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2H 机电工程常用材料及工程设备
2H 机电工程常用材料
2H 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。
一、黑色金属材料
黑色金属(又称钢铁材料)主要是铁和以铁为基的合金;它们都是以铁和碳为主要元素组成的合金。
(一)分类
1.钢铁
钢是以铁为主要元素,含碳量一般在2%以下,并含有其他元素的材料。生铁是含碳量超过2%,并且其他合金元素含量不超过规定极限值的铁-碳合金。
2.分类
(1)钢按化学成分分类为:非合金钢、低合金钢、合金钢。
(2)钢按主要质量等级,非合金钢分类为:普通非合金钢、优质非合金钢、特殊质量非合金钢。
(3)生铁按化学成分分类为:非合金生铁、合金生铁。铸铁牌号是以化学成分或力学性能表示的方法。
(4)铸钢。非合金铸钢分为铸造碳钢、焊接结构用铸钢。
(二)2.轧制成品和最终产品
包括:钢板和钢管、型钢、钢制法兰、阀门。
阀门铸铁件可由碳素钢铸铁、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁为原料。
3.其他产品(非合金钢为例)
主要包括管件、弯管、钢盘条、供暖系统的铸铁件等。
(四)施工金属材料在机电工程施工使用中的安全技术要求
1.脚手架钢管应采用有关标准规定的Q235普通钢管;脚手架钢管规格宜采用Φ48.3×3.6mm,每根钢管的最大质量不应大于25.8kg。
2.吊装钢丝绳的选用
(1)选用一般用途钢丝绳,圆股钢丝绳。
(2)选用重要用途钢丝绳,圆股钢丝绳和异形股钢丝绳。
(3)选用粗直径钢丝绳,一般用于直径60~192mm的各种重要用途粗直径钢丝绳。
(五)机电工程常用典型低合金钢和合金钢
1.低合金钢
常用材料牌号有Q355、16MnDG、AF11、Q265GNH。
2.合金钢
常用材料牌号有:20Mn2、12CrMo、15CrMo、12Cr1MoV、06Cr19Ni10。
二、有色金属
有色金属又称为非铁金属,是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。
(一)铝及铝合金
2.铸造铝合金
(1)以铝锭为主要原料,依照国家标准或特殊要求添加其他元素,如:硅、铜、镁、铁……,改善纯铝在铸造性、化学性及物理性的不足,而调配出来的合金。
(2)根据主要合金元素差异,现有四类铸造铝合金产品:铝硅系合金、铝铜合金、铝镁合金、铝锌系合金,可用于铝合金铸件(不含压铸件)的生产。
5.铝及铝合金建材型材
(1)铝合金建筑型材可分为:基材、阳极氧化型材、电泳涂漆型材、喷粉型材、隔热型材。
(2)隔热型材常被称为断桥铝合金,它是以低热导率的非金属材料连接铝合金建筑型材制成的具有隔热、隔冷功能的复合材料。
(二)其他有色金属
机电安装工程涉及的有色金属材料还包括:铜、钛、镁、镍、锆金属及其合金。
(三)贵重金属
贵金属主要指金、银和铂族金属。
2H 非金属材料的类型及应用
一、非金属材料的类型
(一)高分子材料
高分子材料也称为聚合物材料,它是一类以高分子化合物为基体,再配以其他添加剂所构成的材料。高分子材料按特性可分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料等。
1.塑料
塑料是以合成树脂或化学改性的天然高分子为主要成分,再加入填料、增塑剂和其他添加剂制得。按用途可分为通用塑料、工程塑料和特种塑料三种类型。
(1)通用塑料
通用塑料有四大品种,即聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)。
1)聚乙烯(PE)
