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文档简介
第一章
基
础
知
识第一节
安装工程常用材料根底知识一、工程材料的分类
一般将工程材料按化学成分分为金属材料、非金属材料、高分子材料和复合材料四大类。
〔一〕金属材料
金属材料是最重要的工程材料,包括金属和以金属为基的合金。工业上把金属和其合金分为两大局部:
〔1〕黑色金属材料——铁和以铁为基的合金〔钢、铸铁和铁合金〕。
〔2〕有色金属材料——黑色金属以外的所有金属及其合金。
有色金属按照性能和特点可分为:轻金属、易熔金属、难熔金属、贵重金属、稀土金属和碱土金属。
〔二〕非金属材料
非金属材料包括耐火材料、耐火隔热材料、耐蚀〔酸〕非金属材料和陶瓷材料等。
〔1〕耐火材料。耐火材料是指能承受高温下作用而不易损坏的材料。常用的耐火材料有耐火砌体材料、耐火水泥及耐火混凝土。
〔2〕耐火隔热材料。耐火隔热材料又称为耐热保温材料。常用的隔热材料有硅藻土、蛙石、玻璃纤维〔又称矿渣棉〕、石棉以及它们的制品。
〔3〕耐蚀〔酸〕非金属材料。耐蚀〔酸〕非金属材料的组成主要是金属氧化物、氧化硅和硅酸盐等,在某些情况下它们是不锈钢和耐蚀合金的理想代用品。常用的非金属耐蚀材料有铸石、石墨、耐酸水泥、天然耐酸石材和玻璃等。
〔4〕陶瓷材料。
〔三〕高分子材料
高分子材料种类很多,工程上通常根据机械性能和使用状态将其分为三大类:
〔1〕塑料。分热塑性塑料和热固性塑料两种。
〔2〕橡胶。
〔3〕合成纤维。
〔四〕复合材料
复合材料就是用两种或两种以上不同材料组合的材料。
二、常用工程材料的性能和特点〔一〕金属材料
1、黑色金属
含碳量小于2.11%〔重量〕的合金称为钢,合碳量大于2.11%〔重量〕的合金称为生铁。
〔1〕钢及其合金的分类。
钢的力学性能决定于钢的成分和金相组织。钢中碳的含量对钢的性质有决定性影响。
在工程中更通用的分类为:
l〕按化学成分分类。可分为碳素钢、低合金钢和合金钢。
2〕按主要质量等级分类:
①普通碳素钢、优质碳素钢和特殊质量碳素钢;
②普通低合金钢、优质低合金钢和特殊质量低合金钢;
③普通合金钢、优质合金钢和特殊质量合金钢。
〔2〕钢牌号的表示方法。按照国家标准《钢铁产品牌号表示方法》规定,我国钢铁产品牌号采用汉语拼音字母、化学符号和阿拉伯数字相结合的表示方法,即:
l〕牌号中化学元素采用国际化学元素表示。
2〕产品名称、用途、特性和工艺方法等,通常采用代表该产品汉字的汉语拼音的缩写字母表示。
3〕钢铁产品中的主要化学元素含量〔%〕采用阿拉伯数字表示。
合金结构钢的牌号按以下规那么编制。数字表示含碳量的平均值。合金结构钢和弹簧钢用二位数宇表示平均含碳量的万分之几,不锈耐酸钢和耐热钢含碳量用千分数表示。平均含碳量<0.1%〔用“0〞表示;平均含碳量<0.03%,用“00〞
表示=。合金工具钢平均含碳量>1.00%时,不标合碳量,否那么用千分数表示。高速工具钢和滚珠轴承钢不标含碳量,滚珠轴承钢标注用途符号“C〞。平均合金含量<1.5%者,在牌号中只标出元素符号,不注其含量。
例:在钢的分类中,优质钢是按照〔
〕来分类的。
A.化学成分
B.用途
C.冶炼质量
D.冶炼方法
答案:C
例:03考题:碳的含量对钢的性质有决定性的影响,当含碳量低时,其性能表现为(
)。
A.强度高,塑性、韧性低
B.塑性小,性脆,硬度大
C.强度低,塑性、韧性高
D.强度高,塑性、韧性也较高
答案:C
例:钢的成分确定后,其力学性能主要取决于(
)。
A.钢的冲击韧性
B.碳的含量
C.有害元素含量
D.钢的金相组织
答案:D
〔3〕工程中常用钢及其合金的性能和特点。
l〕碳素结构钢。
碳素结构钢生产工艺简单,有良好工艺性能〔如焊接性能、压力加工性能等〕、必要的韧性、良好的塑性以及价廉和易于大量供给,通常在热轧后使用。在桥梁、建筑、船舶上获得了极广泛的应用。某些不太重要、要求韧性不高的机械零件也广泛选用。
2〕低合金高强度结构钢。低合金高强度结构钢比碳素结构钢具有较高的韧性,同时有良好的焊接性能、冷热压力加工性能和耐蚀性,局部钢种还具有较低的脆性转变温度。
3〕合金结构钢。合金结构钢广泛用于制造各种要求韧性高的重要机械零件和构件。形状复杂或截面尺寸较大或要求韧性高的淬火零件,一般为合金结构钢。
4〕不锈耐酸钢。它在化工、石油、食品机械和国防工业中广泛应用。
按不锈钢使用状态的金相组织,可分为铁素体、马氏体、奥氏体、铁素体加奥氏体和沉淀硬化型不锈钢五类。现将各类不锈钢的特点简述如下:
①铁素体型不锈钢。铬是铁素体型不锈钢中的主要合金元素。高铬钢有良好的抗高温氧化能力,在氧化性酸溶液,如硝酸溶液中,有良好的耐蚀性,故其在硝酸和氮肥工业中广泛使用。高铬铁素体不锈钢的缺点是钢的缺口敏感性和脆性转变温度较高,钢在加热后对晶间腐蚀也较为敏感。
例:〔
〕是铁素体型不锈钢中的主要合金元素。
A、铬
B、镍
C、锰
D、硅
答案:A
②马氏体型不锈钢。铬是钢中的主要合金元素。通常用在弱腐蚀性介质,如海水、淡水和水蒸汽等中,使用温度小于或等于580℃、通常作为受力较大的零件和工具的制作材料,由于此钢焊接性能不好,故一般不用作焊接件。
③奥氏体型不锈钢。钢中主要合金元素为铬和镍。这类钢具有高的韧性、低的脆性转变温度、良好的耐蚀性和高温强度、较好的抗氧化性以及良好的压力加工和焊接性能。
④铁素体—奥氏体型不锈钢。
⑤沉淀硬化型不锈钢。这类钢主要用于制造要求高强度和耐蚀的容器、结构件零件,也可用作高温零件,如汽轮机零件。
5〕铸钢。铸钢具有较好的强度、塑性和韧性,可以铸成各种形状、尺寸和质量的铸钢件。
〔4〕铸铁的分类和牌号表示方法。大局部机械设备的箱体、壳体、机座、支架和受力不大的零件多用铸铁制造。某些承受冲击不大的重要零件,如小型柴油机的曲轴,多用球墨铸铁制造。其原因是铸铁价廉,切削性能和铸造性能优良,有利于节约材料,减少机械加工工时,且有必要的强度和某些优良性能,如高的耐磨性、吸震性和低的缺口敏感性等。
1〕铸铁的分类。
按照石墨的形状特征,铸铁可分为灰口铸铁〔石墨成片状〕、球墨铸铁〔石墨成球状〕和可锻铸铁〔石墨成团絮状〕三大类。
按照铸铁成分中是否含有合金元素,可分为一般铸铁和合金铸铁两大类。一般铸铁可分为普通铸铁和变质〔孕育〕铸铁。
例:03考题:对铸铁的韧性、塑性影响最大的因素为(
)。
A.石墨的数量
B.石墨的大小
C.石墨的形状
D.石墨的分布
答案:c
例:在碳素结构钢中,屈服点为235,质量等级为A的沸腾钢,其牌号应为(
)。
A.CQ235-AF
B.F235-AT
C.GB/Q235-AF
D.Q235-AF
答案:D
2〕铸铁牌号的表示方法:
①用各种铸铁相应汉语拼音字母的第一个大写字母作为铸铁的代号,当两种铸铁名称的代号字母相同时,可在大写字母后加小写字母表示。
②在牌号中一般不标注常规元素C.Si、Mn、S和P的符号,但当它们有特殊作用时才标注其元素符号和含量。
③牌号中代号后面的一组数字表示抗拉强度值〔如灰口铸铁HT100〕,有两组数字时,第一组数字表示抗拉强度值,第二组数字表示伸长率值〔如球墨铸铁QT400-18〕,两组数字之间用“-〞
