阻大。镍表面在有机介质溶液中会形成钝化膜保护层而有极强的耐腐蚀性，特别是耐海水腐蚀能力突出。镍合金是在镍中加入铜、铬、钼等而形成的，耐高温，耐酸碱腐蚀。2轻金属（1）铝及铝合金特性及应用工业纯铝密度小，具有良好的导电性和导热性，塑性好，但强度、硬度低，耐磨性差，可进行各种冷、热加工。铝合金分为变形铝合金、铸造铝合金。（2）镁及镁合金纯镁强度不高，室温塑性低，耐腐蚀性差，易氧化，可用作还原剂。镁合金可分为变形镁合金、铸造镁合金，用于飞机、宇航结构件和高气密零部件。（3）钛及钛合金纯钛的强度低，但比强度高，塑性及低温韧性好，耐腐蚀性好。随着钛的纯度降低，强度升髙，塑性降低。在纯钛中加入合金元素对其性能进行改善和强化形成钛合金，其强度、耐热性、耐腐蚀性可得到很大提髙。1H411012掌握机电工程项目常用电气材料的类型及应用电气材料主要是电线和电缆。本条主要知识点：电线的类型及应用，电缆的类型及应用。一、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：铜芯电线广泛采用在机电工程中，橡皮绝缘电线生产工艺复杂，且某些化学成分会对铜产生轻微化学作用，逐渐被聚氯乙烯绝缘电线替代。3.RV型：铜芯软线主要采用在需柔性连接的可动部位。4.BVV型：多芯的平形或圆形塑料护套，用在电气设备内配线、家用电器内的固定接线。例如：一般照明电源连接线通常采用BV型或BX型铜芯线；机电工程的电焊机至焊钳的连线多采用RV型铜芯软线（电焊位置不固定，多移动）。二、电缆的类型及应用1.VLV型、VV型电力电缆：不能受机械外力作用，适用于室内、隧道内及管道内敷设。2.VLV22型、VV22型电缆：能承受机械外力作用，但不能承受大的拉力，可敷设在地下。3.VLV32型、VV32型电缆：可承受相当大的机械外力，可敷设在竖井内、髙层建筑的电缆竖井内，且适用于潮湿场所。4.YFLV型、YJV型电力电缆：主要是高压电力电缆。 例如：舟山至宁波的海底电缆使用的是VV59型电缆，因为可以承受较大的拉力，具有防腐蚀能力，且适用于敷设在水中； 浦东新区大连路隧道中敷设的跨黄浦江电力电缆用YJV型电缆，因为在隧道里电缆不会受到外力作用，也不承受大拉力。5.KVV型控制电缆：适用于室内各种敷设方式的控制电路中。1H411013熟悉机电工程项目常用非金属材料的类型及应用本条主要知识点是：硅酸盐材料的类型及应用，高分子材料的类型及应用，胶粘剂的作用，非金属风管材料的类型及应用。一、硅酸盐材料的类型及应用 以天然矿物或人工合成的各种化合物为基本原料，经粉碎、配料、成型和髙温烧结等工序制成的无机非金属固体材料。包括水泥、玻璃棉、砌筑材料和陶瓷。（真题：2009.2）（一）水泥 以适当成分的生料烧至部分熔融，获得以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料，加入适量石膏，磨细制成的水硬性胶凝材料。（二）玻璃棉通常有膨胀珍珠岩类、离心玻璃棉类、超细玻璃棉类、微孔硅酸壳、矿棉类、岩棉类等。常用于保温、保冷等绝热工程。（三）砌筑材料 有各种类型的耐火砖和耐火材料。一般用于各类型炉窑砌筑工程。（四）陶瓷：1.结构陶瓷：具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损、高强度、高硬度的特点。2.功能陶瓷：具有优异力学性能，还具有良好的电、磁、热、光等其他物理化学性能。二、高分子材料的类型及应用 分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和髙分子基复合材料。（一）塑料塑料是按照成型工艺不同，分为热塑性塑料、热固性塑料。1.热塑性塑料：受热后又软化，可以反复塑制成型。2.热固性塑料：受热后不再软化，强热下发生分解破坏，不可以反复成型。3.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。（1）聚乙烯塑料管：无毒，可用于输送生活用水。常使用的低密度聚乙烯水管（简称塑料自来水管）的规格。（2）ABS工程塑料管：耐腐蚀、耐温及耐冲击性能均优于聚氯乙烯管。（3）聚丙烯管（PP管）：用于流体输送。按压力分为、型，其常温下的工作压力为：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。 