常用材料及设备

1、常用材料常用材料及设备培训及设备培训天元锰业机电工程部天元锰业机电工程部1、黑色金属材料的类型及应用黑色金属材料的类型及应用2、有色金属有色金属材料的类型及材料的类型及应用应用3、高分子材料的类型及高分子材料的类型及应用应用4、非金属风管材料的类型及非金属风管材料的类型及应用应用5、通用机械设备的分类和性能通用机械设备的分类和性能一、黑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（一）碳素结构钢1.碳素结构钢的分级。按照屈服强度的下限值将其分为四个级别，碳素结构钢的分级。按照屈服强度的下限值将其分为四个级别，Q195、Q215、Q235和和Q275。 其其 中中 Q 代表

2、屈服强度，数字为屈服强度的下限值，数字后面标注的代表屈服强度，数字为屈服强度的下限值，数字后面标注的字母字母A 、B、C、D 表示钢材质量等级，即硫、磷质量分数不同，表示钢材质量等级，即硫、磷质量分数不同，A 级钢中级钢中硫、磷含量最高，硫、磷含量最高，D 级钢中硫、磷含量最低级钢中硫、磷含量最低。2.碳素结构钢的特性及用途碳素结构钢的特性及用途 Q195、Q215、Q235A和和 Q235B塑性较好，有一定的强度，通常轧塑性较好，有一定的强度，通常轧制成钢筋、钢板、钢管等；制成钢筋、钢板、钢管等；Q235C、Q235D可用于重要的焊接件；可用于重要的焊接件；Q235和和 Q275强度较高，通

3、常强度较高，通常轧轧制成型钢、钢板作构件用。制成型钢、钢板作构件用。 碳素碳素结构钢具有良好的塑性和韧性，易于成型和焊接，例如，机电结构钢具有良好的塑性和韧性，易于成型和焊接，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、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。钢绞线、圆钢、高强螺栓及预应力锚具等。 20号钢的号钢的20是指含碳量，含碳量为是指含碳量，含碳量为0.2%，属于优质低碳碳素钢，冷，属于优质低碳碳素钢，冷挤压、渗碳淬硬钢。该钢强度低，韧性、塑性和焊接性均好。抗拉强度为挤压、渗碳淬硬钢。该钢强度低

4、，韧性、塑性和焊接性均好。抗拉强度为253-500MPa，伸长率，伸长率24%。用于无缝钢管等。用于无缝钢管等。（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 照照 国国 家家 标标 准准 低合低合 金金 高高 强强 度度 结结 构构 钢钢 GB/T 1591 2008，根，根 据据 屈屈 服服 强强 度度 划划 分分 ，其，其 共共 有有 Q345、Q390、Q420. Q460、Q500、Q550、Q620 和和 Q690八个强度等级。八个强度等级。 2.低合金结构钢的特性及用途低合金结构钢的特性及

5、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、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，如综合力学性能，如 ，Q345强度比普碳钢强度比普碳钢Q235高高 约约 20%30%，耐大气，耐大气腐蚀性能高腐蚀性能高20%38%，用它制造工程结构，重量可减轻，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、低合金结构钢主要适用于桥梁、钢结构、锅炉汽包、压力容器、

6、压力管道、船舶、车辆、重轨和轻轨等制造。压力管道、船舶、车辆、重轨和轻轨等制造。 例如：例如：2008年北京奥运会主会场一国家体育场年北京奥运会主会场一国家体育场“鸟巢鸟巢”钢结构总重为钢结构总重为4 .6 万万 t ，最大跨，最大跨 度度 343m，所用的钢材就是，所用的钢材就是Q460，屈服强度为，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，这钢材，这次使用的钢板厚度达到次使用的钢板厚度达到110mm。 例如例如：某某 600MW超超临界电站锅炉汽包使用的就是超超临界电站锅炉汽包使用的就是Q460

7、型钢；机电型钢；机电工程施工中使用的起重机就是工程施工中使用的起重机就是Q345型钢制造的。型钢制造的。（三）铸钢和铸铁（三）铸钢和铸铁1.铸钢铸钢铸钢分碳素铸钢、合金铸钢等类型。铸钢分碳素铸钢、合金铸钢等类型。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。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，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，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。一般均采用合金铸钢件。 极板车轮子极板车轮子 2.铸铁铸铁铸铁是碳质量分数大于铸铁是碳质量分数大于2.11%的

8、铁碳合金，有许多优良的使用性能和工艺性的铁碳合金，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。能，并且生产设备和工艺简单，可以用来制造各种机器零件。( 四）特殊性能低合金高强度钢四）特殊性能低合金高强度钢1. 特殊性能低合金高强度钢分类特殊性能低合金高强度钢分类 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。其中，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。其中，工程结构用特殊钢主要包括工程结构用特殊钢主要包

