【机电实务】机电工程项目常用材料

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　　第一节 机电工程项目常用材料

　　★知识点精要

　　1.黑色金属材料的类型及应用

　　表1-1 黑色金属材料的类型及应用

碳素结构钢	按照碳素结构钢屈服强度分为4个级别：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。
低合金结构钢	根据屈服强度划分，其共有Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620和Q690八个强度等级。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。
特殊性能低合金高强度钢	工程结构用特殊钢，主要包括：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。

　　2.有色金属的类型及应用

　　表1-2 有色金属的类型及应用

重金属	铜及铜合金	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
	锌及锌合金	纯锌具有一定的强度和较好的耐腐蚀性
	镍及镍合金	纯镍是银白色的金属，强度较高，塑性好，导热性差，电阻大，耐海水腐蚀能力突出。
轻金属	铝及铝合金特性	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
	镁及镁合金	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
	钛及钛合金	纯钛的强度低，但塑性及低温韧性好，耐腐蚀性好。随着钛的纯度降低，强度升高，塑性大大降低。

　　3.常用电气材料的类型及应用

　　表1-3常用电气材料的类型及应用

电线的类型及应用	BLX型、BLV型	通常用于架空线路尤其是长途输电线路。
	BX、BV型	铜芯电线被广泛采用在机电工程中。
	RV型	主要采用在需柔性连接的可动部位。
	BVV型	较多地出现在家用电器内的固定接线，但型号不是常规线路用的BVV硬线，而是RVV。
电缆的类型及应用	VV型、YJV型	适用于室内、隧道内及管道内敷设。
	VV22型、YJV22型	能承受一定的机械外力作用．但不能承受大的拉力，可直接敷设在地下。
	ZR-YJFE型 NH-YJFE型	可敷设在吊顶内，搞成建筑的电缆竖井内，且适应于潮湿环境。
	YJV32型、WD-ZANYJFE型	内钢丝铠装、低烟无卤A级阻燃耐火电力电缆
	KVV型控制电缆	适用于室内各种敷设方式的控制电路中

　　4.常用非金属材料的类型及应用

　　表1-4 常用非金属材料的类型及应用

硅酸盐材料的类型及应用	水泥
	玻璃棉	在机电安装工程中，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。
	砌筑材料	耐火砖和耐火材料。一般用于各类型炉窑砌筑工程
	陶瓷	陶瓷制品：管件、阀门、管材、泵用零件、轴承等，主要用于防腐蚀工程中
高分子材料的类型及应用	塑料	聚乙烯塑料管：无毒，可用于输送生活用水。 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 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
	橡胶
	纤维
	油漆及涂料	油漆广泛用于设备管道工程中的防锈保护

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　　★高频答疑点采集

　　1.碳素结构钢、低合金结构钢、特殊性能低合金高强度钢的特点、用途有哪些?

　　答：碳素结构钢具有良好的塑性和韧性，易于成型和焊接。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。板材中、低压锅炉的汽包材料常为专用的锅炉碳素钢。低合金结构钢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。高压锅炉的汽包材料常用低合金钢制造。特殊性能低合金高强度钢能够满足特殊需要的钢类。耐候钢、耐海水腐蚀钢、表面处理钢材、汽车冲压钢板、油及天然气管线钢、呗镐耪产汽军冲庄钢板、石油及天然气管线钢、工程机械，钢与可焊接高强度钢、钢筋钢、低温用钢以及钢轨钢等。电站锅炉钢架的立柱通常采用宽翼缘H型钢。刚性梁一般每隔3m左右装设一层，其大部分采用强度足够的工字钢制成。锅炉水冷壁和省煤器用的无缝钢管一般采用优质碳素钢管或低合金钢管。

　　2.VV、VV22、VV32、VV59电缆的特点、用途有哪些?

　　答：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。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。VLV32型、VV32型电缆：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，且适用于潮湿场所。YFLV型、YJV型电力电缆：主要是高压电力电缆，随着下标的变化与前述各型电缆相同，说明可敷设的场所。

　　3.非金属风管材料的类型及应用有哪些?