聚乙烯是典型的热塑性塑料,可分为低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)。三者当中,HDPE有较好的热性能、电性能和机械性能,而LDPE和LLDPE有较好的柔韧性、冲击性能、成膜性等。LDPE和LLDPE主要用于包装用薄膜、农用薄膜、塑料改性等,而HDPE的用途比较广泛,可用于薄膜、管材、注射件、日用品等多个领域。
2)聚丙烯(PP)
相对来说,聚丙烯的品种更多,用途也比较复杂,领域繁多。
3)聚氯乙烯(PVC)
聚氯乙烯由于具有成本低廉和自阻燃的特性,故在建筑领域里用途广泛。由于聚氯乙烯的最大特点是阻燃,因此被广泛用于防火。但是聚氯乙烯在燃烧过程中会释放出氯化氢和其他有毒气体。
4)聚苯乙烯(PS)
聚苯乙烯易加工成型,并具有透明、廉价、刚性、绝缘、印刷性好等优点,可广泛用于轻工市场、日用装潢、照明指示和包装等方面。在电气方面更是良好的绝缘材料和隔热保温材料,可以制作各种仪表外壳、灯罩、光学化学仪器零件、透明薄膜、电容器介质层等。
(2)工程塑料
应用范围较广的5种塑料,即聚酰胺(尼龙,PA)、聚碳酸酯(聚碳,PC)、聚甲醛(POM)、聚酯(主要是PBT)及聚苯醚(PPO)。
(3)特种塑料
如聚苯硫醚(PPS)、聚酰亚胺(PI)、聚砜(PSF)、聚醚酮(PEK)、液晶聚合物(LCP)等。
二、机电工程中常用的非金属材料及使用范围
(二)绝热材料
在机电工程中,常用的绝热材料种类很多,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、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。
(三)防腐材料
包括:陶瓷制品、油漆及涂料、塑料制品、橡胶制品、玻璃钢及其制品。
(四)非金属风管
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。
风管材料 |
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、高压洁净空调系统、潮湿环境 |
酸碱性、防排烟 |
玻璃纤维复合风管 |
中压以下空调系统 |
洁净空调、酸碱性、防排烟、湿度90%以上 |
硬聚氯乙烯 |
洁净室含酸碱的排风系统 |
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【例题】(2016一级真题)下列非金属风管材料中,适用于酸碱性环境的是( )。 |
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『正确答案』C |
(五)塑料及复合材料水管
1.硬聚氯乙烯管:内壁光滑阻力小、不结垢,无毒、无污染,耐腐蚀。使用温度不大于40℃,故为冷水管。抗老化性能好、难燃,可采用橡胶圈柔性接口安装。主要用于给水管道(非饮用水)、排水管道、雨水管道。
2.氯化聚氯乙烯管:高温机械强度高,适于受压的场合。主要应用于冷热水管、消防水管系统、工业管道系统。
3.无规共聚聚丙烯管:主要应用于饮用水管、冷热水管。
4.丁烯管:应用于饮用水、冷热水管。特别适用于薄壁、小口径压力管道。
5.交联聚乙烯管:主要用于地板辐射供暖系统的盘管。
6.铝塑复合管:应用于饮用水,冷、热水管。
7.塑复铜管:主要用作工业及生活饮用水,冷、热水输送管道。
2H 电气材料的类型及应用
—、导线
2.绝缘导线
低压供电线路及电气设备的连线,多采用绝缘导线。按绝缘层材料来分有聚氯乙烯绝缘导线、橡皮绝缘导线等。在建筑工程中多采用聚氯乙烯绝缘铜导线。
熟悉教材表格。
二、电缆
电缆按用途分有电力电缆、通信电缆、控制电缆和信号电缆等;按绝缘材料分有(油浸)纸绝缘电缆、橡胶绝缘电缆、塑料绝缘电缆等;电缆还分为阻燃电缆和耐火电缆。电缆的结构主要有三个部分,即线芯、绝缘层和保护层,保护层又分为内保护层和外保护层。电气工程中应用最广泛的是电力电缆。