9、括:耐候钢、耐热钢、耐海水腐蚀钢、耐磨钢、耐候钢、耐热钢、耐海水腐蚀钢、耐磨钢、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焊接高强度钢、钢筋钢、低温用钢以及钢轨钢等。2. 特殊性能低合金高强度钢的特性及用途特殊性能低合金高强度钢的特性及用途 例如，在桥梁、建筑、塔架、车辆和其他要求耐候性能好的螺栓连例如，在桥梁、建筑、塔架、车辆和其他要求耐候性能好的螺栓连接等钢结构中使用的耐候钢，就是在钢中加入少量的合金元素，如接等钢结构中使用的耐候钢，就是在钢中加入少量的合金元素，

10、如 Cu、Cr、Ni、P 等等 ，使其在金属基体表面形成保护层，提高了钢材的耐候性能，使其在金属基体表面形成保护层，提高了钢材的耐候性能，同时保持钢材具有良好的焊接性能。同时保持钢材具有良好的焊接性能。例如，钢轨钢分为轻轨钢和重轨钢，轻轨钢主要用于使用临时运输线和中例如，钢轨钢分为轻轨钢和重轨钢，轻轨钢主要用于使用临时运输线和中小型起重机轨道，重轨钢主要用于铁道、大型起重机轨和吊车轨道。小型起重机轨道，重轨钢主要用于铁道、大型起重机轨和吊车轨道。 例如，车辆履带、挖掘机沪斗例如，车辆履带、挖掘机沪斗 、破碎机腭板、铁轨分道叉等使用的、破碎机腭板、铁轨分道叉等使用的就是耐磨钢，耐磨钢常用于承受严

11、重磨损和强烈冲击的零件。就是耐磨钢，耐磨钢常用于承受严重磨损和强烈冲击的零件。（五五）钢材的类型及应用）钢材的类型及应用包括型钢、板材、管材和钢制品。包括型钢、板材、管材和钢制品。在机电工程中常用型钢主要有：圆钢、方钢、扁钢、在机电工程中常用型钢主要有：圆钢、方钢、扁钢、H型钢、型钢、工字钢、工字钢、T型钢、角钢、槽钢、钢轨等。型钢、角钢、槽钢、钢轨等。二、有色金属的类型及应用二、有色金属的类型及应用有色金属的种类很多，密度大于有色金属的种类很多，密度大于4.5g/cm3的金属称为重金属，如铜、的金属称为重金属，如铜、锌、镍等；密度小于等于锌、镍等；密度小于等于4.5g/cm3的金属称为轻金属

12、，如铝、镁、钛等。的金属称为轻金属，如铝、镁、钛等。铜及铜合金的特性及应用：工业纯铜具有良好的导电性、导热性以及铜及铜合金的特性及应用：工业纯铜具有良好的导电性、导热性以及优良的焊接性能，强度不高，硬度较低，塑性好。铜合金除了保持纯铜的优良的焊接性能，强度不高，硬度较低，塑性好。铜合金除了保持纯铜的优良特性外，还具有较高的强度。优良特性外，还具有较高的强度。黄铜是以锌为主要合金元素制成的铜合金。黄铜是以锌为主要合金元素制成的铜合金。锌及锌合金的特性及应用：锌合金的特点是密度大、铸造性能好，可锌及锌合金的特性及应用：锌合金的特点是密度大、铸造性能好，可压铸形状复杂、薄壁的精密件。压铸形状复杂、薄

13、壁的精密件。镍及镍合金的特性及应用：纯镍是银白色的金属，强度较高，塑性好，镍及镍合金的特性及应用：纯镍是银白色的金属，强度较高，塑性好，导热性差，电阻大。有极强的耐腐蚀性，特别是耐海水腐蚀能力突出。导热性差，电阻大。有极强的耐腐蚀性，特别是耐海水腐蚀能力突出。 铝及铝合金的特性及应用：工业纯铝密度小，熔点低，具有良好铝及铝合金的特性及应用：工业纯铝密度小，熔点低，具有良好的导电性和导热性，仅次于金、银和铜，塑性好，但强度、硬度低，的导电性和导热性，仅次于金、银和铜，塑性好，但强度、硬度低，耐磨性差，不适合制作受力的机械零件，可进行各种冷、热加工。耐磨性差，不适合制作受力的机械零件，可进行各种冷