隔开。
3〕工程中常用铸铁的性能和特点:
①灰口铸铁。基体可以是铁素体,珠光体或铁素体加珠光体,相当于钢的组织。
②球墨铸铁。球墨铸铁综合机械性能接近于钢。
可用球墨铸铁来代替钢制造某些重要零件,如曲轴、连杆和凸轮轴等。
③蠕墨铸铁。蠕墨铸铁的强度接近于球墨铸铁,并具有一定的韧性和较高的耐磨性;同时又有灰口铸铁良好的铸造性能和导热性。
蠕墨铸铁在生产中主要用于生产汽缸盖、汽缸套、钢锭模和液压阀等铸件。
④可锻铸铁。可锻铸铁可以局部代替碳钢。
⑤耐磨铸铁。耐磨铸铁是在磨粒磨损条件下工作的铸铁,应具有高而均匀的硬度。
⑥耐热铸铁。耐热铸铁是在高温下工作的铸件,如炉底板、换热器、钳锅、热处理炉内的运输链条等。
⑦耐蚀铸铁。耐蚀铸铁是主要用于化工部件,如阀门、管道、泵、容器等。
例:按照石墨的形状特征,铸铁可分为(
)。
A.灰口铸铁
B.合金铸铁
C.可锻铸铁
D.球墨铸铁
答案:ACD
2、有色金属
l〕铝及其合金。
工业纯铝可制作电线、电缆、器皿及配制合金。铝合金可用于制造承受较大载荷的机器零件和构件。
①防锈铝合金〔LF〕。主要用于焊接件、容器、管道或以及承受中等载荷的零件及制品,也可用作铆钉。
②硬铝合金〔LY〕。低合金硬铝塑性好,强度低。主要用于制作铆钉,常称铆钉硬铝;标准硬铝合金强度和塑性属中等水平。主要用于轧材、锻材、冲压件和螺旋浆叶片及大型铆钉等重要零件;高合金硬铝合金元素含量较多,强度和硬度较高,塑性及变形加工性能较差。用于制作重要的销和轴等零件。
③超硬铝合金〔LC〕。
这类合金的抗蚀性较差,高温下软化快,多用于制造受力大的重要构件,例如飞机大梁、起落架等。
④锻铝合金〔LD〕。这类合金主要用于承受重载荷的锻件和模锻件。
2〕铜及其合金。铜合金具有较高的强度和塑性,具有高的弹性极限和疲劳极限,同时还具有较好的耐蚀性、抗碱性及优良的减摩性和耐磨性。
一般铜合金分黄铜、青铜和白铜三大类。
①黄铜〔H〕。以锌为主要合金元素的铜合金称为黄铜。
②青铜〔Q〕。青铜原指铜锡合金,但工业上都习惯称含铝、硅、铅、锰等的铜基合金为青铜。
3〕镍及其合金。镍及镍合金是化学、石油、有色金属冶炼、高温、高压、高浓度或混有不纯物等各种苛刻腐蚀环境下比拟理想的金属材料。
4〕钛及其合金。钛熔点高,热膨胀系数小,导热性差,强度低,塑性好。钛具有优良的耐蚀性和耐热性,其抗氧化能力优于大多数奥氏体不锈钢,而在较高温度下钛材仍能保持较高的强度。
常温下钛具有极好的抗蚀性能,在大气、海水、硝酸和碱溶液等介质中十分稳定,但在任何浓度的氢氟酸中均能迅速溶解。
5〕铅及其合金。
铅在大气、淡水、海水中很稳定,铅对硫酸、磷酸、亚硫酸、铬酸和氢氟酸等那么有良好的耐蚀性。铅不耐硝酸的腐蚀,在盐酸中也不稳定。
6〕镁及其合金。镁合金是航空工业的重要结构材料,它能承受较大的冲击、振动载荷,并有良好的机械加工性能和抛光性能。其缺点是耐蚀性较差、缺口敏感性大及熔铸工艺复杂。〔二〕非金属材料
非金属材料也是重要的工程材料。它包括耐火材料、耐火隔热材料、耐蚀〔酸〕非金属材料和陶瓷材料等。
1.耐火材料
能承受高温作用而不易损坏的材料,称为耐火材料。常用的耐火材料有耐火砌体材料、耐火水泥及耐火混凝土。
〔1〕耐火材料的主要性能指标:
l〕耐火度。
2〕荷重软化温度。
3〕高温化学稳定性。
4〕抵抗温度变化的能力越好,那么耐火材料在经受温度急剧变化时越不易损坏。
5〕抗压强度要好。
6〕密度和比热容。
7〕热导率要小,隔热性能要好,电绝缘性能要好。
〔2〕耐火材料的分类:
l〕耐火砌体材料。按材质上下,分为普通耐火材料和特种耐火材料;按耐火材料的主要化学成分分为粘土砖、高铝砖、硅砖、氧化铝砖、石墨和碳制品以及碳化硅制品等。
2〕耐火水泥及混凝土。按照胶结料的不同,耐火混凝土分为水硬性耐火混凝土、火硬性耐火混凝土和气硬性耐火混凝土;按照密度的上下,可分为重质耐火混凝土和轻质耐火混凝土两类。
2、耐火隔热材料
耐火隔热材料,又称为耐热保温材料。它是各种工业用炉〔冶炼炉、加热炉、锅炉炉膛〕的重要筑炉材料。常用的隔热材料有硅藻土、蛭石、玻璃纤维〔又称矿渣棉〕、石棉,以及它们的制品如板、管、砖等。
〔1〕硅藻土耐火隔热保温材料。
硅藻土砖、板广泛用于电力、冶金、机械、化工、石油、金属冶炼电炉和硅酸盐等工业的各种热体外表及各种高温窑炉、锅炉、炉墙中层的保温绝热方面。硅藻土管广泛用于各种化工、石油、气体、液体高温过热管道及其他高温设备的保温绝热方面。
〔2〕硅酸铝耐火纤维。硅酸铝耐火纤维是轻质耐火材料之一。硅酸铝耐火纤维及其制品〔毡、板、砖、管等〕和复合材料,广泛地用于冶金、机械、建筑、化工和陶瓷工业中的热力设备,如锅炉、加热炉和导管等的耐火隔热材料。
〔3〕微孔硅酸钙保温材料。微孔硅酸钙保温材料制品可用于高温设备热力管道的保温隔热工程。
〔4〕矿渣棉制品。矿渣棉制品可用作保温、隔热和吸音材料。
3.耐蚀〔酸〕非金属材料
常用的非金属耐蚀材料有铸石、石墨、耐酸水泥、天然耐酸石材和玻璃等。
〔1〕铸石。铸石具有极优良的耐磨与耐化学腐蚀性、绝缘性及较高的抗压性能。在各类酸碱设备中,其耐腐蚀性比不锈钢、橡胶、塑性材料及其他有色金属高得多,但铸石脆性大、承受冲击荷载的能力低。因此,在要求耐蚀、耐磨或高温条件下,当不受冲击震动时,铸石是钢铁〔包括不锈钢〕的理想代用材料
〔2〕石墨。
石墨材料在高温下有高的机械强度。石墨材料常用来制造传热设备。
石墨具有良好的化学稳定性。除了强氧化性的酸〔如硝酸、铬酸、发烟硫酸和卤素〕之外,在所有的化学介质中都很稳定,甚至在熔融的碱中亦稳定。
不透性石墨可作为耐腐蚀的非金属无机材料。
〔3〕
玻璃。按形成玻璃的氧化物可分为:硅酸盐玻璃、磷酸盐玻璃、硼酸盐玻璃和铝酸盐玻璃等,其中硅酸盐玻璃是应用最为广泛的玻璃品种。硅酸盐玻璃的化学稳定性很高,抗酸性强,组织紧密而不透水,但它假设长期在某些介质作用下,也会受侵蚀。硅酸盐玻璃具有较好的光泽和透明度、化学稳定性和热稳定性好、机械强度高、硬度大和电绝缘性强,但不耐氢氟酸、热磷酸、热浓碱液的腐蚀。一般用作制造化学仪器和高级玻璃制品,无碱玻璃纤维。耐热用玻璃和绝缘材料等。
〔4〕天然耐蚀石料。
花岗岩强度高,耐寒性好,但热稳定性较差;石英岩强度高,耐久性好,硬度高,难于加工;辉绿岩及玄武岩密度高、耐磨性好、脆性大、强度极高、加工较难;石灰岩热稳定性好,硬度较低。
〔5〕水玻璃型耐酸水泥。水玻璃型耐酸水泥具有能抗大多数无机酸和有机酸腐蚀的能力,但不耐碱。水玻璃胶泥衬砌砖、板后必须进行酸化处理。
4.陶瓷材料
陶瓷材料有高温化学稳定性、超硬的特点和极好的耐腐蚀性能。
〔1〕陶瓷材料的分类。陶瓷一般分为普通陶瓷和新型陶瓷两大类。
〔2〕常用陶瓷材料。在工程中常用的陶瓷有电器绝缘陶瓷、化工陶瓷、结构陶瓷和耐酸陶瓷等。
例:耐蚀(酸)非金属材料,除具备良好的耐蚀性能外,还具有的性能为(
)。
A.耐急冷、急热性能
B.较好耐冲击性能
C.良好的耐磨性能
D.优良的热处理性能
答案:C
〔三〕高分子材料
1.高分子材料的根本概念
高分子材料具有较高的强度,良好的塑性,较强的耐腐蚀性能,很好的绝缘性和重量轻等优良性能。高分子材料一般分天然和人工合成两大类。通常根据机械性能和使用状态将工程高分子材料分为塑料、橡胶和合成纤维三大类。
