机电工程常用材料与工程设备

1、1、金属材料黑色金属有色金属2、分类概念黑色金属铁及铁合金，广义的有 锰、铬及其合金有色金属铝、镁、镍、铜、钛及其合金3、黑色金属材料（钢铁材料），是机电工程中应用最广、用量最多 的金属材料。都以铁与碳为主要元素组成的合金。4、名称量 含 碳生铁铁 生 造 铸 生 钢 炼 分 途 用 按普铸铁O 育 孕冷 普7 生暫 按铸钢厶钢 氷度 前强 訂高 碳跆耐站 氐立口 利零“冋你件 要如 主腐 纟 容 /氷 途铸5、钢按化学成分和性能分类:名称分类用途碳素结构钢低碳钢（VW 0.25%）Q195 Q215 Q235 Q255 Q275 （ Q为屈服强度，数字为屈服强度的下限值）型钢、钢筋、钢丝等都

2、是碳素结构钢，优质的碳素结构钢还可以制成钢丝、钢绞线、圆钢、高强螺栓及预应力锚具等。中碳钢(0.25%vVV0.6%）合金结构钢低合金结构钢最为常用，Q315 Q390 Q420 Q460 Q500 Q550 Q620等例如，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，因该种钢不仅韧度好，而且缺口敏感性也较碳素 结构钢较大。中合金结构钢高合金结构钢特殊性能低 合金高强度 钢耐候钢、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。6、钢材:名 称常见品

3、用途型 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）;为确保炉膛内压力波动时炉墙有一定的强度，在炉墙上设计有足够强度的刚性 梁。一般每隔3米左右装设一层，其大部分采用强度足够的工字钢制成。 大型角钢广泛用于厂房、铁路、交通、桥梁、车辆、船舶等大型结构件； 中型角钢用于电力铁塔、井架及其他用途的构件；小型角钢用于设备制造、支 架和框架等。板材钢带（带钢）薄钢板（厚度在0.24mm）厚钢板（厚度在4mn以 上的钢板）中板（厚度在425mr）i厚板（厚度在2560mm :特厚板（60以上）碳素结构钢厚钢板广泛用于焊接、铆接、

4、栓接结构，如桥梁、船舶、管线、车 辆和机械。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 性能要求较咼的钢结构。电站锅炉中的汽包是用钢板焊制成的圆筒容器。其中，中、低压锅炉的汽包材料常用专用的锅炉碳素钢，高压锅炉的汽包材料常用低合金钢制造。管 材普通无缝钢管、螺旋缝 钢管、焊接钢管、无缝 不锈钢管、高压无缝钢 管锅炉水冷壁使用的无缝钢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，通常采用15Cr或12CrlMoV等钢材。结构用焊接钢管主要用于管桩、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、钢家具以及运动器械、自行车

5、等。钢制口叩焊条、管件、阀门7、纯铝：（1）密度：2.7g/cm3，仅为铁的1/3 ;（2）导电性好，磁化率极低，接近于非铁磁性材料；（3）在电气工程、航空及宇航工业、一般机械和轻工业中广泛应用。按纯度 分类高纯铝工业纯铝用途主要用于科学研究及制 作电容器等以纯度高低分别用于制作铝箔、包铝和电线、电缆、器皿、焊条、装饰材 料、反光板、热交换器等。8、铝合金铝合金而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。按成分和 工艺特点 不同分类变形铝合金铸造铝合金用途可采用锻造、轧制、挤压等方法制成板材、带材、 管材、线材等适用于铸造生产、可直接浇筑成铝合金。9、纯铜(紫铜)：(1)纯

6、铜、铜合金的导电、导热性很好。(2) 对大气和水的抗蚀能力很咼(3) 抗磁性物质(4) 制作电导体及配制合金。杂质含量的不 同分类T1T2T3、T4用途导电材料和配高纯度合金电力输送用导电材料，制作 电线、电缆等电机、电工器材、电器开关、垫圈、铆钉、 油管等。纯度高 低10、铜合金有较高的强度和硬度，而且塑性很好，容易冷、热成型，易焊接。铸造型好。名称主要合金兀素分类用途黄铜锌普通黄铜复杂黄铜铅黄铜制作轴瓦和衬套锡黄铜广泛用于制作船舶零件铝黄铜制造大型蜗杆、海船用螺旋桨青铜铝、硅、铅、铍、锰锡青铜、铝青铜、 铍青铜锡青铜在造船、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

