工程材料的分类性能及应用范围Word文档格式.docx

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加入了少量的合金元素，不仅具有耐腐蚀性、耐磨损等优良性能，还具有更高的强度和良好的力学性能。

C．铸钢具有更高的力学性能，专门是塑性、韧性高，有良好的可焊性，但它的铸造性差，可用在铸造大型部件上，如轴箱、水泵体、齿轮等。

D．优质碳素钢结构钢要紧适用于优质钢或高级优质钢，要紧用于制造机械零件。

E．合金结构钢属于优质钢或高级优质钢，要紧用于制造机械零件。

F．工具钢分为碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢三类；

也可分为刃具钢、模具钢和量具钢。

G．专门性能钢包括不锈钢、耐热钢、抗磨钢、超高强度钢和磁钢等。

不锈钢除具有优良的耐腐蚀性能外，还具有较高的强度、硬度及耐磨性。

常用的不锈钢有Cr13、1Cr18Ni9Ti、Mo2Ti、00Cr17Ni13Mo2。

H．抗氧化钢，如3Cr18Mn12Si2N、2Cr20Mn9Ni2Si2N等，多用来制造炉用零件和热交换器。

I．热强钢，如15CrMo、1Cr11MoV、1Cr14Ni14W2MoNi、4Cr14Ni14W2Mo等，用于制造燃气轮机和汽轮机转子及叶片、锅炉过热器、高温工作的螺栓和弹簧、内燃机进（排）气阀等。

J．低温用钢要紧牌号有09Mn2V、09MnTiCuXt、06MnNb、06A1NbCuN、15Mn26A14等，广泛用于冷冻设备、制氧设备及石油液化气的制造、储藏、运输等设备上。