常见的加聚树脂有聚乙烯〔PE〕、聚氯乙烯〔PVC〕、聚苯乙烯〔PS〕、ABS树脂、聚醋酸乙烯〔PVAC〕、聚丙烯〔PP〕
和聚甲基丙烯酸甲酯〔PMMA〕等。
例:通常根据机械性能和使用状态将工程高分子材料分为〔
〕。
A、塑料
B、橡胶
C、合成纤维
D、树脂
E、颜料
答案:ABC
2.高分子材料的根本性能及特点
〔1〕质轻。
〔2〕比强度高。
〔3〕有良好的韧性。
〔4〕减摩、耐磨性好。
〔5〕电绝缘性好。
〔6〕耐蚀性。
〔7〕导热系数小。
〔8〕易老化。
〔9〕易燃。
〔10〕耐热性。
〔11〕刚度小。
例:03考题:高分子材料的根本性能特征之一为(
)。
A.强度高
B.减摩、耐磨性好
C.稳定、不易老化
D.刚度大
答案:B
例:在高分子材料的特性中,比拟突出的性能为(
)。
A.比强度低
B.导热系数大
C.减摩、耐磨性好
D.不易老化
3.工程中常用高分子材料
〔l〕塑料制品:
l〕塑料的组成。常用的塑料制品都是以合成树脂为根本材料,再按一定比例参加填充料、增塑剂、着色剂和稳定剂等材料,经混炼、塑化,并在一定压力和温度下制成的。
①树脂。
树脂有合成树脂和天然树脂之分。
树脂在塑料中主要起胶结作用,通过胶结作用把填充料等胶结成坚实整体。因此,塑料的性质主要取决于树脂的性质。
合成树脂:合成树脂分子结构分为直线型、支链型和体型〔或称为网状型〕三种。
②填料。
又称填充剂,其作用是提高塑料的强度和刚度,减少塑料在常温下的蠕变〔又称冷流〕现象及提高热稳定性,对降低塑料制品的本钱、增加产量有显著的作用,提高塑料制品的耐磨性、导热性、导电性及阻燃性,并可改善加工性能。填料的种类很多,常用的有有机和无机两大类。
③增塑剂。其作用是提高塑料加工时的可塑性及流动性;改善塑料制品的柔韧性。常用的增塑剂为酯类和酮类等。
④着色剂。着色剂的种类按其在着色介质中或水中的溶解性分为染料和颜料两大类。
染料可溶于被着色树脂或水中,透明度好,着色力强,色调和色泽亮度好,但光泽的光稳定性及化学稳定性差,主要用于透明的塑料制品。常见的染料品种有:酞青兰和酞青绿、联苯胺黄和甲苯胺红等。
颜料不溶于被着色介质或水。在塑料制品中,常用的是无机颜料。无机颜料不仅对塑料具有着色性,同时又兼有填料和稳定剂的作用。如炭黑既是颜料,又有光稳定作用。
⑤稳定剂。
例:常用的塑料制品都是以合成树脂为根本材料,再按一定比例参加〔
〕等材料,经混炼、塑化,并在一定压力和温度下制成的。
A
.增塑剂
B
.填充料
C
.着色剂
D.
稳定剂
E.强化剂
答案:ABCD
2〕工程中常用塑料制品:
①热塑性塑料:
a、低密度聚乙烯〔LDPE〕。低密度聚乙烯具有质轻。吸湿性极小、良好的电绝缘性能好。延伸性和透明性强和较好的耐寒性和化学稳定性,但强度和耐环境老化性较差。它一般用作耐蚀材料、小载荷零件〔齿轮、轴承〕及一般电缆包皮和农用薄膜等。
b、高密度聚乙烯〔HDPE〕。高密度聚乙烯具有良好的耐热性和耐寒性,力学性能优于低密度聚乙烯,介电性能优良,但略低于低密度聚乙烯,耐磨性及化学稳定性良好,能耐多种酸、碱、盐类腐蚀,吸水性和水蒸汽渗透性很低,但耐老化性能较差,外表硬度高,尺寸稳定性好。它主要用于制作单口瓶、运输箱、平安帽、汽车零件、贮罐、电缆护套、压力管道及编织袋等。
c、聚丙烯〔PP〕。聚丙烯具有质轻,不吸水,介电性、化学稳定性和耐热性良好,力学性能优良,但是耐光性能差,易老化,低温韧性和染色性能不好。聚丙烯主要用于制作受热的电气绝缘零件、汽车零件、防腐包装材料以及耐腐蚀的〔浓盐酸和浓硫酸除外〕化工设备等。
例:树脂PP指的是〔
〕。
A.聚氯乙烯
B.高密度聚乙烯
C.聚丙烯
D.聚苯乙烯
答案:C
d、聚氯乙烯〔PVC〕。硬聚氯乙烯塑料常被用来制作化工、纺织等工业的废气排污排毒塔,以及常用气体、液体输送管。软聚氯乙烯塑料常制成薄膜,用于工业包装等,但不能用来包装食品,因增塑剂或稳定剂有毒,能溶于油脂中,污染食品。
e、聚四氟乙烯〔PTFE,F-4〕。聚四氟乙烯俗称塑料王,具有非常优良的耐高、低温性能。几乎耐所有的化学药品,在浸蚀性极强的王水中煮沸也不起变化,摩擦系数极低。它也不粘,不吸水,电性能优异,是目前介电常数和介电损耗最小的固体绝缘材料。缺点是强度低,冷流性强。
f、聚苯乙烯〔PS〕。聚苯乙烯具有较大的刚度。聚苯乙烯比重小,常温下较透明,几乎不吸水,具有优良的耐蚀性,电阻高,是很好的隔热、防震、防潮和高频绝缘材料。缺点是耐冲击性差,不耐沸水,耐油性有限,但可改性。
g.聚碳酸酯〔PC〕。聚碳酸酯誉称“透明金属〞,具有优良的综合性能,冲击韧性和延性在热塑性塑料中是最好的,弹性模量较高,不受温度的影响,抗蠕变性能好,尺寸稳定性高,透明度高,可染成各种颜色,吸水性小,绝缘性能优良。但自润滑性差,耐磨性低,不耐碱、氯化烃、酮和芳香烃腐蚀,长期浸在沸水中会发生水解或破裂,有应力开裂倾向,疲劳抗力较低。
h、ABS。普通ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物。综合机械性能良好,同时尺寸稳定,容易电镀和易于成形,耐热和耐蚀性较好,在一40℃的低温下仍有一定的机械强度。
i、聚酸胺〔PA〕。聚酷胺通称尼龙,这种热塑性塑料由二元胺与二元酸缩合而成,这是机械工业中应用较广的工程塑料。
j、单体浇注尼龙
6〔MC〕。单体浇注尼龙简称
MC尼龙。
k、聚甲基丙烯酸甲酯〔PMMA〕。俗称有机玻璃,缺点是外表硬度不高,易擦伤,由于导热性差和热膨胀系数大,易在外表或内部引起微裂纹,因而比拟脆。此外,易溶于有机溶液中。
例:1、〔
〕俗称塑料王。
A.高密度聚乙烯
B.聚四氟乙烯
C.聚氯乙烯
D.聚酰胺
答案:A
2、聚酷胺通称尼龙,这种热塑性塑料由〔
〕缩合而成。
A.丙烯腈
B.二元胺
C.丁二烯
D.二元酸
E.苯乙烯
答案:BD
②热固性塑料:
a、酚醛模塑料〔PF〕。
b、酚醛玻璃纤维增强塑料。
c、环氧树脂〔EP〕。
环氧树脂树脂强度较高,韧性较好;尺寸稳定性高和耐久性好;具有优良的绝缘性能。耐热,耐寒,化学稳定性很高。缺点是有毒性。
d、呋喃树脂。呋喃树脂能耐强酸、强碱和有机溶剂腐蚀,并能适用于其中两种介质的结合或交替使用的场合。但不能耐强氧化性介质。
e、不饱和聚酯树脂。不饱和聚酯树脂主要特点是工艺性能优良,在室温下固化,常压下成型,因而施工方便,易保证质量。
例:属于热塑性塑料的有〔
〕。
A、
PP
B
、
HDPE
C
、PVC
D、
EP
E、
NR
答案:ABC
〔2〕橡胶。橡胶是一种具有良好耐酸、碱性能的高分子防腐蚀材料。橡胶分天然橡胶和合成橡胶两大类。工程中常用橡胶制品有:
1〕天然橡胶〔NR〕。
2〕丁苯橡胶〔SBR〕具有良好的耐寒性、耐磨性,力学性能与天然橡胶相似。
3〕丁睛橡胶〔NBR〕一般含有丙烯腈,丙烯腈含量越高,耐油、耐热和耐磨性越好,但耐寒性那么相反。
4〕氯磺化聚乙烯橡胶〔CSM〕耐臭氧性、耐热性优异,耐候性、耐温性能良好,但压缩变形大,耐油性差。
5〕丁基橡胶〔IIR〕。
6〕氯丁橡胶〔CR〕.