7、弹簧等弹性元件，以及抗蚀、抗磁零件等。白铜镍主要用于制造船舶一起零件、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11、钛：(1)熔点高，热膨胀系数小，导热差；(2) 纯钛塑性好、强度低、容易加工成型，可制成细丝和薄片；(3) 钛的抗氧化能力优于大多数奥氏体不锈钢(4) 工业纯钛中含有氢、碳、氧、铁、镁等杂质元素，工业纯钛可制作在350 C以下工作、强度要求不 高的零件。名称分类用途钛合金a钛合金3钛合金一般在350C以下使用，使用制造压气机叶片、轴、轮盘等重载的回转件等(a + 3)钛合金12、纯镁室温密度仅为1.74g/cm3，是所有金属结构材料中最低的按照形成的变形镁合金用于

8、结构件、管件等镁合金工艺特点分铸造镁合金用于压铸件、抗蠕变压铸件等13、纯镍：(1 )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。(2)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。镍合金其耐蚀性和力学性能进一步提高，还可具有特殊物理性能。镍合金按其特性和应用领域分为:耐腐蚀镍合金可用于化工、石油、船舶等领域，如阀门、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14、高分子材料分类分类标 准来源特性用途和性能分类天然高分 子材料合成咼分子 材料普通咼分子材 料功能高分子 材料塑

9、料、橡胶、纤维、胶粘剂、涂料和高 分子基复合材料等15、塑料：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。16、通用塑料：指用量大、用途广、成型性好、价格低廉的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、酚醛 塑料和氨基塑料六大品牌，占塑料总产量的75%以上。工程塑料：有良好的力学性能和尺寸稳定性，可作为工程结构的塑料，如：ABS塑料，聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛等。17、塑料名称性能分类用途通用 塑料聚乙烯(PE)强度较低、耐热性不咼(通 常80 C),但具有优良的 耐蚀性和电绝缘性，耐低温 冲击、易加工。按生产方式的不同分： 高压、中压、 低压。低压聚乙烯(压力5MPa常用

10、以制造容器、通用 机械零件、管道和绝缘材料等。聚丙烯(PP)强度、硬度、刚度和耐热性 (150 C不变形)均优于低 压聚乙烯制造容器、储罐、阀门等聚氯乙烯(PVC强度，刚度比聚乙烯好硬质聚氯乙 烯常用与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 烯软质聚氯乙烯的强度、电性能和化学稳定性低于 硬质聚氯乙烯，使用温度低且易老化，软质聚氯乙烯主要用于电线电缆的套管、密封件等。聚苯乙烯(PS)良好的刚性材料，但质脆而 硬，不耐冲击，耐热性低用来生产注塑产品，用于制作仪表透明罩板、外 壳等。工程塑料ABS塑料ABS塑料是丙烯腈(jing ) (Acrylo nitrile)、丁一烯(Buta

11、diene )、苯乙烯(Styrene )说那种单体的 共聚物。缺点：可燃、热变形温度低、 耐候性较差、不透明等。在机械、电气、纺织、汽车、飞机、轮船等制造 及化工中得到广泛应用，如 机器零件、各种仪表 外壳、设备衬里等。聚酰胺(PA缺点：吸湿性大、对强酸、 强碱、酚类等抵抗力较差， 易老化常用与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、密封圈等。聚碳酸酯(PC缺点：耐候性不够理想，长 期暴晒容易出现裂纹主要应用于：机械、电气等部门，如机械行业中 的轴承、齿轮、涡轮蜗杆等传动零件；电气工业中高绝缘的垫圈、垫片、电容器等。18、名称分类标 准分类属性与用途橡胶按照来源

12、分天然橡胶合成橡胶按性能 和用途 分通用橡胶1、性能与天然橡胶相冋或接近2、物理性能和加工性能较好3、 用于制造软管、密封件传送带等一般制品使用的橡胶，如天然橡胶、丁苯 橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等特种橡胶具有特殊性能，专供耐热、耐寒、耐化学腐蚀、耐油、耐溶剂、耐敷设等特殊 性能要求使用的橡胶。如 硅橡胶、氟橡胶、聚氨脂橡胶、丁腈橡胶等。涂料按其是 否有颜 色可分清漆涂料指涂覆与物体表面，能与基体材料很好粘结并形成完整而坚韧保护膜的物 料。色漆按器涂 膜的特 殊功能 可分绝缘漆 防锈漆 防腐蚀漆等高分子粘接剂天然高分子粘接剂是以合成天然高分子化合物为主体制成的胶粘材料。应用较多的是合成胶粘剂。合

13、成高分子 基复合 材料改性分 为分子改性高分子基复合材料也成高分子改性共混改性功能高 分子材 料功能高分子材料除具有聚合物的一般力学性能、绝缘性能和热性能外，还具有物质、能量和信息转换、磁性、传递和储存等特殊功能。纤维天然纤维指蚕丝、棉、麻、毛等化学纤维是以天然高分子或合成高分子为原料，经过纺丝和后处理制得。19、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。名称定义举例普通（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 质耐火材料和碳素材料等。通常这一类材料生产历史较长、产量较