　　答：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。

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　　★常见考点真题解析

　　1.锅炉的高压无缝钢管是用( )制造的。【2006】

　　A.普通碳素钢

　　B.优质碳素钢

　　C.普通低合金钢

　　D.低温合金钢

　　E.合金结构钢

　　【答案】BDE

　　【解析】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15CrM0或12CrlMoV等钢材。

　　2.低合金钢主要用于( )【2011】

　　A、锅炉汽包

　　B、压力容器

　　C、起重机轨道

　　D、压力管道

　　E、高强螺栓

　　【答案】ABCD

　　【解析】低合金结构钢也称为低合金高强度钢，八个强度等级：Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620、Q690。用于锅炉汽包、压力容器、压力管道、桥梁、重轨、轻轨。

　　3.现场中电焊机至焊钳的连线一般不采用( )型的导线。【2009】

　　A.YJV

　　B.BX

　　C.RV

　　D.KVV

　　E.BLX

　　【答案】ABDE

　　【解析】(1)电线：①BLX型、BLV型：铝芯电线，通常用于架空线路尤其是长途输电线路。②BX、BV型：一般家庭和办公室照明通常采用③RV型：铜芯软线主要采用在需柔性连接的可动部位，电焊机至焊钳的连线。④BVV型。(2)电缆：①VLV型、VV型电力电缆：不能受机械外力作用，室内、隧道内、管道内敷设。②VLV22型、VV22型电缆：能承受机械外力作用，但不能承受大的拉力，可敷设于地下。③VLV32型、VV32型电缆：能承受机械外力作用，且可承受相当大的拉力，且适用于潮湿场所。④YFLV型、YJV型电力电缆：主要是高压电力电缆。⑤KVV型控制电缆：适用于室内各种敷设方式的控制电路中。

　　4.常用的建筑排水管是( )材料。【2010】

　　A.聚四氟乙烯

　　B.聚丙烯

　　C.硬聚氯乙烯

　　D.高密度聚乙烯

　　【答案】C

　　【解析】常用管道及制造材料：(1)水管主要采用聚氯乙烯制作;(2)煤气管采用中、高密度聚乙烯制作;(3)热水管目前均用耐热性高的氯化聚氯乙烯或聚丁烯制造(4)聚乙烯塑料管：无毒，可用于输送生活用水。(5)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-20～70℃，压力等级分为B、C、D三级。⑹聚丙烯管(PP管)：用于流体输送。按压力分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型，其常温下的工作压力为：Ⅰ型为0.4MPa、Ⅱ型为0.6MPa、Ⅲ型为0.8MPa。⑺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。

　　5.玻璃纤维复合风管适用于( )【2011】

　　A、洁净空调系统

　　B、酸性环境空调系统

　　C、防排烟空调系统

　　D、中压以下空调系统

　　【答案】D

　　【解析】非金属风管材料的类型及应用

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　　★复习效果自测验

　　(一)单项选择题(每题的备选答案中只有一个最符合题意)

　　1.碳质量分数小于且接近2%的钢材是( )。

　　A.低碳钢

　　B.中碳钢

　　C.高碳钢

　　D.纯铁

　　2.无机非金属硅酸盐材料包括水泥、玻璃、( )等。

　　A.橡胶

　　B.陶瓷

　　C.塑料

　　D.涂料

　　3.高压锅炉的汽包材料常用( )制造。

　　A.碳素结构钢

　　B.低合金钢

　　C.优质碳素钢

　　D.特殊钢

　　4.适应于低、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的非金属风管材料是( )。

　　A.酚醛复合风管

　　B.聚氨酯复合风管

　　C.玻璃纤维复合风管

　　D.硬聚氯乙烯风管

　　5.机电工程施工中使用的起重机就是( )型钢制造的。

　　A.Q295

　　B.Q345

　　C.Q390

　　D.Q460

　　6.机电工程中常见的各种型钢、钢筋、钢丝等，均属于( )。

　　A.低合金结构钢

　　B.低合金高强度钢

　　C.特殊性能低合金高强度钢

　　D.碳素结构钢

　　7.机电工程现场中的电焊机至焊钳的连线多采用( )聚氯乙烯绝缘平形铜芯软线，因为电焊位置不固定，多移动。

　　A.RV型

　　B.BLX型

　　C.BLV型

　　D.BVV型

　　8.普通传统应用广泛的非金属材料是指( )。

　　A.碳化硅材料

　　B.半导体材料

　　C.铁电材料

　　D.压电材料

　　9.建筑大楼常用的排水管及管件是( )。

　　A.聚乙烯塑料管

　　B.硬聚氯乙烯

　　C.聚丙烯管(PP管)