2．有色金属

（1）铜及铜合金。

铜对大气和水的抗蚀能力专门强，是一种抗磁材料。

铜具有优良的减摩性和耐磨性以及高的弹性极限和疲劳极限。

黄铜易于加工成殂，对一样大气、海洋大气及水等有相当好的耐蚀性，铸造性也专门好。

（2）铝及铝合金。

铝可用于制作盛装浓销酸的容器、槽车，但稀酸和碱对铝的溶解力专门强。

铝合金分为铸造铝合金与变形铝合金。

铸铁铝合金包括铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金、铝锌合金等；

变形铝合金包括防锈铝合金、硬铝合金、超硬铝合金及锻铝合金。

（3）镁及镁合金。

镁在熔铸铜或镍合金时能够作去硫剂和脱氧剂使用，在熔铸球墨铸铁时，镁是重要的球化剂。

镁合金加入的元素有铝、锌、锰、硅等。

（4）钛及钛合金。

钛有优良的耐蚀性和耐热性，不受腐蚀，在硫酸、盐酸、硝酸、氢氧化钠等介质中都专门稳固。

钛的抗氧化能力大多数奥氏体不锈钢。

钛在高温条件下仍能保持较高的强度。

钛合金中常用的合金元素有铬、锰、钒、铝和钼等。

（5）镍及镍合金。

镍有专门好的化学稳固性，在潮湿空气和海水中耐腐蚀，在碱性溶液和有机械酸中均有抗蚀能力。

镍还有较高的热稳固性。

（6）铅及铅合金。

铅在冷盐和硫酸中专门稳固，有专门强的耐酸性，而且与氢氧化钠和碳酸钾等碳性溶液也不起化学反应。

常用的铅管要紧用铅锑合金、硬铅、特硬铅和铅银合金制造。

（二）非金属材料非金属材料包括高分子材料和无机非金属材料1．常见的无机非金属材料等。

（1）铸石。

其特性是耐磨、耐腐蚀，同时具有优良绝缘性和专门高的抗压强度。

（2）石墨。

不透性石墨作为耐腐蚀的非金属无机材料，被广泛应用于化工防腐中。

（3）玻璃。

有石英玻璃、高硅氧玻璃、硼硅酸盐玻璃、低碱无硼玻璃中。

（4）工业陶瓷。

有建筑、卫生陶瓷和电工陶瓷及化学、化工陶瓷。

2．常用的高分子材料

（1）聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）。

低压聚乙烯比较刚硬、耐磨、耐蚀、绝缘性较好，常用来制造塑料管、塑料板、塑料绳以及承载不高的零件，如齿轮轴承等。

高压聚乙烯较柔软。

聚丙烯（PP）重量较轻，耐热性良好，强度、弹性模量、硬度等力学性能都高于低压聚乙烯；

同时绝缘性优越。

（2）聚氯乙烯（PVC）。

常见制品有硬、软两种。

硬聚氯乙烯比重专门小，抗拉强度较好，有良好的耐水性、耐油性和耐化学药器腐蚀性，许多性能优于聚乙烯。

（3）聚苯乙烯（PS）。

具有优良的耐蚀性，电阻高，是专门好的隔热、防震、防潮和高频绝缘材料，具有较大的刚度。

其缺点是耐冲击性差，不耐沸水，耐油性有限。

（4）工程ABS塑料。

综合力学性能良好，尺寸稳固，容易电镀和易于成形，耐热和耐蚀性较好，低温下仍有一定的机械强度。

（5）聚酰胺（PA）。

韧性专门好，强度较高，耐蚀性好。

但耐热性差。

（6）聚四氟乙烯（F—4）。

具有专门优良的耐高、低温的性能，几乎耐所有的化学腐蚀，摩擦系数极低，不吸水，电性能优异。

（7）酚醛塑料（PF）。

有一定的机械强度和硬度，耐磨性好，绝缘性良好，耐热性较高。

耐蚀性优良。

缺点是性脆，不耐减。

（8）环氧塑料（EP）。

强度较高，韧性较好；

尺寸稳固性高和耐久性好，具有优良的绝缘性能。

耐热、耐寒、化学稳固性高，成形工艺性能好。

缺点是有某些毒性。

（三）复合材料1．复合材料的性能特点

复合材料比强度、比模量高，抗疲劳性能好，结构件减振性能好，高温性能好，抗断裂性好。

2．常用的几种复合材料

（1）热塑料性玻璃钢是以玻璃纤维为增强剂，具有高的力学性能、介电性能、耐热性能和抗老化性能，工艺性能也专门好。

热固性玻璃质量轻，比强度高，耐腐性能好，介电性能优越，是成形性能良好的工程材料。

但刚度较差，容易老化，容易蠕变。

（2）碳纤维复合材料。

碳纤维较玻璃纤维具有更高的强度和理想的弹性模量，在高温下强度和弹性模量差不多保持不变，是所有耐热纤维中最高的。

（3）硼纤维复合材料的抗压强度和抗剪切强度专门高，蠕变小，硬度和弹性模量高，有专门高的疲劳强度，耐辐射。

对水、有机溶液和燃料、润滑剂专门稳固。

（4）金属纤维复合材料。

这类材料的特点是除了强度和高温强度较高外，要紧是塑性和韧性较好，而且比较容易制造。

二、型材、板材、管材、管件、阀门、法兰等常用材料的分类（规格）、性能；

（一）型钢型钢包括一般型钢、优质型钢、线材、轨钢

（二）板材板材包括钢板、薄钢板、钢带、硅钢片（三）管材1．黑色金属管

（1）无缝钢管包括锅炉用无缝钢管、锅炉用高压无缝钢管、地质钻探用无缝钢管、石油裂化用无缝钢管、不锈耐酸钢无缝钢管。

（2）焊接钢管包括有直缝焊管和螺旋缝钢管。

（3）铸铁管。

2．有色金属管有色金属包括铅及铅合金管，铜及铜合金管、铝及铝合金管、钛及钛合金管。

3．非金属管非金属包括混凝土管、陶瓷管和陶土管、玻璃管、玻璃钢管、石墨管、铸石管、塑料管、橡胶管。

（四）管件管件包括弯头、三通、四通、异径管、钢制活接头、丝堵、螺纹短接、管接头、吹扫接头、封头、凸台（管嘴）、肓板等。

（五）阀门阀门包括闸阀、截止阀、止回阀、旋塞阀、安全阀、调剂阀（节流阀）、球阀、减压阀、疏水阀、直角阀、蝶阀、隔膜阀、电磁阀等。

（六）法兰法兰包括设备法兰、管法兰、法兰垫片、法兰紧固件。

三、常用防腐、绝热材料的分类、差不多性能及用途

（一）防腐蚀材料可分为高分子材料、无机非金属材料、复合材料和涂料等。

（1）塑料制品要紧有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯。

（2）橡胶制品常用的有天然橡胶、氯化橡胶、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、丁苯橡胶、丁脂橡胶。