7〕氟硅橡胶〔MFQ〕。
〔3〕合成纤维。目前国内外大量开展的主要有聚酰胺纤维、聚酯纤维及聚丙烯腈纤维三大类。
合成纤维具有强度高、比重小、耐磨和不霉不腐等特点,广泛用于制作衣料。
〔四〕复合材料
1.复合材料组成、分类和特点
按基体材料类型可分为:有机材料基、无机非金属材料基和金属基复合材料三大类。
按增强体类型可分为:颗粒增强型、纤维增强型和板状增强型复合材料三大类。
按用途可分为结构复合材料与功能复合材料两大类。
以增强纤维类型分为碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料、有机纤维复合材料、复合纤维复合材料和混杂纤维复合材料等。
与普通材料相比,复合材料具有许多特性,具体表现在:
〔1〕高比强度和高比模量。
〔2〕耐疲劳性高。
〔3〕抗断裂能力强。
〔4〕减振性能好。
〔5〕高温性能好,抗蠕变能力强。
〔6〕耐腐蚀性好。
〔7〕复合材料还具有较优良的减摩性、耐磨性、自润滑性和耐蚀性等特点,而且复合材料构件制造工艺简单,表现出良好的工艺性能,适合整体成型。
2.复合材料增强体
〔l〕纤维增强体。
在纤维增强体中,玻璃纤维是应用最为广泛的增强体。玻璃纤维具有本钱低、不燃烧、耐热、耐化学腐蚀性好、拉伸强度和冲击强度高、断裂延伸率小、绝热性及绝缘性好等特点。
〔2〕颗粒增强体。
〔3〕其他增强体:
片状增强体。天然片状增强体的典型代表是云母;人造的片状增强体有玻璃、铝和银等。
天然增强体。
3.复合材料基体
〔1〕树脂基体。树脂基复合材料是复合材料中最主要的一类,通常称为增强塑料。
常用的热固性树脂基体有不饱和聚酯树脂,它以其室温低压成型的突出优点,使其成为玻璃纤维增强塑料用的主要树脂;环氧树脂,它广泛用作碳纤维复合材料及绝缘复合材料;酚醛树脂,它那么大量用作摩擦复合材料。
热塑性树脂主要有通用型和工程型树脂两类。
〔2〕金属基体。金属基复合材料主要有三类:颗粒增强、短纤维或晶须增强、连续纤维或薄片增强。多种金属及其合金可用作基体材料。主要有以下几种:铝合金、钛合金、镁合金、铜。
除此之外,还有金属间化合物,如镍铝化合物等。用金属间化合物作为基体材料制造复合材料提高韧性是一种有效的方法。
〔3〕陶瓷基体。制作陶瓷基复合材料的主要目的是增加韧性。
4.复合材料的应用
〔1〕用玻璃纤维增强塑料得到的复合材料,俗称玻璃钢。玻璃纤维增强聚酚胺纤维的刚度、强度和减摩性好。
〔2〕碳纤维增强酚醛树脂、聚四氟乙烯复合材料,常用作宇宙飞行器的外层材料。
〔3〕石墨纤维增强铝基复合材料,可用于结构材料。
〔4〕硼纤维增强铝合金的性能高于普通铝合金,甚至优于钛合金,此外,增强后的复合材料耐疲劳性能非常优越,比强度也高,且有良好的抗蚀性。
〔5〕塑料—钢复合材料,主要是由聚氯乙烯塑料膜与低碳钢板复合而成,有单面塑料复合材料和双面塑料复合材料两种。塑料—钢复合材料的性能如下:
l〕化学稳定性好,耐酸、碱、油及醇类的浸蚀,耐水性也好;
2〕塑料与钢材间的剥离强度大于或等于
20MPa;
3〕深冲加工时不剥离,冷弯120度不别离开裂;
4〕绝缘性能和耐磨性能良好;
5〕具有低碳钢的冷压力加工性能;
6〕
加工温度在10-40℃之间为佳,在-10-60℃之间可长期使用,短时间使用可耐120℃。三、建筑安装工程常用材料〔一〕金属的型材、板材、管材和线材
1.金属型材
〔l〕普通型钢。普通型钢主要用于建筑结构,如桥梁、厂房结构,但个别也用于粗大的机械构件。
普通型钢可分为冷轧和热轧两种,其中热轧最为常用。型材按其断面形状分为:圆钢、方钢、六角钢、角钢、槽钢、工字钢和扁钢等。型材的规格以反映其断面形状的主要轮廓尺寸来表示;圆钢的规格以其直径〔mm〕来表示;六角钢的规格以其对边距离〔mm〕
来表示;工字钢和槽钢的规格以其高×腿宽×腰厚〔mm〕来表示;扁钢的规格以厚度×宽度〔mm〕来表示。
2.金属板材
〔1〕钢板。安装工程中常用钢板分为普通钢板〔黑铁皮〕、镀锌钢板〔白铁皮〕、塑料复合钢板和不锈耐酸钢板等常用钢板。
钢板规格表示方法为宽度×厚度×长度〔mm〕。钢板分厚板〔厚度>4mm〕和薄板〔厚度≤4mm〕两种。
l〕厚钢板。
厚钢板按钢的质量可分为普通钢厚钢板、优质钢厚钢板和复合钢厚钢板。
2〕薄钢板。薄钢板按钢的质量可以分为普通薄钢板和优质薄钢板;按生产方法可分为热轧薄钢板和冷轧薄钢板。
3〕钢带。钢带按钢的质量分为优质和普通两类,按轧制方法分为热轧和冷轧两类。
4〕硅钢片。硅钢片也称矽钢片或硅钢薄板,按用途可以分为电机硅钢片和变压器硅钢片,变压器硅钢片中按轧制工艺又分为热轧和冷轧两种。
硅钢片主要用于电工器材的制造。
例:厚钢板按钢的质量可分为〔
〕。
A.
普通钢厚钢板
B.
优质钢厚钢板
C.高级优质钢厚钢板
D.
复合钢厚钢板
E.特殊钢厚钢板
答案:ABD
〔2〕铝板。延展性能好,适宜咬口连接,耐腐蚀,且具有传热性能良好,在摩擦时不易产生火花的特性,所以铝板常用于防爆的通风系统。
例:厚度大于〔
〕称为厚钢板。
A.
3mm
B.
4mm
C.
5mm
D.
10mm
答案:B
3.金属管材
〔1〕钢管。
l〕无缝钢管。
①除一般无缝钢管外,还有专用无缝钢管,主要有锅炉用无缝钢管、锅炉用高压无缝钢管、地质钻探用无缝钢管、石油裂化用钢管和不锈耐酸无缝钢管等。
②锅炉用高压无缝钢管是用优质碳素钢和合金钢制造,质量比一般锅炉用无缝钢管好,可以耐高压和超高压,用于制造锅炉设备与高压超高压管道,用来输送高温、高压汽、水等介质或高温高压含氢介质。
③地质钻探用无缝钢管用专用钢种D240、D250、D255…D295制造。
④石油裂化用无缝钢管一般用合金结构钢制造。
③不锈耐酸钢无缝钢管是用合金结构钢制造,它主要用于化工、石油和机械用管道的防腐蚀部位,用于输送强腐蚀性介质、低温或高温介质以及纯度要求很高的其他介质。
2〕焊接钢管。焊接钢管分为黑铁管和镀锌管〔白铁管〕。按焊缝的形状可分为直缝钢管、螺旋缝钢管和双层卷焊钢管;按其用途不同又可分为水、煤气输送钢管;按壁厚分薄壁管和加厚管等。
①直缝电焊钢管主要用于输送水、暖气和煤气等低压流体和制作结构零件等。
②螺旋缝钢管。单面螺旋缝焊管用于输送水等一般用途,双面螺旋焊管用于输送石油和天然气等特殊用途。
镀锌钢管的每米重量按下式计算:
W=C[0.02466*〔D-S〕*S]
例:03考题:某镀锌钢管,其黑管外径为108mm,黑管壁厚为8mm,镀锌钢管比黑管增加的重量因数为1.040,该镀锌钢管每米重量应为(
)。(钢的密度为7.85g/cm3,保存小数点后两位)
A.18.88kg
B.20.52kg
C.21.34kg
D.22.16kg
答案:
B
3〕合金钢管。合金钢管用于各种加热炉工程,锅炉耐热管道及过热器管道等。合金钢具有高强度性,在同等条件下采用合金钢管可到达节省钢材的目的。但合金钢管的焊接都有特殊的工艺要求,焊后要对焊口部位采取热处理。
〔2〕铸铁管。铸铁管的连接形式分为承插式和法兰式两种。
〔3〕有色金属管。
l〕铅及铅合金管。铅管其耐蚀性能强。铅管不宜在压力下使用。铅管的机械性能不高,但重量很重,是金属管材中最重的一种。
2〕铜及铜合金。
铜管的导热性能良好,适用工作温度在250℃以下,多用于制造换热器、压缩机输油管、低温管道、自控仪表以及保温拌热管和氧气管道等。
3〕铝及铝合金管。铝管的特点是重量轻,不生锈,但机械强度较差,不能承受较高的压力,用于输送浓硝酸、醋酸、脂肪酸、过氧化氢等液体及硫化氢、二氧化碳气体。它不耐碱及含氯离子的化合物,如盐水和盐酸等介质。