14、大，用途也较广。特种（新型）的无机非金属材料主要指用 氧化物、氮化物、碳化 物、硼化物、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具有特殊性质的用途的材料。如：压电、铁电、导体、半导体、磁性、超硬、高强度、超高温、生物工程材料及无 机复合材料等。20、常用的砌筑材料包括耐火黏土砖、普通用高锅砖、轻质耐火砖、耐火水泥、硅藻土质隔热材料、轻质黏土砖、 石棉绒（优质）、石棉水泥板、矿渣棉、蛭石和浮石等，一般用于各种型炉窑砌筑工程等，如各种类型的锅炉炉墙 砌筑、各种类型的 冶炼炉砌筑、各种类型的 窑炉砌筑 等。21、常用的绝热材料有： 膨胀珍珠岩类、离心玻璃棉类、超细玻璃棉类

15、、微孔硅酸壳、矿棉类、岩棉类、泡沫塑料 类等。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。22、常用的防腐材料有：陶瓷制品、油漆及涂料：无机富锌漆、防锈底漆广泛用于设备管道工程中。例如，清漆、冷固环氧树脂漆、环氧呋喃树 脂漆、酚醛树脂漆等。塑料制品橡胶制品玻璃钢及其制品：主要用于石油化工耐腐蚀耐压容器及管道等。23、非金属风管适用范围不适用范围酚醛复合风管低、中压空调系统、潮湿环境高压、洁净空调、酸碱性、防排烟聚氨酯复合风管低、中、高压洁净空调及潮湿环境酸碱性环境和防排烟系统玻璃纤维复合风管中压以下的空调系统洁净空调、酸碱性环境、湿度90%以上系统硬聚氯乙烯风管洁净室含酸碱的排风

16、系统24、塑料及复合材料水管:名称性质分类举例用途聚乙烯塑料管无毒常使用低密度聚乙烯水管（塑料自来水管）用于输送生活用水，塑料自来水管的外径与 焊接钢管基本一致。涂塑钢管优良的耐腐蚀性能 和比较小的摩擦阻 力环氧树脂塑钢管适用于给排水、海水、温水、油、气体等介 质的输送。聚氯乙烯（pvc涂塑钢管排水、海水、油、气体等介质的输送。ABS工程塑料管耐腐蚀、耐温及耐 冲击性能均优于聚 氯乙烯管使用温度为-2070 C,压力等级分为 B、C、 D三级聚丙烯管（pp）I 型（0.4MPa）II 型（0.6MPa）III 型（0.8MPa）流体输送硬聚氯乙烯排水 管及管件用于建筑工程排水，在耐化学性和耐热

17、性能 满足工艺要求的条件下，此管材也可用于工 业排水系统名称分类举例粘合剂聚合型环氧树脂热熔型尼龙、聚乙烯加压型天然橡胶水溶型淀粉新型高分子材料高分子磁性材料 高分子分离膜 光功能高分子材料高分子复合材料26、电气材料的类型及应用一一电线电缆分类举例用途及性质电 线 电 缆仪表电缆YVV YVVP等适用于仪表、仪器及其他电气设备中的信号传输及控制线路。阻燃型仪表电缆ZRC-YVVPZRC-YYJVPZRC-YEVP(1) 阻燃仪表电缆具有防干扰性能高，电气性能稳定，能可靠地传送交流300V及以下的数字信号和模拟信号，兼有阻燃等特点 ，所以此类电缆广泛应用于电站、矿山和石油化工等部门的检测和控制

18、用计算机系统或自动化控制装置上。(2) 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 0C,弯曲半斤不 小于电缆外径的10倍的阻燃场所。仪表用控制电缆KJYVPKJYVPRKJYVP适用于交流额定电压450/750V及以下仪表用控制电缆产品，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，抗干扰性优越，常用于计算机测控装置。27、电气材料的类型及应用一一电气装备电线电 气 装 备 电 线 电 缆裸导线圆单线TY、LY4等为硬圆铜线、硬圆铝线，主要用作架空线；TR、LR为软圆铜线、软圆铝线，主要用作电线、电缆及电磁线的线芯。铝绞线及铜芯铝绞线LJ、LGJ、LGJF等，

19、主要用于 架空电力线路铝合金绞 线及铜芯 铝合金绞线LHAJ、LHAGJ LHBJ等，主要用于架空电力线路绝缘导线固定敷设 绝缘线橡胶绝缘导线：BXW BLXW等，适用于交流电压 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。铜芯电缆被广泛米用在机电工程中，但由于橡 皮绝缘电线生产工艺比聚氯乙烯绝缘电线复 杂，且橡皮绝缘的绝缘物中某些化学成分会对 铜产生化学作用，这种虽然轻微，但仍是一种 缺陷，所以在机电工程中基本被聚氯乙烯绝缘 电线替代。氯乙烯绝缘线：女口 BV BLV、BVR BVV BLVVBVVB等，适用于交流电压 450/750V及以下的动 力