（3）玻璃钢及其制品。

（4）陶瓷制品（5）油漆及涂料包括无机富锌漆和防锈底漆。

（6）耐酸石材包括铸石、耐酸陶瓷制品、不透性石墨板和用沥青浸渍过的砖等属于耐酸石材。

（7）耐酸胶泥包括水玻璃胶泥、树脂胶泥等。

（二）绝热材料1．绝热材料的分类

（1）按材质可分为有机材料和无机材料。

（2）按适用温度分为保冷材料、保温材料、隔热材料和耐火隔热材料。

（3）按材料硬度和形状可分为硬质材料、软质材料、半硬质材料、散棉无形材料和散状材料。

2．绝热材料的性能要求

（1）导热系数小，其值不大于0.12W/（m·

K）（在350℃条件下）。

保冷绝热材料，其值不得大于0.064W/（m·

K）（平均温度27℃）。

（2）密度小，一样为400kg/m3以下。

保冷材料密度不超过220kg/m3（3）材料性能稳固，具有明确的导热系数方程式，有较大的适用温度范畴。

（4）能耐一定振动，具有一定的机械强度，如珍宝岩、微孔硅酸钙制品；

抗压强度不应水于0.15MPa。

（5）化学稳固性好，无腐蚀作用。

（6）防水性能好，吸湿性小。

（7）可燃成分少，应有自熄性或不烯性。

四、焊接材料的分类（规格）、性能及适用范畴

焊条由焊条芯和包在别处的药皮组成。

（1）焊条芯的作用要紧是传导电流、引燃电弧、作过渡合金、填充金属。

（2）焊条药皮是矿石粉末、铁合金粉、有机物和化工制品等原料一定比例配制后压涂在焊芯表面上的一层涂料。

焊条药皮按原料在焊接中所起的作用分为：

造气剂、造渣剂、脱氧剂、合金剂、稳弧剂、粘结剂、增塑剂。

（3）几种常用焊条如下：

①碳钢焊条型号及性能是按熔敷金属的抗拉强度、药皮类型、焊接位置和电流的种类来划分的；

②低合金钢焊条型号及性能是按熔敷金属的力学性能、化学成分、药皮类型、焊接位置和电流的种类划分；

③不锈钢焊条型号及性能是依照熔敷金属的化学成分、焊条药皮和焊接电流种类来划分的；

④堆焊焊条型号及要紧性能是按熔敷金属的化学成分及焊条药皮类型来划分的。

（4）焊条的牌号是依照焊条要紧用途和性能特点来命名，分为10大类。

（5）焊条的选用原则请参阅《焊接器材手册》。

第二节安装工程施工机械

一、安装工程吊装机械。

吊装机械包括：

履带起重机、汽车起重机、轮胎起重机、塔式起重机、独脚抱杆、人字抱杆、桅杆式起重机、缆索起重机。

二、安装工程水平运输机械。

水平运输机械包括：

载重汽车、拖车组、管子拖车。

三、安装工程焊接机械。

焊接机械包括；

对焊机、点焊机、电弧焊机（含手弧焊机、埋弧焊机、氩弧焊机）、电渣压力焊机、气压焊设备。

第三节工程施工组织设计

一、安装工程施工组织设计的作用、分类和内容；

（一）工程施工组织设计的作用

（1）参加工程投标与签订工程承包合同，作为投标书的内容和合同文件的一部分。

（2）指导施工前的一次性预备和工程施工全局的过程。

（3）作为项目治理的规划性文件，提出工程施工中进度操纵、质量操纵、成本操纵、安全操纵、现场治理、各项生产要素治理的目标及技术组织措施，以达到提高综合效益的目的。

（二）工程施工组织设计的分类和内容1．工程施工组织设计的分类按施工组织设计的工程对象分类，施工组织设计可分为三类。

2．工程施工组织设计的内容

工程施工组织有：

标前设计的内容；

施工组织总设计的内容；

单项或单位工程施工组织设计的内容：

分部工程施工组织设计的内容。

二、安装工程施工组织设计的编制原则和程序；

（一）编制原则

（1）严格遵守工期定额和合同规定的工程竣工及交付使用期限。

（2）合理安排施工程序与顺序。

（3）用流水作业法和网络打算技术安排进度打算。

（4）恰当地安排冬季、雨季施工项目。

（5）贯彻多层次技术结构的技术政策，因时因地制宜地促进技术进步和建筑工业化的进展。

（6）从实际动身，做好人力、物力的综合平稳，组织均衡施工。

（7）尽量利用已有设施及当地资源，精心进行场地规划布置等。

（8）实施目标治理。

（9）与施工项目治理相结合。

（二）编制程序编制程序包括标前设计的编制程序和标后设计的编制程序。

三、施工流水作业原理

（一）流水作业的要素

流水作业的要素包括工艺参数、空间参数、时刻参数。

（二）流水作业的分类流水作业按流水施工的组织范畴分类、按流水施工的节奏性分类，（三）流水网络图流水网络图包括横道式流水网络图、流水步距式流水网络图、搭接式流水网络图。

（四）横道图横道图包括水平指示图表和垂直指示图表。

（五）流水参数确定流水参数确定包括工艺参数（施工过程、流水强度）、空间参数（工作面、施工段、施工层）、时刻参数（流水节拍、流水步距、技术间歇、组织间歇、平搭接时刻）的确定。