14、、热加工。.镁及镁合金的特性及应用：镁合金主要优点是密度小，强度高，镁及镁合金的特性及应用：镁合金主要优点是密度小，强度高，刚度高，抗振能力强，可承受较大冲击荷载。刚度高，抗振能力强，可承受较大冲击荷载。钛及钛合金的特性及应用：纯钛的强度低，高熔点，但比强度高，钛及钛合金的特性及应用：纯钛的强度低，高熔点，但比强度高，塑性及低温韧性好，耐腐蚀性好，容易加工成型。钛合金是比强度最塑性及低温韧性好，耐腐蚀性好，容易加工成型。钛合金是比强度最高的金属材料。高的金属材料。三、高分子材料的类型及应用高分子材料的类型及应用（一一）高分子材料的类型及用途）高分子材料的类型及用途1.高分子材料的类型高分子材料

15、的类型按来源分为天然、半合成（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。按来源分为天然、半合成（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。按特性分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复按特性分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料。高分子材料按用途，又分为普通高分子材料和功能高分子材料。合材料。高分子材料按用途，又分为普通高分子材料和功能高分子材料。2.塑料塑料塑料制品：塑料制品：1）聚乙烯塑料管：无毒，可用于输送生活用水。）聚乙烯塑料管：无毒，可用于输送生活用水。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。工程塑料管：耐腐蚀、耐温及耐冲击

16、性能均优于聚氯乙烯管。3）聚丙烯管（）聚丙烯管（PP管）：其刚性、强度、硬度和弹性等机械性能均高于管）：其刚性、强度、硬度和弹性等机械性能均高于聚乙烯，但其耐低温性差，易老化，常用于流体输送。聚乙烯，但其耐低温性差，易老化，常用于流体输送。 4）硬聚氯乙烯排水管及管件：硬聚氯乙烯排水管及管件用于建筑工程排）硬聚氯乙烯排水管及管件：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，此种管材也可用于化水，在耐化学性和耐热性能满足工艺要求的条件下，此种管材也可用于化工、纺织等工业废气排污排毒塔、气体液体输送等。工、纺织等工业废气排污排毒塔、气体液体输送等。5）铝塑复合

17、管（）铝塑复合管（PAP管）：铝合金层增加耐压和抗拉强度，使管道容易管）：铝合金层增加耐压和抗拉强度，使管道容易弯曲而不反弹。外塑料层可保护管道不受外界腐蚀，内塑料层采用中密度弯曲而不反弹。外塑料层可保护管道不受外界腐蚀，内塑料层采用中密度聚乙烯时可作饮水管，无毒、无味、无污染，符合国家饮用水标准；内塑聚乙烯时可作饮水管，无毒、无味、无污染，符合国家饮用水标准；内塑料层采用交联聚乙烯则可耐高温、耐高压，适用于采暖及高压用管。料层采用交联聚乙烯则可耐高温、耐高压，适用于采暖及高压用管。4.油漆及涂料油漆及涂料 油漆广泛用于设备管道工程中的防锈保护，如：环氧呋喃树脂漆、酚醛油漆广泛用于设备管道工程

18、中的防锈保护，如：环氧呋喃树脂漆、酚醛树脂漆等树脂漆等 涂料是一种涂覆于固体物质表面并形成连续性薄膜的液态或涂料是一种涂覆于固体物质表面并形成连续性薄膜的液态或粉末状态的物质。粉末状态的物质。 涂料的主要功能：保护被涂覆物体免受各种作用而发生表面涂料的主要功能：保护被涂覆物体免受各种作用而发生表面的破坏；具有装饰效果；并能防火、防静电、防辐射。例如，涂的破坏；具有装饰效果；并能防火、防静电、防辐射。例如，涂塑钢管具有优良的耐腐蚀性能和比较小的摩擦阻力。环氧树脂涂塑钢管具有优良的耐腐蚀性能和比较小的摩擦阻力。环氧树脂涂塑钢管适用于给水排水及海水、温水、油、气体等介质的输送，塑钢管适用于给水排水及

19、海水、温水、油、气体等介质的输送，聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVC）涂塑钢管适用于排水及海水、油、气体等介质）涂塑钢管适用于排水及海水、油、气体等介质的输送的输送。 四四、非金属风管材料的类型及应用非金属风管材料的类型及应用 1.非金属材料的类型有：酚醛复合板材，聚氨酯复合板材，玻璃纤维复非金属材料的类型有：酚醛复合板材，聚氨酯复合板材，玻璃纤维复合板材，无机玻璃复合板材，硬聚录乙烯板材等。合板材，无机玻璃复合板材，硬聚录乙烯板材等。 2.酚醛复合风管适用于低、中压空调系统及潮湿环境，但对高压及洁净酚醛复合风管适用于低、中压空调系统及潮湿环境，但对高压及洁净空调、酸碱性环境和防排烟系统不适用；聚氨酯

20、复合风管适用于低、中、空调、酸碱性环境和防排烟系统不适用；聚氨酯复合风管适用于低、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。于洁净室含酸碱的排风系统。 五、五、通用机械设备的分类和性能通用机械设备的分类和性能机电工程项目通用机械设