4〕钛及钛合金管。钛管具有重量轻、强度高、耐腐性强和耐低温等特点,常被用于其他管材无法胜任的工艺部位。
4.金属线材
金属线材主要指普通低碳钢热轧圆盘条,从品种上来说还有电焊盘条、优质盘条等。
5.其他金属材料
〔1〕钢筋混凝土结构用钢筋。
〔2〕轨钢。
l〕重轨。每米重量大于24kg的钢轨叫重轨。按用途重轨又分为一般重轨和起重机钢轨两种。一般重轨主要用于铁道道轨,起重钢轨主要用于起重机轨道。
2〕轻轨。每米重量小于24kg的钢轨叫轻轨。主要用于城市和矿山运输。
〔二〕非金属管材
〔l〕混凝土管。混凝土管有预应力钢筋混凝土管和自应力钢筋混凝土管两种。主要用于输水管道,管道连接采取承插接口,用圆形截面橡胶圈密封。
〔2〕陶瓷管。陶瓷管分普通陶瓷管和耐酸陶瓷管两种。普通陶瓷管多用于建筑工程室外排水管道。耐酸陶瓷管耐腐蚀,用于输送除氯氟酸、热磷酸和强碱以外的各种浓度的无机酸和有机溶剂等介质。
〔3〕玻璃管。用于输送除氢氟酸、氟硅酸、热磷酸和热浓碱以外的一切腐蚀性介质和有机溶剂。
〔4〕玻璃钢管。玻璃钢管质量轻、隔音、隔热,耐腐蚀性能好,可输送氢氟酸和热浓碱以外的腐蚀性介质和有机溶剂。
〔5〕石墨管。主要用于高温耐腐蚀生产环境中石墨加热器所需管材。
〔6〕铸石管。多用于承受各种强烈磨损和强酸和碱腐蚀的地方。
〔7〕橡胶管。
〔8〕塑料管。塑料管常用的塑料管有硬聚氯乙烯〔PVC〕管、聚乙烯〔PE〕管、聚丙烯〔PP〕管和耐酸酚醛塑料管等。
l〕硬聚氯乙烯管。
硬聚氯乙烯管材的安装采用承插、法兰、丝扣及焊接等方法。
2〕软聚氯乙烯管。一般用于输送无机稀酸及稀碱液。
3〕耐酸酚醛塑料管。它用于输送除氧化性酸〔如硝酸〕及碱以外的大局部酸类和有机溶剂等介质,特别能耐盐酸、低浓度及中等浓度硫酸的腐蚀。1、熟悉管件、阀门、法兰等常用材料的分类、性能及适用范围。
2、熟悉电气材料、器材的分类、性能及适用范围。
3、掌握安装工程量清单工程设置及工程量计算规那么。
第二节管道及设备常用附件和控制件
一、常用管件和紧固件
〔一〕螺纹连接管件
螺纹连接管件分镀锌和不镀锌两种,一般均采用可锻铸铁制造。常用的螺纹连接管件有管接头,用于两根管子的连接与其他管件的连接;异径管〔大小头〕,用于连接两根直径不同的管子;等径与异径三通、等径与异径四通,用于两根管子平面垂直交叉时的连接;活接头用于需经常拆卸的管道上。
〔二〕法兰、螺栓及垫片
法兰连接包括上下法兰、垫片及螺栓螺母三局部。
1、法兰。
法兰按照其结构形式和压力不同可分为以下几种:
〔1〕平焊法兰。平焊法兰是中低压工艺管道最常用的一种。平焊法兰适用于公称压力不超过2.5MPa。
例:在中低压工艺管道中,最常用的一种法兰结构形式为(
)。
A.螺纹法兰
B.平焊法兰
C.高颈法兰
D.对焊法兰
答案:B
在中低压工业管道中,最常采用的法兰形式为(
)。
A.平焊法兰
B.对焊法兰
C.光滑式对焊法兰
D.凹凸式密封面对焊法兰
答案:A
〔2〕对焊法兰。对焊法兰又称为高颈法兰。它的强度大,不易变形,密封性能较好。对焊法兰分为以下几种形式:
l〕光滑式对焊法兰。
2〕凹凸式密封面对焊法兰。
3〕榫槽密封面对焊法兰。
4〕梯形槽式密封面对焊法兰。
〔3〕管口翻边活动法兰。管口翻边活动法兰,多用于钢、铝等有色金属及不锈钢管道上,其优点是可以节省贵重金属,同时由于法兰可以自由活动,法兰穿螺丝时非常方便,缺点是不能承受较大的压力。适用于0.6MPa以下的管道连接。
〔4〕焊环活动法兰。焊环活动法兰多用于管壁比拟厚的不锈钢管以及不易于翻边的有色金属管道的法兰连接。其密封面有光滑式和榫槽式两种。
〔5〕螺纹法兰。
2、垫片
〔1〕橡胶石棉垫。橡胶石棉垫是法兰连接用量最多的垫片,能适用于很多介质,如蒸汽、煤气、空气、盐水、酸和碱等。
〔2〕橡胶垫。常用于输送低压水、酸和碱等介质的管道法兰连接。
〔3〕缠绕式垫片。在石油化工工艺管道上被广泛利用。
〔4〕齿形垫。常用于凹凸式密封面法兰的连接。齿形垫的材质有普通碳素钢、低合金钢和不锈钢等。
〔5〕金属垫片。
〔6〕塑料垫。塑料垫适用于输送各种腐蚀性较强管道的法兰连接。常用的塑料垫片有聚氯乙烯垫片、聚四氟乙烯垫片和聚乙烯垫片等。
例:法兰连接中,能适用于多种介质、用量最多的法兰垫片为(
)。
A;金属垫片
B.缠绕式垫片
C.橡胶垫片
D.橡胶石棉垫片
答案:D
常用于输送低压水、酸和碱等介质的管道法兰连接垫片为(
)。
A.橡胶石棉垫片
B.橡胶垫片
C.金属垫片
D.缠绕式垫片
答案:B
3、法兰用螺栓
用于连接法兰的螺栓,有单头螺栓和双头螺栓两种,其螺纹一般都是三角形公制粗螺纹。
〔三〕冲压管件和焊接管件
施工使用的成品弯头分为冲压无缝弯头、冲压焊接弯头和焊接弯头三种。
〔四〕吹扫接头
吹扫接头〔胶管活动接头〕,有以下两种连接形式:
〔1〕接头的一端与胶管相连,另一端与丝扣阀相连。
〔2〕接头的一端与胶管相连,另一端与钢管相连。
〔五〕封头
用于在管端起封闭作用的管件,有平盖形和椭圆形两种。
〔1〕平盖封头。平盖封头适用于压力较低的管路。
〔2〕椭圆形封头。也称之为管帽,适用于压力较大的低、中压管路。
〔六〕凸台
也称管嘴,是自控仪表在工艺管道上的一次性部件,用于连接主管和其他部件用。
〔七〕盲板
用于临时〔永久〕切断管道内介质的管件。根据法兰密封面的形式有:光滑面盲板、凸面盲板、梯形槽面盲板和8字盲板〔也分为光滑面、凹凸面、梯形槽面三种〕。二、常用控件
阀门一般是由阀体、阀瓣、阀盖、阀杆及手轮等部件组成。
〔一〕阀门型号及表示方法
〔1〕阀门的型号表示方法:
〔2〕类型代号用用汉语拼音字母表示。
〔3〕传动方式代号用阿拉伯数字表示。
〔4〕阀座密封或衬里材料用汉语拼音字母表示。
〔5〕阀体材料代号用汉语拼音字母表示。
〔6〕连接形式代号用阿拉伯数字表示。
〔7〕阀门的类型命名以下几种形式在命名中均予省略:
l〕连接形式的“法兰〞。
2〕结构形式。结构形式中闸阀的“明杆〞、“弹性〞、“刚性〞和“单闸板〞;截止阀、节流阀的“直通式〞;球阀的“浮动〞和“直通式’;蝶阀的“垂直板式〞;隔膜阀的“屋脊式〞;旋塞阀的“填料〞和“直通式〞;止回阀的“直通式〞和“单瓣式〞;平安阀的“不封闭〞。
3〕阀座密封面材料。
〔8〕型号和名称表示方法例如:
l〕电动机传动、法兰连接、明杆楔式双闸板、阀座密封面材料由阀体直接加工,公称压力0.1MPa,阀体材料为灰铸铁的闸阀,为Z942W-l电动楔式双闸板闸阀。
2〕手动、外螺纹连接、浮动直通式,阀座密封材料为氟塑料,公称压力4MPa,阀体材料为1Cr18Ni9Ti的球阀,为Q21F-40P外螺纹球阀。
3〕气动常开式、法兰连接、屋脊式、村里材料为村胶,公称压力0.6MPa,阀体材料为灰铸铁的隔膜阀,为G6K41J-6气动常开式衬胶隔膜阀。
4〕液动、法兰连接、垂直板式、阀座密封面材料为铸铜,阀瓣密封面材料为橡胶,公称压力0.25MPa,阀体材料为灰铸铁的蝶阀,为D741X-2.5液动蝶阀。
〔二〕各种阀门的结构及选用特点
阀门的种类很多,但按其动作特点分为两大类,即驱动阀门和自动阀门。
工程上管道与阀门的公称压力划分为:低压0<P≤1.6MPa;中压1.6<P≤10Pa;高压P>10MPa。蒸汽管道P≥9MPa,工作温度≥500℃时升为高压。一般水、暖工程均为低压系统,大型电站锅炉及各种工业管道采用中压、高压或超高压系统。
〔1〕截止阀。
选用特点:结构比闸阀简单,制造、维修方便,也可以调节流量,应用广泛。但流阻力大,为防止堵塞和磨损,不适用于带颗粒和粘性较大的介质。