　　D.ABS工程塑料管

　　10.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的风管，一般用( )制成。

　　A.聚氨酯复合板材

　　B.玻璃纤维复合板材

　　C.无机玻璃钢板材

　　D.酚醛复合板材

　　(二)多项选择题(每题的备选答案中有两个或两个以上符合题意)

　　11.板材按其材质划分有( )等

　　A.重金属板

　　B.低合金结构钢板

　　C.不锈钢板

　　D.镀锌钢薄板

　　E.普通碳素钢板

　　12.设备基础按基础的组成材料不同分为( )。

　　A.素混凝土基础

　　B.钢筋混凝土基础

　　C.绝热层基础

　　D.砂垫层基础

　　E.构架式基础

　　13.疲劳断裂的特征有( )。

　　A.交变载荷作用

　　B.较大衡力作用

　　C.发生突然脆性断裂

　　D.断裂前预兆明显

　　E.断裂时应力较低

　　14.酚醛复合风管适用于( )。

　　A.低、中压空调系统

　　B.潮湿环境

　　C.高压及洁净空调系统

　　D.酸碱性环境

　　E.防排烟系统

　　15.下列关于VLV型、VV型电力电缆的适应条件，叙述正确的是( )。

　　A.不能受机械外力作用

　　B.适用于室内

　　C.适用于隧道内

　　D.可敷设在地下

　　E.能承受机械外力作用

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　　三、答案与解析

　　1.C【解析】本题考核的是工程中以2%碳质量分数分类钢与生铁的分类依据和材料与含碳量间的关系。碳素钢的碳质量分数含量小于2%，越接近2%钢的碳质量分数越高。

　　本题的知识点：(1)黑色金属材料是按碳质量分数不同分为生铁和钢。碳质量分数含量小于2%的为钢，碳质量分数含量大于2%为生铁。(2)合金钢按合金元素的多少，可分为低合金钢、中合金钢、高合金钢。

　　2.B【解析】无机非金属材料

　　(一)硅酸盐材料包括水泥、玻璃、耐火材料和陶瓷。

　　(二)高分子材料

　　――电绝缘体、难导热体，热膨胀较大，耐热温度低，低温脆性;

　　耐水，大多数能耐酸、碱、盐等;

　　高分子材料有：塑料、橡胶、纤维、涂料。

　　3.B【解析】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;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;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，主要包括：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。

　　4.B【解析】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。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

　　5.B【解析】低合金结构钢也称为低合金高强度钢，按照国家标准《低合金高强度结构钢》GB/T1591-2008，根据屈服强度划分，其共有Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620和Q690八个强度等级。机电工程施工中使用的起重机就是Q345型钢制造的。

　　6.D【解析】碳素结构钢又称为普碳钢，其具有良好的塑性和韧性，易于成形和焊接，其钢号对应为Q195、Q215、Q235、Q255和Q275，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。

　　7.A【解析】BLX型、BLV型是铝芯电线，由于其重量轻通常用于架空线路尤其是长途输电线路。BVV型可用在电气设备内配线，较多的出现在家用电器内的固定接线。只有RV型铜芯软线主要采用在需柔性连接的可动部位。

　　8.A【解析】半导体材料、铁电材料和压电材料是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，具有特殊性质和用途的材料。只有碳化硅材料属于广泛应用的普通传统非金属材料。

　　9.B【解析】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，此种管材也可用于工业排水系统。

　　10.D【解析】(1)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;(2)聚氨脂复合风管。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;(3)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;(4)硬聚氯乙烯风管。适用于洁净室含酸碱的排风系统。

　　11.BCDE【解析】板材通常由黑色金属打造，低合金结构钢板、不锈钢板、镀锌钢薄板和普通碳素钢板属于此类，重金属属于有色金属通常不用作板材。

　　12.ABD【解析】设备基础按组成材料分为：(1)素混凝土基础;(2)钢筋混凝土基础;(3)砂垫层基础;(4)金属构架基础。

　　13.ACE【解析】根据疲劳断裂的概念：在交变载荷长时间作用下突然断裂的现象，故选A。

　　根据疲劳断裂的特点：断裂前没有明显的特征，发生突然脆性断裂，故选C。

　　根据疲劳断裂的特点：发生突然脆性断裂是由于应力远低于抗拉强度，断裂时应力较低，故选E。

　　14.AB【解析】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。

　　15.ABC【解析】注意对比三种电力电缆的用途。

　　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：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，且适用于潮湿场所。

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