20、装置的固定敷设。绝缘软电线聚氯乙烯绝缘软电线：女口 RV RVV RVB RVVB 等，适用于交流额定电压 450/750及以下的家 用电气、小型电动工具、仪器仪表及动力照明等 的连接。绝缘软电线主要采用在需要柔性连接的可动 部位。例如：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作为电源连接线； 机电安装工程现场中电焊机至焊钳的连线多 采用RV型聚氯乙烯绝缘平行铜芯软线，因为 电焊位置不固定，多移动。橡胶绝缘软电线：如RX RXS RXH等,适用于 连接交流额定电压为300/500V及以下的室内照明灯具、家用电器和工具等。安装电线如AV等，主要适用于电压 300V及以下的电器、

21、仪表仪器和电子设备及自动化控制设备的连接导 线。电 力 电 缆油浸纸绝 缘电缆如ZLL、ZL等，敷设于干燥的户内、沟管中，不能承受机械外力作用，且对铝保护层应有中性 环境如ZQ30、ZLQ30等，敷设在室内及矿井中，能承受机械损伤及较大的拉力。塑料绝缘 电缆聚氯乙烯电缆： 如VLV VV等，不能受机械外力作用， 适用于室内、隧道内及管道内敷设； VLV22、VV22等，能承受机械外力作用， 但不能承受大的拉力，可敷设在地下； VLV32、VV32等，能承受机械外力作用， 且可承受相当大的拉力，可敷设在竖井内、高层 建筑的电缆竖井内，且适用于超市场所。聚乙烯电缆：如YLV、YV等。交联聚乙烯电缆

22、： 如YJLV、YJV等，敷设在室内、 隧道内及管道内，电缆不能承受机械外力作用。例如，舟山至宁波的海底电缆使用的是VV59型铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套内钢丝恺 装电缆，因为它可以承受较大的拉力，具有防 腐能力，且适用于敷设在水中；但浦东新区大 连路隧道中敷设的跨黄浦江电力电缆却采用 的是YJV型铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套 电缆，因为在隧道里电缆不会受到机械外力作 用，也不要求承受大的拉力。橡胶绝缘 电缆XLQ XQ等，敷设在室内、隧道内及管道内，电缆不能受推动和机械外力作用，对铅保护层应有中性环境。XV20, XLV20等，敷设在室内、隧道内及管道内，能承受机械损伤，但不能承受大的拉力

23、。28、电气材料的类型及应用一一控制电线电缆(1) 控制电缆常用于电气控制系统和配电装置内，固定敷设。一般控制电路中负荷间断电流不大，因此芯线截面2较小，通常在10mm以下，控制电缆线芯多采用铜导体。(2) 按其绝缘层材质，分为 聚乙烯、聚氯乙烯和橡胶。其中以聚乙烯电性能为最好，也可应用于高频线路。控制电缆的绝缘芯主要采用 同心式绞合，也有部分控制电缆采用对绞式。控制电缆线芯长期允许的工作温度为65C。(3) 常用控制电线电缆：名称分类用途橡胶及塑 料绝缘控 制电缆 橡胶绝缘控 制电缆：如KXV KX22 ,KX23，KXQ2，KXQ3 等； 塑料绝缘控 制电缆：如KYY, KY23 ,KYV

24、, KY32 , KVY, KVYP 等。主要用于直流或交流 5060Hz、额定电压600/1000V及以下的控制、信 号、保护及测量线路。阻燃控制 电线电缆聚氯乙烯绝缘阻燃控 制电缆：如ZRC-VV,ZRC-VV2 ,ZRC-VV32 等用于固定敷设在室内、电缆沟、 托架及管道中，或户外托架敷设， 能承受机械外力的场所。阻燃控制电缆适用于 交流额定电压 450/750V及以下有特殊阻燃要求的 控制、监控回路及保护线路等场合。 作为电气装备之间的控制接线。交联聚乙烯阻燃控制 电缆：如 ZRA-KYJVP,ZRA-KFYJVP,ZRA-KFYJVP2等主要敷设于阻燃要求较高室内、 隧道、电缆沟、管道等要求屏蔽 的固定场所。聚氯乙烯 绝缘及护 套控制电 线电缆KVVR用于敷设室内、电缆沟、管道等 要求屏敝的固定场所；KW , KVV 32等用于敷设在室内、电缆沟、管道、直埋等能承受较大机械 外力的固定场所KVVR,