〔2〕闸阀。
选用特点:密封性能好,流体阻力小,开启、关闭力较小,也有一定调节流量的性能,并且能从阀杆的升降上下看出阀的开度大小,主要适合一些大口径管道上。
〔3〕止回阀。又名单流阀或逆止阀。
根据结构不同止回阀可分为升降式和旋启式。升降式的阀体与截止阀的阀体相同。升降式止回阀只能用在水平管道上,垂直管道应用旋启式止回阀,安装时应注意介质的流向,它在水平或垂直管路上均可应用。
选用特点:一般适用于清洁介质,对于带固体颗粒和粘性较大的介质不适用。
〔4〕旋塞阀。又称考克或转心门。
选用特点:结构简单,外形尺寸小,启闭迅速,操作方便,流体阻力小,便于制造三通或四通阀门,可作分配换向用。但密封面易磨损,开关力较大。此种阀门不适用于输送高压介质〔如蒸汽〕,只适用于一般低压流体作开闭用,不宜于作调节流量用。
〔5〕节流阀。
选用特点:阀的外形尺寸小巧,重量轻,该阀主要用于仪表调节和节流。制作精度要求高,密封较好。不适用于粘度大和含有固体悬浮物颗粒的介质。该阀可用于取样,公称直径小,一般在25mm以下。
〔6〕平安阀。是一种平安装置,一般分为弹簧式和杠杆式两种。
选用平安阀的主要参数是排泄量,排泄量决定平安阀的阀座口径和阀瓣开启高度。
〔7〕减压阀。又称调压阀,用于管路中降低介质压力。常用的减压阀有活塞式、波纹管式及薄膜式等几种。
选用特点:减压阀只适用于蒸汽、空气和清洁水等清净介质。在选用减压阀时要注意,不能超过减压阀的减压范围,保证在合理情况下使用。
〔8〕疏水阀。又称疏水器。它的种类有浮桶式。恒温式、热动力式以及脉冲式等。
例:闸阀与截止阀相比,其特点有(
)。
A.水流阻力小
B.严密性好
C.无安装方向
D.用于调节流量
答案:AC
在一般管路上,常用截止阀的主要性能特点包括(
)。
A.流体阻力小
B.可以用来调节流量
C.安装时“低进高出〞
D.可用于热水及高压蒸汽管路
答案:BCD
三、常用管道及设备附件
〔一〕过滤器
过滤器结构形式有Y型过滤器、锥形过滤器、直角式过滤器和高压过滤器,其主体材质有碳钢、不锈耐酸钢、锰钒钢、铸铁和可锻铸铁等。内部的过滤网有铜网和不锈耐酸钢丝网。
〔二〕阻火器
常用的阻火器有砾石阻火器、金属网阻火器和波形散热式阻火器。
〔三〕视镜
视镜又称为窥视镜,常用的有玻璃板式、三通玻璃板式和直通玻璃管式三种。
〔四〕阀门操纵装置
阀门操纵装置是为了在适当的位置能够操纵距离比拟远的阀门而设置的一种装置。
〔五〕套管
套管分为柔性套管、刚性套管、钢管套管及铁皮套管等几种,前两种套管用填料密封,适用于穿过水池壁、防爆车间的墙壁等。后两种套管只适用于穿过一般建筑物楼层或墙壁不需要密封的管道。
例:阻火器多安装在易燃、易爆气体的设备及管道的排空管上,常用的阻火器类型有(
)。
A.泡沫阻火器
B.砾石阻火器
C.金属网阻火器
D.波形散热式阻火器
答案:BCD
四、工程量清单工程设置及工程量计算规那么
〔一〕阀门
l〕各种形式补偿器〔除方形补偿器外〕、仪表流量计均按阀门安装;
2〕减压阀直径按高压侧计算;
3〕电动阀门安装包括电动机安装。
例:在低压管道安装中,根据工程量清单计价标准规定,波形补:偿器的安装工程量计算规那么为(
)。
A.按法兰安装计算
B.按阀门安装计算
C.按其在管道中所占长度计算
D.按方形补偿器安装计算
答案:B
〔二〕法兰
l〕单片法兰。焊接盲板和封头按法兰安装计算,但法兰盲板不计安装工程量;
2〕不锈钢、有色金属材质的焊环活动法兰按翻边活动法兰安装计算。
例:根据工程量清单计价标准规定,可以按低压法兰安装计算工程量的有(
)。
A.焊接盲板安装
B.法兰盲板安装
C.焊接封头安装
D:焊接异径管安装
答案:AC第三节常用低压电气器材一、绝缘导线
〔一〕绝缘导线的型号表示法
常用绝缘导线按其绝缘材料分为橡皮绝缘和聚氯乙烯绝缘;按线芯材料有铜线和铝线之分;按线芯性能又有硬线和软线之分。
〔二〕绝缘导线的种类
1、塑料绝缘导线
〔1〕聚氯乙烯绝缘导线。分为铜芯和铝芯。铝芯绝缘导线型号为BLV,铜芯绝缘导线型号为BV。
〔2〕聚氯乙烯加护套线。分为铜芯塑料护套线和铝芯塑料护套线,铜芯塑料护套线型号为BVV,铝芯塑料护套线型号为BLVV。
〔3〕聚氯乙烯绝缘软线〔也称塑料软线〕。分为平行塑料绝缘软线和双绞塑料绝缘软线,平行塑料绝缘软线型号为RVB和双绞塑料绝缘软线型号为RVS。这种导线是供交流额定电压250V及以下室内日用电器连接线和作照明灯头线用。
〔4〕丁腈聚氯乙烯复合物绝缘软线。分为双绞复合物软线和平行复合物软线,双绞复合物软线型号为RFS,平行复合物软线型号为RFB。
2、橡皮绝缘导线
〔1〕棉纱纺织橡皮绝缘线。它有铜芯和铝芯两种,铜芯导线型号为BX,铝芯导线型号为BLX。
〔2〕玻璃丝纺织橡皮和绝缘导线。这种导线有铜芯和铝芯两个品种,型号分别为BBX和BBLX。
〔3〕氯丁橡皮绝缘线。这种绝缘导线有铜芯、铝芯两个品种,型号分别为BXF和BLXF。
〔三〕常用绝缘导线的选用
选择绝缘导线截面应考虑如下问题:
〔1〕绝缘导线的机械强度。
〔2〕绝缘导线的允许载流量。
绝缘导线的温度是由绝缘导线中所通过的电流、环境温度、太阳照射以及散热情况〔穿管、明敷散热条件那么不一样〕等等诸如因素决定的。
〔1〕绝缘导线的机械强度。
〔2〕绝缘导线的允许载流量。
例:某塑料绝缘铜芯导线标称截面积为10mm2,在空气中敷设,其长期负载下的允许载流量应为(
)。
A.50A
B:70A
C.85A
D.110A
答案:C
某线路长期负载下的载流量为70A,导线型号为BVR,其标称截面积应为(
)。
A.6mm2
B.8mm2
C.10mm2
D.16mm2
答案:B
二、电缆
〔一〕电缆的分类及型号表示法
1、电缆分类
电缆按其构造及作用的不同,可分为电力电缆、控制电缆、电缆、射频同轴电缆、移动式软电缆等。按电压可分为低压电缆〔小于1kV〕、高压电缆,工作电压等级有500V和l、6及10kV等。
2、电缆的型号表示法
电缆型号的内容包含有:用途类别、绝缘材料、导体材料、销装保护层等。一般型号表示如下:在实际建筑工程中,一般优先选用交联聚乙烯电缆,其次用不滴油纸绝缘电缆,最后选普通油浸纸绝缘电缆。当电缆水平高差较大时,不宜使用粘性油浸纸绝缘电缆。工程中直埋电缆必需选用铠装电缆。
〔二〕几种常用电缆及其特性
1.铜芯导体电力电缆
2.交联聚乙烯绝缘电力电缆
3.聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆
例:在实际建筑工程中,一般优先选用的电缆应为(
)。
A.不滴油纸绝缘电缆
B.普通油浸纸绝缘电缆
C.PVC铠装绝缘电缆
D.交联聚乙烯绝缘电缆
答案:D三、常用低压控制和保护电器
低压电器指电压在500V以下的各种控制设备、继电器及保护设备等。工程中常用的低压电器设备有刀开关、熔断器、低压断路器、接触器、磁力启动器及各种继电器等。
〔一〕刀开关
刀开关是最简单的手动控制设备,其功能是不频繁的接通电路。根据闸刀的构造,可分为胶盖刀开关和铁壳刀开关两种。
〔1〕胶盖刀开关。
刀开关的主要特点是容量小,常用的有15A、30A,最大为60A;没有灭弧能力,容易损伤刀片,只用于不频繁操作,构造简单,价格低廉。
〔2〕铁壳刀开关。
铁壳刀开关的主要特点是:有灭弧能力;有铁壳保护和联锁装置〔即带电时不能开门〕,所以操作平安;有短路保护能力;只用在不频繁操作的场合。铁壳刀开关容量选择一般为电动机额定电流的3倍。