例如：塑料及复合材料水管常用的有：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。（二）橡胶（三）纤维（四）油漆及涂料三、胶粘剂的作用四、非金属风管材料的类型及应用 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。例如：酚醛复合风管适用于低、中压空调系统及潮湿环境，但对髙压及洁净空调、酸碱性环境和防排烟系统不适用；聚氨酯复合风管低、中、高压洁净空调系统及潮湿环境,但对酸碱性环境和防排烟系统不适用；玻璃纤维复合风管适用于中压以下的空调系统，但对洁净空调、酸碱性环境和防排烟系统以及相对湿度90%以上的系统不适用；硬聚氯乙烯风管适用于洁净室含酸碱的排风系统。1H411020机电工程项目常用工程设备机电工程设备是指归业主所有、为满足合同要求、组成工程实体的各种设备。工程竣工验收后，施工单位需向业主办理移交手续。本目重点：掌握机电工程项目通用机械设备、电气设备的分类和性能，熟悉机电工程项目静置设备、专用设备的分类和性能。1H411021掌握机电工程通用机械设备的分类和性能机电工程的通用机械设备是指通用性强、用途较广泛的机械设备。一般是指切削设备、锻压设备、铸造设备、输送设备、风机设备、泵设备、压缩机设备等。本条主要知识点：泵、风机、压缩机、金属切削设备、锻压设备、铸造设备的分类和性能。、泵的分类和性能1.泵的分类按输送介质分为清水泵、杂质泵、耐腐蚀泵、铅水泵等；按吸入方式分为单吸式和双吸式；按叶轮数目分为单级泵、多级泵；按介质在旋转叶轮内部流动方向分为离心式、轴流式、混流式；按工作原理分为离心泵、井用泵、立式轴流泵、导叶式混流泵、机动往复泵、蒸汽往复泵、计量泵、螺杆泵、水环真空泵等。2.泵的性能泵的性能由其工作参数加以表述，常用的参数有：流量、扬程、功率、效率、转速等。二、风机的分类和性能1.风机的分类按气体在旋转叶轮内部流动方向分为离心式、轴流式、混流式；按结构形式分为单级风机、多级风机；按排气压强的不同分为通风机、鼓风机、压气机。2.风机的性能参数风机的性能参数主要有：流量（又称为风量）、风压、功率、效率、转速、比转速。三、压缩机的分类和性能1.压縮机的分类（1）按压缩气体方式分类 按压缩气体方式可分为容积型和速度型两大类。按结构形式和工作原理，容积型压缩机可分为往复式、回转式；速度型压缩机可分为轴流式、离心式、混流式。（2）按压缩次数可分为：单级压缩机、两级压缩机、多级压缩机。（3）按汽缸的排列方式可分为：立式压缩机、卧式压缩机、L形压缩机、V形压缩机、W形压縮机、扇形压缩机、M形压缩机、H形压缩机。（4）按照排气压力大小可分为：低压、中压、髙压和超髙压；按照容积流量可分为：微型、小型、中型、大型。（5）按润滑方式分为无润滑压缩机和有润滑压缩机。2.压缩机的性能参数包括容积、流量、吸气压力、排气压力、工作效率。四、连续输送设备的分类和性能1.连续输送设备的分类输送设备通常按有无牵引件可分为：具有挠性牵引件的输送设备，如带式输送机、板式输送机、刮板式输送机、提升机、架空索道等；无挠性牵引件的输送设备，如螺旋输送机、滚柱输送机、气力输送机等。五、金属切削机床的分类和性能1.金属切削机床的分类按工件大小和机床重量，分为仪表机床、中小型机床、大型机床、重型机床和超重型机床；按加工精度，可分为普通精度机床、精密机床和髙精度机床；按自动化程度，可分为手动操作机床、半自动机床和自动机床；按机床的自动控制方式，可分为仿形机床、程序控制机床、数字控制机床、适应控制机床、加工中心和柔性制造系统；按机床的适用范围，又可分为通用机床和专用机床。2.金属切削机床的性能金属切削机床的技术性能由加工精度和生产效率加以评价。加工精度包括被加工工件的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面质量和机床的精度保持性。生产效率涉及切削加工时间和辅助时间，以及机床的自动化程度和工作可靠性。这些指标取决于机床的静态特性（如静态几何精度和刚度）以及机床的动态特性如运动精度、动刚度、热变形和噪声等）。六、锻压设备的分类和性能1.锻压设备的分类锻压设备按传动方式的不同，分为锤、液压机、曲柄压力机、旋转锻压机和螺旋压力机。