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12016年一级建造师机电工程精讲讲义1H410000机电工程技术1H411010机电工程常用材料1H411011常用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（普碳钢）（掌握）1.碳素结构钢的分级。根据屈服强度划分，有Q275及以下4个等级，其中Q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A、B、C、D表示钢材质量等级，即硫、磷质量分数不同，A级钢中硫、磷含量最高（质量等级最低），D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，Q235含碳量适中，具有良好的塑性、韧性、焊接性能、冷加工性能，大量生产钢板、型钢、钢筋，用以建造高压输电铁塔、桥梁、厂房屋架等，其中C、D级钢含硫、磷量低，相当于优质碳素钢，适用于制造对可焊性及韧性要求较高的工程结构机械零部件，如机座、支架、受力不大的拉杆、连杆、轴等。（新增）（二）低合金结构钢（熟悉）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，共有Q345及以上八个强度等级。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综合力学性能。低合金结构钢主要适用于桥梁、钢结构、锅炉汽包、压力容器、压力管道、船舶、车辆、重轨和轻轨等制造，用它来代替碳素结构钢，可大大减轻结构质量，节省钢材。（三）铸钢和铸铁（了解）（四）特殊性能低合金高强度钢（了解）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也称特殊钢，其中，工程结构用特殊钢主要包括：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、工程机械用钢与可焊接高强度钢、钢筋钢、低温用钢以及钢轨钢等。例如，在加热炉、锅炉、燃气轮机等高温装置中的零件就是使用耐热钢。例如，车辆履带、挖掘机铲斗、破碎机腭板、铁轨分道叉等使用的就是耐磨钢。例如，石油天然气长距离输送的管线用钢，要求具有高强度、高韧性、优良的加工性、焊接性和抗腐蚀性等综合性能的低合金高强度钢。（新增）（五）钢材的类型及应用（掌握）1.型钢。2.板材。按其厚度分为厚板、中厚板和薄板。按其轧制方式分为热轧板和冷轧板两种，其中冷轧板只有薄板。按其材质有普通碳素钢板、低合金结构钢板、不锈钢板、镀锌薄钢板等。例如，碳素结构钢厚钢板广泛用于焊接、铆接、栓接结构，如桥梁、船舶、管线、车辆和机械。（新增）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。4.钢制品。二、有色金属的类型及应用（了解）2重金属，如铜、锌、镍等；轻金属，如铝、镁、钛等。2.轻金属（1）铝及铝合金的特性及应用纯铝的密度只有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。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。（新增）工业纯铝密度小，熔点低，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，不适合制作受力的机械零件，可进行各种冷、热加工。1H411012常用非金属材料的类型及应用―、硅酸盐材料的类型及应用包括水泥、绝热棉、砌筑材料和陶瓷。二、高分子材料的类型及应用(二）高分子材料的类型及用途（掌握）1.高分子材料的类型按特性分为橡胶、纤维、塑料、胶粘剂、涂料和高分子基复合材料。（能区分硅酸盐材料、高分子材料）2.塑料(1)热塑性塑料热塑性材料：加工塑化成型后具有链状的线状分子结构，受热后又软化，可以反复塑制成型，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。优点是加工成型简便，具有较好的机械性能，缺点是耐热性和刚性比较差。(2)热固性塑料热固性塑料：加工固化成型后具有网状体型的结构，受热后不再软化，强热下发生分解破坏，不可以反复成型。优点是耐热性高，受压不宜变形等，缺点是机械性能不好，但可加入填料来提高强度。这类塑料如酚醛塑料、环氧塑料等。（3）塑料制品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。（煤气管采用中、高密度聚乙烯制作）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。例如，ABS工程塑料可用来制作机器零件、各种仪表的外壳、设备衬里等。（新增）3）聚丙烯管（PP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。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。5）铝塑复合管（PAP）：内塑料层采用中密度聚乙烯时可作饮水管；内塑料层采用交联聚乙烯则可耐高温、耐高压，适用于供暖及高压用管。三、非金属风管材料的类型及应用（掌握）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；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；硬聚氯乙烯风管适用于洁净室含酸碱的排风系统。1H411013常用电气材料的类型及应用一、电线的类型及应用（掌握）1.BLX型、BLV型：铝芯电线，由于其重量轻，通常用于架空线路尤其是长途输电线路。2.BX型、BV型：铜芯电线被广泛采用在机电工程中。3.RV型、RX型：铜芯软线主要采用在需柔性连接的可动部位。3例如，一般家庭和办公室照明通常采用BV型或BX型聚氯乙烯绝缘或橡胶绝缘铜芯线作为电源连接线；机电工程现场中的电焊机至焊钳的连线多采用RV型聚氯乙烯绝缘铜芯软线，这是因为电焊位置不固定，多移动。