〔二〕熔断器
熔断器用来防止电路和设备长期通过过载电流和短路电流,是有断路功能的保护元件。它由金属熔件〔熔体、熔丝〕、支持熔件的接触结构组成。
〔1〕瓷插式熔断器。
〔2〕螺旋式熔断器。常用于配电柜中。
〔3〕封闭式熔断器。这种熔断器常用在容量较大的负载上作短路保护。大容量的能到达1kA。
〔4〕填充料式熔断器。这种熔断器是我国自行设计的,它的主要特点是具有限流作用及较高的极限分断能力。所以这种熔断器用于具有较大短路电流的电力系统和成套配电的装置中。
〔5〕自复熔断器。
〔6〕熔丝的选择。选择熔丝的方法是对于照明等冲击电流很小的负载,熔体的额定电流等于或稍大于电路的实际工作电流。
例:填充料式熔断器的主要特点包括(
)。
A.具有限流作用
B.具有较高的极限分断能力
C.断电时间短
D.灭弧能力不强
答案:ABC
〔三〕低压断路器
低压断路器曾称自动开关或空开。它除具有全负荷分断能力外,还具有短路保护、过载保护和失欠电压保护等功能,并且具有很好的灭弧能力。常用作配电箱中的总开关或分路开关。
低压断路器不宜频繁操作,适宜作照明配电箱内或其他各种不频繁操作的控制设备。
例:低压断路器的保护功能包括(
)。
A.短路保护
B.漏电保护
C.过载保护
D.失欠电压保护
答案:ACD
〔四〕接触器
接触器也称为电磁开关,它是利用电磁铁的吸力来控制触头动作的。接触器按其电流可分为直流接触器和交流接触器两类,在工程中常用交流接触器。
接触器主要技术数据有额定电压、额定电流〔均指主触头〕、电磁线圈额定电压等。应用中一般选其额定电流大于负载工作电流,通常负载额定电流为接触器额定电流的70%-80%。交流接触器用符号CJ表示。其型号例如:CJ12-B40/3其中
12是设计序号,B是有栅片灭弧,容量40A,三极。
交流接触器的主要特点如下。
〔1〕它是用按钮控制电磁线圈的,电流很小,控制平安可靠。当环境潮湿时,可选用电磁线圈电压为36V的平安电压进行控制。
〔2〕电磁力动作迅速,可以频繁操作。如建筑工地的搅拌机、起重机等常用接触器控制电动机负荷运行。
〔3〕可以用附加按钮实现多处控制一台电动机或遥控功能。
〔4〕具有失电压或欠电压保护作用,当电压过低时,电磁线圈吸力变小,拉力弹簧使衔铁和拉杆动作,接触器自动断电。
〔五〕磁力起动器
磁力起动器由接触器、按钮和热继电器组成。热继电器是一种具有延时动作的过载保护器件,热敏元件通常为电阻丝或双金属片。另外为防止由于环境温度升高造成误动作,热继电器还装有温度补偿双金属片。
磁力起动器型号用符号QC表示。例如:QC10-3/6含义是磁力起动器,设计序号10系列,容量20A,保护式,不可逆运行〔即只有单方向运行〕,有热继电器保护。
低压控制电器直接控制主电路,都有一定的灭弧能力。通常采用的灭弧的方法有以下几种:
〔l〕磁吹式灭弧。它由磁吹线圈、引弧角和导弧磁夹板等组成。
磁吹法在交、直流电路中都能用。
〔2〕栅片灭弧。工程中常用的低压电器多用栅片灭弧法。
〔六〕家用漏电保护器
1、家用漏电保护器的种类及选用
〔1〕家用漏电保护器的种类。漏电保护器按结构、工作原理分为电子式漏电保护器和电磁式漏电保护器。家庭用的漏电保护器多为电子式漏电保护器。
〔2〕家用漏电保护器的选用。
l〕家用漏电保护器的产品型式主要有电磁式和电子式。家用的一般选用带过压保护功能的电子式。它兼有防止电网电压过高而烧毁家用电器事故的作用。
2〕漏电保护器的额定电流,应大于用户最大负荷电流的1.5倍以上,并应考虑家用电器增加的可能性。家庭一般选用10A或20A的保护器即可。
3〕额定漏电动作电流是保护器的一个重要参数。家用漏电保护器应实现直接接触保护,其额定漏电动作电流值不应大于30mA。
2、家用漏电保护器的安装
〔1〕漏电保护器应安装在进户线小配电盘上或照明配电箱内。安装在电度表之后,熔断器〔或胶盖刀闸〕之前。对于电磁式漏电保护器,也可装于熔断器之后。
〔2〕所有照明线路导线,包括中性线在内,均须通过漏电保护器,且中性线必须与地绝缘。
〔3〕电源进线必须接在漏电保护器的正上方、即外壳上标有“电源〞或“进线〞端;出线均接在下方,即标有“负载〞或“出线〞端。
〔4〕安装漏电保护器后,不能撤除单相闸刀开关或瓷插、熔丝盒等。第三讲
切割与焊接常用知识
这节课主要介绍第二章第一节切割与焊接、第二节焊接接头、坡口及组对和第三节常用焊接设备及材料。
二.重点.难点熟悉安装工程常用的焊接施工工艺及相关标准的根本内容;常用切割方法的特点及应用范围;焊接方法的分类、特征及选择。
三.内容讲解大纲要求:
熟悉安装工程常用的焊接施工工艺及相关标准的根本内容。
第二章
施工技术根底知识
本章考核知识点有:
(1)安装工程常用的切割、焊接、防腐、保温、隔热施工工艺及相关标准的根本内容。
(2)脱脂、酸洗、钝化、预膜、金属热处理的作用和方法。
(3)吊装、施工工程检验的根本工序、工艺流程。
(4)相应的工程量计算规那么。双代号网络图、单代号网络图的绘制,时间参数的计算。
本章在2003年考试中有22题,占25.5分;2004年占20题,共23分。2005年的考核重点有:
(1)工程常用切割方法:火焰切割、电弧切割和冷切割,其特点及应用范围。焊接方法可分为三大类:熔化焊、压力焊和钎焊,要掌握其分类、特征、选择及分类代号。
(2)热处理的概念、意义,焊前预热、焊后热处理、整体热处理的作用、一般要求和加热方法。工程施工质量检验的内容和方法。
(3)脱脂的应用范围、脱脂剂的种类、脱脂方法及质量检验方法。酸洗的要求、应用范围及常用的方法。钝化及钝化常用的方法。
(4)绝热的种类、目的、范围、结构形式及施工方法;锈蚀的种类、除锈的目的和方法;涂料的组成、作用、分类;衬里、喷涂工程的分类、特性、施32212序;绝热、防腐工程量计算规那么和工程量计算方法。
(5)吊装方案确实定,起重设备的选择,起重机数量确实定,机械化和半机械化吊装常用方法及适用场合。
(6)施工工程质量检验的意义、内容和方法;金属材料检验的内容和方法;设备和管道。
(7)安装质量的检验;焊接质量的检验内容、方法、特点和应用范围。
(8)双代号网络图、单代号网络图的绘制,时间参数的计算。
第一节
切割与焊接
一、切割
按照金属切割过程中加热方法的不同大致可以把切割方法分为火焰切割、电弧切割和冷切割三类。
〔一〕火焰切割
按加热气源的不同,分为以下几种:
1、气割
2、液化石油气切割
气割所用的可燃气体主要是乙炔、液化石油气和氢气。
气割过程是预热—燃烧—吹渣过程,但并不是所有金属都能满足这个过程的要求,只有符合以下条件的金属才能进行气割:
〔1〕金属在氧气中的燃烧点应低于其熔点;
〔2〕气割时金属氧化物的熔点应低于金属的熔点;
〔3〕金属在切割氧流中的燃烧应是放热反响;
〔4〕金属的导热性不应太高;
〔5〕金属中阻碍气割过程和提高钢的可淬性的杂质要少。
符合上述条件的金属有纯铁、低碳钢、中碳钢和低合金钢以及钛等。
3、氢氧源切割
4、氧熔剂切割
例:
可以用气割方法切割的金属材料包括(
)。
A.低碳钢
B.中碳钢
C.钛
D.铝
答案:ABC
〔二〕电弧切割
电弧切割接生成电弧的不同可分为:等离子弧切割、碳弧气割。
1、等离子弧切割
等离子弧切割过程不是依靠氧化反响,而是靠熔化来切割材料,因而比氧化切割方法的适用范围大得多,能够切割绝大局部金属和非金属材料。
等离子弧切割方法除一般型外,派生的型式有水再压缩等离子弧切割、空气等离子弧切割或水再压缩空气等离子弧切割方法。一般型等离子弧切割可采用转移型电弧或非转移型电弧。非转移型电弧适宜于切割非金属材料,切割金属材料通常采用转移型电弧。