2.锻压设备的性能锻压设备的基本特点是力大，故多为重型设备，通过对金属施加压力使其成型。锻压设备上设有安全防护装置，以保障设备和人身安全。七、铸造设备的分类和性能普通砂型铸造设备：湿砂型、干砂型、化学硬化砂型铸造设备。特种铸造设备：（1）以天然矿产砂石作为主要造型材料，如熔模铸造、壳型铸造、负压铸造、泥型铸造、实型铸造、陶瓷型铸造设备等；（2）以金属作为主要铸型材料，如金属型铸造、离心铸造、连续铸造、压力铸造、低压铸造设备等。1H411022掌握机电工程项目电气设备的分类和性能机电工程常用的电气设备有电动机、变压器、髙压电器及成套装置、低压电器及成套装置、电工测量仪器仪表等。本条主要知识点是：电动机、变压器、高压电器及成套装置、低压电器及成套装置、电工测量仪器仪表的分类和性能。一、电动机的分类和性能1.电动机的分类 电动机分为直流电动机、交流同步电动机和交流异步电动机。2.电动机的性能（1）同步电动机：用于拖动恒速运转的大、中型低速机械。具有转速恒定及功率因数可调的特点。其缺点是：结构较复杂、价格较贵、启动麻烦。（2）异歩电动机：使用广泛、结构简单、制造容易、价格低廉、运行可靠、维护方便、坚固耐用等一系列优点；缺点：与直流电动机相比，其启动性和调速性能较差、功率因数不高，在运行时必须向电网吸收滞后的无功功率，对电网运行不利。（3）直流电动机：用于拖动对调速要求较髙的生产机械，具有较大的启动转矩和良好的启动、制动性能，易于在较宽范围内实现平滑调速；缺点：结构复杂，价格高。二、变压器的分类和性能1.变压器的分类 变压器是输送交流电时所使用的一种变换电压和变换电流的设备。2.变压器的性能变压器的性能由多种参数决定，主要由变压器线圈的绕组匝数、连接组别方式、外部接线方式及外接元器件来决定。三、髙压电器及成套装置的分类和性能1.髙压电器及成套装置的分类（1）高压电器是指交流电压1200V、直流电压1500V及其以上的电器。高压成套装置：组合体。（2）常用髙压电器设备包括：髙压断路器、髙压接触器、高压隔离开关、髙压负荷开关、高压熔断器、髙压互感器、高压电容器、高压绝缘子及套管、髙压成套设备等。2.高压电器及成套装置的性能：通断、保护、控制和调节四大性能。四、低压电器及成套装置的分类和性能1.低压电器及成套装置的分类 常用低压电器设备包括：刀开关及熔断器、低压断路器、交流接触器、控制器与低压互感器、防爆电器、低压成套设备等。2.低压电器及成套装置的性能：通断、保护、控制和调节四大性能。五、电工测量仪器仪表的分类和性能1.电工测量仪器仪表的分类（1）指示仪表：能够直读被测量的大小和单位的仪表。（2）比较仪器：把被测量与度量器进行比较后确定被测量的仪器。2.电工测量仪器仪表的性能 电工测量仪器仪表的性能由被测量对象来决定，测量对象不同，性能有所区别。测量对象包括电流、电压、功率、频率等电参数，以及磁场强度、磁滞、涡流损耗、磁导率等参数。1H411023熟悉机电工程项目静置设备的分类和性能静置设备是根据工艺需要，专门设计制造且未列入国家设备产品目录的设备，包括工业炉、金属储罐、气柜、氧舱、工艺金属结构、铝制、铸铁、非金属设备、撬块等。本条主要知识点是：静置设备的分类，静置设备的性能。一、静置设备的分类 静置设备包括：反应设备，换热设备，分离设备，过滤、干燥设备，容器，工业炉，金属储罐，气柜，氧舱，工艺金属结构等。1.反应设备，换热设备，分离设备，过滤、干燥设备，容器（1）反应设备：反应釜、管道反应器、填料塔、重力场等。（2）换热设备：列管冷凝器、螺旋板冷凝器、浮头式冷凝器、套筒式冷凝器、再沸器、降膜蒸发类、薄膜蒸发类等。（3）分离设备：分水器、汽液分离器等。（4）过滤、干燥设备：踏板过滤设备、活性炭过滤设备、干燥类设备、粉碎类设备等。（5）容器类：计量罐、髙位槽、接受罐、地槽、缓冲罐、稳压罐、干燥器等。2.工业炉：冶金炉、有色炉、化工炉、建材炉、其他工业炉等。3.金属储罐：拱顶罐、浮顶罐、球型罐、移动式压力容器等。4.气柜：湿式气柜、干式气柜等。5.氧舱：包括医用氧舱、髙压氧舱、髙海拔试验舱等。6.工艺金属结构：平台、梯子、栏杆、扶手、桁架、管廊、设备框架、单梁结构、设备支架、漏斗、料仓、烟筒、烟道、火炬及排气筒等。二、静置设备的性能：贮存、均压、交换、反应、过滤等