1.电力电缆
常用的电力电缆,按其线芯材质分为铜芯和铝芯两大类。按其采用的绝缘材料分为聚氯乙烯绝缘电力电缆、交联聚乙烯绝缘电力电缆、橡胶绝缘电力电缆和纸绝缘电力电缆等。具有聚氯乙烯绝缘或聚氯乙烯护套的电缆,安装时的环境温度不宜低于0℃。
熟悉教材表格中电缆型号及名称。
补充:
电线电缆符号含义:
K表示电缆用途,为控制电缆;
绝缘材料:X为橡胶绝缘,Y为聚乙烯绝缘,V为聚氯乙烯绝缘,YJ交联聚乙烯,Z油浸纸绝缘;
护套屏蔽类型:V为聚氯乙烯护套,Q为铅套,Y为聚乙烯护套,P为编织屏蔽;
后面两位数字中的第一位中的2为钢带铠装、3为细圆钢丝铠装,第二位中的2为聚氯乙烯外护层、3为聚乙烯外护层,铜芯符号省略。
例如,YJV22-0.6/1-3×95+1×50 , 表示交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套内钢带铠装铜芯电力电缆,额定电压0.6/1kV,3芯95mm2+1芯50mm2。
例如,YJY-26/35-3×240,表示交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套铜芯电力电缆,额定电压26/35kV, 3芯240mm2。
(1)阻燃电缆
根据电缆阻燃材料的不同,阻燃电缆分为含卤阻燃电缆及无卤低烟阻燃电缆。无卤低烟电缆燃烧时产生的烟尘较少,且不会发出有毒烟雾,燃烧时的腐蚀性较低,因此对环境产生危害很小(优点)。阻燃电缆分A、B、C三个类别,A类最高。
无卤低烟的聚烯烃材料主要采用氢氧化物作为阻燃剂,容易吸收空气中的水分(潮解)。潮解的结果是绝缘层的体积电阻系数大幅下降,由原来的 17MΩ/km 可降至0.1MΩ/km。(缺点)
(2)耐火电缆
耐火电缆是指在火焰燃烧情况下能够保持一定时间安全运行的电缆。分A、B两种类别,能持续供电时间90min。
耐火电缆在建筑物燃烧时,伴随着水喷淋的情况下,电缆仍可保持线路完整运行。
当耐火电缆用于电缆密集的电缆隧道、电缆夹层中,或位于油管、油库附近等易燃场所时,应首先选用A类耐火电缆。耐火电缆大多用作应急电源的供电回路,要求火灾时正常工作。
耐火电缆不能当作耐高温电缆使用。
(3)氧化镁电缆
氧化镁电缆是由铜芯、铜护套、氧化镁绝缘材料加工而成的。氧化镁电缆的材料是无机物,铜和氧化镁的熔点分别为1038 ℃和2800 ℃ ,防火性能特佳;耐高温(电缆允许长期工作温度达250 ℃)、防爆、载流量大、防水性能好、机械强度高、寿命长、具有良好的接地性能等优点,但价格贵、工艺复杂、施工难度大。在油灌区、重要木结构公共建筑、高温场所等耐火要求高且经济性可以接受的场合,可采用氧化镁电缆。由于氧化镁电缆原材料及工艺的特殊性,截面为25mm2以上的多芯电缆均由单芯电缆组成。
氧化镁电缆
(4)分支电缆
分支电缆常用的有YJV型、YJY型、WDZN-YJFE型等类型电缆。
订购分支电缆时,应根据建筑电气设计图确定各配电柜位置,提供主电缆的型号、规格及总有效长度;各分支电缆的型号、规格及各段有效长度;各分支接头在主电缆上的位置(尺寸);安装方式(垂直沿墙敷设、水平架空敷设等);所需分支电缆吊头、横梁吊挂等附件型号、规格和数量。
【例题】(2020一级真题)无卤低烟阻燃电缆在消防灭火时的缺点是( )。 |
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『正确答案』D |
【例题】(2020真题)关于氧化镁电缆特性的说法,错误的是( )。 |
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『正确答案』C |
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