21、备是指通用性强、用途较广泛的机械设备。机电工程项目通用机械设备是指通用性强、用途较广泛的机械设备。一般可分为切削设备、锻压设备、铸造设备、输送设备、风机、泵、压缩一般可分为切削设备、锻压设备、铸造设备、输送设备、风机、泵、压缩机等，设备的性能一般以其参数表示。机等，设备的性能一般以其参数表示。（一一）、泵的分类和性能、泵的分类和性能1.泵的分类泵的分类 泵主要是用来输送流体或混合流体。泵主要是用来输送流体或混合流体。 ( 1 ) 按照泵设备安装工程类别划分，根按照泵设备安装工程类别划分，根 据据 建设工程分类标准建设工程分类标准GB/T 50841，可分为，可分为 ：离心式泵、旋涡：离心式泵、

22、旋涡泵泵、电动往复泵、柱塞泵、蒸汽往、电动往复泵、柱塞泵、蒸汽往复泵、计量泵、螺杆泵、齿轮油泵复泵、计量泵、螺杆泵、齿轮油泵 、真空泵、屏蔽泵、简易移动潜水泵等。、真空泵、屏蔽泵、简易移动潜水泵等。其中离心泵效率高，结构简单，适用范围其中离心泵效率高，结构简单，适用范围最广。最广。 ( 2 ) 根据泵的工作原理和结构形式可分为：容积式泵、叶轮式泵。根据泵的工作原理和结构形式可分为：容积式泵、叶轮式泵。 2.泵的性能泵的性能泵的性能参数主要有流量和扬程，此外还有轴功率、转速、效率和必泵的性能参数主要有流量和扬程，此外还有轴功率、转速、效率和必需汽蚀裕量。需汽蚀裕量。泵的效率不是一个独立性能参数，

23、它可以由别的性能参数例如流量、泵的效率不是一个独立性能参数，它可以由别的性能参数例如流量、扬程和轴功率按公式计算求得。扬程和轴功率按公式计算求得。活塞泵简图活塞泵简图 齿轮泵简图齿轮泵简图 轴流轴流泵简图泵简图 离心离心泵简图泵简图 （二二）、风机的分类和性能、风机的分类和性能.1.风机的分类风机的分类（1）按照建设工程分类标准中风机设备安装工程类别划分，可）按照建设工程分类标准中风机设备安装工程类别划分，可分为：离心式通风机、离心式引风机、轴流通风机、回转式鼓风机、离分为：离心式通风机、离心式引风机、轴流通风机、回转式鼓风机、离心式鼓风机。心式鼓风机。（4）按照排气压强的不同划分，可分为：通

24、风机、鼓风机、压气机。）按照排气压强的不同划分，可分为：通风机、鼓风机、压气机。2.风机的性能风机的性能风机的性能参数主要有流量、压力、功率，效率和转速，另外，噪风机的性能参数主要有流量、压力、功率，效率和转速，另外，噪声和振动的大小也是风机的指标。声和振动的大小也是风机的指标。 离心风机与轴流风机离心风机与轴流风机（三三）、压缩机的分类和性能、压缩机的分类和性能1.压缩机的分类压缩机的分类（1）按照建设工程分类标准中风机设备安装工程类别划分，）按照建设工程分类标准中风机设备安装工程类别划分，可分为：活塞式压缩机、回转式螺杆压缩机、离心式压缩机（电动可分为：活塞式压缩机、回转式螺杆压缩机、离心

25、式压缩机（电动机驱动）等。机驱动）等。（2）按照压缩气体方式可分为：容积式压缩机和动力式压缩机）按照压缩气体方式可分为：容积式压缩机和动力式压缩机两大类。按结构形式和工作原理，容积式压缩机可分为往复式（活两大类。按结构形式和工作原理，容积式压缩机可分为往复式（活塞式、膜式）压缩机和回转式（滑片式、螺杆式、转子式）压缩机；塞式、膜式）压缩机和回转式（滑片式、螺杆式、转子式）压缩机；动力式压缩机可分为轴流式压缩机、离心式压缩机和混流式压缩机。动力式压缩机可分为轴流式压缩机、离心式压缩机和混流式压缩机。（3）按冷却方式划分，可分为：水冷式压缩机、风冷式压缩机。）按冷却方式划分，可分为：水冷式压缩机、风冷式压缩机。（4）按动力机与压缩机之传动方法划分，可分为：刚性联轴器）按动力机与压缩机之传动方法划分，可分为：刚性联轴器直接传动压缩机、挠性联轴器直接传动压缩机、减速齿轮传动压缩直接传动压缩机、挠性联轴器直接传动压缩机、减速齿轮传动压缩机、皮带传动压缩机、无曲轴机、皮带传动压缩机、无曲轴连杆机构的自由活塞式压缩机。连杆机构的自由