二、电缆的类型及应用（熟悉）1.VV型、YJV型：聚氯乙烯型电力电缆、交联聚乙烯型电力电缆，不能受机械外力作用，适用于室内、隧道内的桥架及管道内敷设。2.VV22型、YJV22型：内钢带铠装电力电缆，能承受一定的机械外力作用，但不能承受大的拉力。如敷设于室内、隧道、电缆沟及直埋地下敷设。3.ZR-YJFE型、NH-YJFE型：阻燃、耐火、阻火等特种辐照交联电力电缆，电缆最高长期允许工作温度可达125℃，可敷设在吊顶内、高层建筑的电缆竖井内，且适用于潮湿场所。耐火型电缆的特点是在电缆燃烧时甚至是燃烧后的一段时间内仍拥有传导电力的能力，多用于相对重要的工作环境，如军舰上。耐火电缆可以同时拥有阻燃的性能，阻燃电缆却没有耐火的性能。4.YJV32型：内钢丝铠装型电力电缆，能承受相当的机械外力作用。WD-ZANYJFE型：低烟无卤A级阻燃耐火型电力电缆。例如，低烟无卤A级阻燃耐火辐照交联电力电缆WD-ZANYJFE型，其最高允许工作温度可达125℃，适用在高层建筑的电缆竖井、吊顶内敷设。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粗钢丝铠装电缆，因为它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。例如，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。5.LGJ型、LGHJ型：架空钢芯铝绞线、架空钢芯铝合金导线。钢芯铝合金导线比钢芯铝绞线具有抗拉强度大、重量轻、弧垂特性好等特点，在线路敷设时可降低铁塔高度，加大架设间距，节省和降低工程投资，更适用于大长度、大跨度、冰雪暴风等地区的输电线路。'6.KVV型控制电缆：适用于室内各种敷设方式的控制电路中。三、绝缘材料的类型及应用（熟悉）4.气体介质绝缘材料：在电气设备中，气体除可作为绝缘材料外，还具有灭弧、冷却和保护等作用，常用的气体绝缘材料有空气、氮气、二氧化硫和六氟化硫（SF6）等。例如，六氟化硫（SF6）是一种无色、无味、不燃不爆、无毒且化学性质稳定的气体，其分子量大，分子中含有电负性很强的氟原子，具有良好的绝缘性能和灭弧性能。在均匀电场中，其击穿强度约为空气的3倍，在0.3〜0.4MPa下，其击穿强度等于或优于变压器油。1H411020机电工程常用工程设备1H411021通用机械设备的分类和性能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、压缩机等。一、泵的分类和性能1.泵的分类（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。1）容积式泵。靠工作部件的运动造成工作容积周期性地增大和缩小而吸排物料，并靠工作部件的挤压而直接使物料的压力能增加。根据运动部件运动方式的不同分为往复泵和回转泵两类，往复泵有活塞泵、柱塞泵和隔膜泵等；回转泵有齿轮泵、螺杆泵和叶片泵等。2）叶轮式泵。叶轮式泵是靠叶轮带动液体高速回转而把机械能传递给所输送的物料。根据泵的叶轮和流道结构特点的不同叶轮式分为离心泵、轴流泵、混流泵和旋涡泵等。2.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、效率和必需汽蚀余量。4二、风机的分类和性能2.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，噪声和振动的大小也是风机的指标。流量也称风量，以单位时间内流经风机的气体体积表示。压力也称风压，有静压、动压和全压之分。三、压缩机的分类和性能1.压缩机的分类（掌握）（3）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（活塞式、膜式）和回转式（滑片式、螺杆式、转子式）；动力式压缩机可分为轴流式、离心式和混流式压缩机。（与泵的分类实质一样）2.压缩机的性能（熟悉）压缩机的性能参数主要包括容积、流量、吸气压力、排气压力、工作效率、输入功率、输出功率、性能系数、噪声等。四、输送设备的分类和性能（掌握）1.输送设备的分类输送设备通常按有无牵引件（链、绳、带）分为：（1）具有挠性牵引件的输送设备，有带式输送机、链板输送机、刮板输送机、埋刮板输送机、小车输送机、悬挂输送机，斗式提升机等。（2）无挠性牵引件的输送设备，有螺旋输送机、滚柱输送机、气力输送机等。五、切削机床的分类和性能（了解）六、锻压设备的分类和性能（了解）2.锻压设备的性能锻压设备的基本特点是压力大，故多为重型设备，通过对金属施加压力使其成形，有一定加工精度要求。锻压设备上设有安全防护装置，以保障设备和人身安全。1H411022专用设备的分类和性能二、锅炉设备的分类和性能（掌握）（2）锅炉的基本特性。锅炉的基本特性通常用下述指标来表示：1）蒸发量。2）压力和温度。3）受热面蒸发率和受热面发热率锅炉受热面蒸发率或发热率是反映锅炉工作强度的指标，其数值越大，表示传热效果越好。4）锅炉热效率1H411023静置设备的分类和性能一、静置设备的分类（了解）1.按设备的设计压力分类中压设备：1.6MPa≤P10MPa；高压设备：10MPa≤P100MPa。3.按设备在生产工艺过程中的作用原理分类：容器、反应器、塔、换热器、储罐等。(1）容器（内容有变化）一般容器，带搅拌容器（反应釜或称搅拌罐）。（2）反应器釜式反应器，管式反应器，固定床反应器，流化床反应器。根据石油化工生产产品不同，可以分为：加氢反应器、裂化反应器、重整反应器、歧化反应器、异构化反应器和合成塔等。（3）塔按塔内气、液接触部件的结构分类，可分板式塔和填料塔。（4）换热器按生产中使用目的可分成冷却器、加热器、冷凝器、汽化器（或再沸器）和换热器等。5（5）储罐注意：反应釜属于容器。合成塔属于反应器。1H411024电气设备的分类和性能一、电动机的分类和性能（熟悉）2.电动机的性能（1）直流电动机常用于拖动对调速要求较高的生产机械。它具有较大的启动转矩和良好的启、制动性能以及易于在较宽范围内实现平