2、碳弧气割
电弧切割的适用范围及特点为:
〔1〕对焊缝进行清根,生产效率高,尤其对在仰焊和立焊位置进行焊缝清根。
〔2〕用来加工焊缝坡口,特别适用于开U形坡口。
〔3〕使用方便,操作灵活。
〔4〕去除不合格焊缝中的缺陷,然后进行修复。也可以清理铸件的毛边、飞刺、浇铸冒口及铸件中的缺陷。
〔5〕加工多种不能用气割加工的金属,如铸铁、高合金钢、铜和铝及其合金等,对有耐腐蚀要求的不锈钢一般不采用此种方法切割。
〔6〕设备、工具简单,操作使用平安。
〔7〕利用碳弧气割切割方法可能产生的缺陷有夹碳、粘渣、铜斑、割槽尺寸和形状不规那么等。
〔三〕冷切割
切割后工件相对变形小的切割方法有:
1、激光切割
2、水射流切割
例:某铸件存在缺陷,需进行去除修复,该缺陷的去除方法宜采用(
)。
A.气割
B.氢氧源切割
C。水射流切割
D.碳弧气割
答案:D
二、焊接
按照焊接过程中金属所处的状态及工艺的特点,可以将焊接方法分为熔化焊、压力焊和钎焊三大类。
〔一〕熔化焊
1、气焊
气焊主要应用于薄钢板、低熔点材料〔有色金属及其合金〕、铸铁件和硬质合金刀具等材料的焊接,以及磨损、报废车件的补焊、构件变形的火焰矫正等。
2、电弧焊
手工电弧焊可以进行平焊、立焊、横焊和仰焊等多位置焊接。另外由于电弧焊设备轻便,搬运灵活,可以在任何有电源的地方进行焊接作业。适用于各种金属材料、各种厚度和各种结构形状的焊接。
埋弧焊一般只适用于平焊位置,不适于焊接厚度小于
1mm的薄板。
由于埋弧焊熔深大,生产率高,机械化操作的程度高,因而适于焊接中厚板结构的长焊缝。埋弧焊能焊的材料已从碳素结构钢开展到低合金结构钢、不锈钢、耐热钢等以及某些有色金属,如镍基合金、钛合金和铜合金等。
例:
在电弧焊中,具有熔深大、生产率高、机械化程度高,适宜于焊接中厚板结构的长
焊缝,此种焊接方法为(
)。
A.等离子弧焊
B.压力焊
C.钎焊
D.埋弧焊
答案:D
3、气电焊
用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊称为气体保护电弧焊,简称气电焊。
气电焊通常按照电极是否熔化和保护气体不同,分为不熔化极〔钨极〕惰性气体保护焊和熔化极气体保护焊,氧化混合气体保护焊、CO2气体保护焊和管状焊丝气体保护焊。
从被焊件材质上看,CO2气体保护焊可以焊接碳钢和低合金钢;从焊接位置上看,可以进行全位置焊接,也可以进行平焊、横角焊及其他空间位置的焊接。
钨极惰性气体保护焊可用于几乎所有金属和合金的焊接,但由于其本钱较高,通常多用于焊接铝、镁、钛和铜等有色金属,以及不锈钢和耐热钢等。
钨极惰性气体保护焊所焊接的板材厚度范围,从生产率考虑以3mm以下为宜。对于某些黑色和有色金属的厚壁重要构件〔如压力容器及管道〕,为了保证高的焊接质量,也采用钨极惰性气体保护焊。
熔化极气体保护除具备不熔化极气体保护焊的主要优点〔可进行各种位置的焊接;适用于有色金属、不锈钢、耐热钢、碳钢、合金钢绝大多数金属的焊接〕外,同时也具有焊接速度较快,熔敷效率较高等优点。
4、等离子弧焊
等离子弧广泛应用于焊接、喷涂和堆焊。能够焊接更细、更薄〔如
1mm以下极薄金属的焊接〕的工件
。
5、电渣焊
电渣焊可以焊接各种碳素结构钢、低合金高强度钢、耐热钢和中合金钢,现已广泛应用于锅炉、压力容器、重型机械、冶金设备和船舶等的制造中。另外,用电渣焊可进行大面积堆焊和补焊。
6、激光焊
激光焊可以焊接各种金属材料和非金属材料如碳钢、硅钢、铝和钛等金属及其合金、钨、钼等难熔金属及异种金属以及陶瓷、玻璃和塑料等。特别适于焊接微型、精密、排列非常密集、对热敏感性强的工件,适于焊接厚度小于0.5mm的薄板、直径小于0.6mm的金属丝。
7、电子束焊
电子束焊设备复杂,价格贵,使用维护要求高;焊件装配要求高,尺寸受真空室大小限制;需防护X射线。电子束焊可以用来焊接绝大多数金属及合金以及要求变形小、质量高的工件等。目前电子束焊已广泛应用于精密仪器、仪表和电子工业等。
〔二〕压力焊
1、电阻焊
电阻焊方法主要有四种,即点焊、缝焊、凸焊和对焊。
点焊适用于可以采用搭接、接头不要求气密、厚度小于3
mm的冲压、轧制的薄板构件。
缝焊广泛应用于油桶、罐头罐、暖气片、飞机和汽车油箱的薄板焊接。
凸焊主要用于焊接低碳钢和低合金钢的冲压件。板件凸焊最适宜的厚度为0.5-4mm。
2、超声波焊
超声波焊接原那么上适于焊接大多数热塑性塑料。
〔三〕钎焊
1、火焰钎焊
火焰钎焊适于碳素钢、铸铁以及铜及其合金等材料的钎焊。氧乙炔焰是常用的火焰。
2、电阻钎焊
电阻钎焊分为直接加热及间接加热两种方式。间接加热电阻钎焊适宜于热物理性能差异较大和厚度差异较大焊件的钎焊。
3、感应钎焊
感应钎悍的特点是加热快、效率高、可进行局部加热,且容易实现自动化。按照保护方式可以分为空气中感应钎焊、保护气体中感应钎焊和真空中感应钎焊。:
例:可用于几乎所有金属和合金的焊接,特别适用于焊接有色金属、不锈钢和耐热钢,其焊接板材厚度在3mm以下为宜,此种焊接方法为(
)。
A.埋弧焊
B.C02气体保护焊
C.钨极惰性气体保护焊
D.钎焊
答案:C
在焊接方法分类中,属于熔化焊的有(
)。
A.电阻焊
B.气电焊
C.等离子弧焊
D.电子束焊
答案:BC第二节
焊接接头、坡口及组对一、焊接接头的分类方法及根本类型
〔一〕焊接接头的分类方法
焊接接头由焊缝、熔合区、热影响区及其相邻的母材组成。焊接接头主要起两方面作用,一是连接作用,二是传力作用。
〔二〕焊接接头的根本类型
按焊接方法不同,焊接接头可以分为熔焊接头、压焊接头和钎焊接头三大类。焊接接头的根本类型可归纳为5种,即对接接头、T形〔十字〕接头、搭接接头、角接接头和端接接头。
上述五类接头根本类型都适用于熔焊,一般压焊〔高频电阻焊除外〕,都采用搭接接头,个别情况才采用对接接头;高频电阻焊一般采用对接接头,个别情况才采用搭接接头。钎焊连接的接头也有多种形式,一种分类方法将其分为四种,即搭接接头,T形接头,套接接头,舌形与槽形接头。
例:在下述焊接接头构造形式中,属于根本类型的有(
)。
A.T形接头
B.盖板接头
C.搭接接头
D.套管接头
答案:AC
二、熔焊接头与坡口
对接接头是熔焊中受力比拟理想的接头形式,为保证焊接质量、减少焊接变形和焊接材料消耗,需把被焊工件的边缘加工成各种形式的坡口,进行坡口对焊。
熔焊接头的坡口根据其形状的不同,可分为根本型、混合型和特殊型三类。
根本型坡口主要有以下几种:I形坡口;V形坡口;单边V形坡口;U形坡口;J形坡口等。
特殊型坡口主要有卷边坡口;带垫板坡口;锁边坡口;塞、槽焊坡口等。
三、焊接接头的选择原那么
为正确合理的选择焊接接头的类型、坡口形状和尺寸,主要应综合考虑以下几个方面:
〔1〕设计要求:保证接头满足使用要求;
〔2〕焊接的难易与焊接变形:焊接容易实现,变形能够控制;
〔3〕焊接本钱:接头准备和实际焊接所需费用低;
〔4〕施工条件:制造施工单位具备完成施工要求所需的技术、人员和设备条件。
四、管材的坡口与组对
〔一〕管材的坡口
1、管材的坡口
管材的坡口有以下几种形式:I形坡口、V形坡口和U形坡口。
〔1〕I形坡口。I形坡口适用于管壁厚度在3.5mm以下的管口焊接。
〔2〕V形坡口。V形坡口适用于中低压钢管焊接,坡口根部有钝边,其厚度为2mm左右。
〔3〕
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