四、施工工程网络进度打算

（一）网络打算技术的差不多概念网络打算技术的差不多概念包括网络打算技术的差不多原理。

网络打算技术的差不多模型。

网络打算与横道打算相比具有一定的优点。

（二）网络打算的分类网络打算分为双代号和单代号网络打算，单目标和多目标网络打算，时标网络打算，搭接网络打算，确信型和百确信型网络打算，局部、单位工程、综合网络打算。

（三）工程网络图1．双代号网络图

双代号网络图是由工作、事件和线路三个差不多要素组成。

（1）工作是指能够独立存在的实施性活动，如工序、施工过程或施工项目等实施性活动。

有实工作和虚工作之分。

（2）事件是指网络图中箭线两端带有编号的圆圈，也称作结点。

事件表示工作开始或终止的时刻。

（3）线路是指从网络图原始事件动身，顺着箭线方向到达网络图终止事件，中间经由一系列事件和箭线所组成的通道。

可分为关键线路和非关键线路工作。

（4）判定关键工作及关键线路。

总机动时刻为零的工作确实是关键工作，由关键工作组成的线路确实是关键线路。

2．单代号网络图

单代号网络图是由工作和线路两个差不多要素要求。

（1）工作。

在单代号网络图中，工作由结点及相关联的箭线组成。

（2）线路。

在单代号网络图中，线路概念、种类和性质与双代号网络图差不多类似。

（3）单代号网络图绘制。

（4）判定关键工作和关键线路。

工作总时差为零的工作为关键工作，由关键工作组成的线路确实是差关键线路。

五、施工组织总设计的编制原理与方法

（一）施工方案的编制

施工方案的编制包括施工部署、要紧建筑物施工方案的拟定、工程开展程序的确定。

（二）工程施工总进度打算的编制

运算工程量，确定各单位工程的施工期限，确定各单位工程的开、竣工时刻和相互搭接关系，编制施工总进度打算表。

（三）劳动力和要紧技术物资需要量打算的编制

劳动力和要紧技术物资需要量打算包括劳动力需要量打算、要紧材料和预制加工品需用量打算，要紧材料、预制加工品运输量打算，要紧施工机具需用量打算，大型临时设施打算。

（四）施工总平面图设计

施工平面图设计包括施工总平面图的内容、施工总平面图的设计依据、施工总平面图的设计原则、施工总平面图的设计步骤。

六、单项（单位）工程施工组织设计的编制原理与方法

（一）单项（单位）工程施工方案的编制

单项（单位）工程施工方案编制包括确定施工流向和施工程序、划分施工段、选择施工方法和施工机械、设计技术组织措施。

（二）单位工程施工进度打算的编制

它包括划分项目、运算工程量和确定连续时刻、确定施工顺序、组织流水作业并绘制施工进度打算图。

（三）施工预备工作打算和资源保证打算

包括施工预备工作打算、单位工程劳动需要量打算、单位工程要紧材料需要量打算、单位工程构件需要量打算、单位工程施工机械需要打算。

（四）单位工程施工平面图设计

包括单位工程施工平面图的设计内容、单位工程施工平面图的设计要求、单位工程施工平面图的设计步骤。

第二章施工技术基础知识

本章介绍施工技术的差不多知识，包括安装工程常用的焊接、防腐、保温、隔热施工工艺及相关规范的差不多内容，热处理的作用和方法，脱脂、酸洗、钝化、预膜的作用和方法，吊装施工和施工工程质量检验的差不多工序、工艺流程；

第一节切割与焊接

一、安装工程中常用的切割方法、各种切割方法的特点及应用范畴，工程常用的切割方法包括氧—燃气切割、等离子切割、碳弧气刨及激光切割。

（一）氧—燃气切割

1．气割金属应符合的条件

（1）金属氧化物的熔点应低于金属熔点。

（2）金属与氧气燃烧能放出大量的热，而且金属本身的导热性要低。

2．气割的适用范畴

气割适用于纯铁、低碳钢、中碳钢和低合金钢以及钛等。

3．气割的工艺参数

气割的工艺参数有预热火焰参率、氧气压力、切割速度、割矩离工件表面的距离及割炬的倾角等。

（二）等离子弧切割

等离子弧柱的温度高，且切割过程是依靠熔化完成的，故能够切割绝大部分金属和非金属材料。

等离子弧割常用的气体为氩气、氮气、氦加氩混合气、氮加氩混合气等。

等离子弧切割的工艺参数有切割电流、空载电压、切割速度、气体流量、喷嘴距工件高度等。

（三）碳弧气刨

利用碳棒或石墨棒作为电极，与工件之间产生的电弧将金属熔化，并用压缩空气将熔化金属吹除的切割方法叫做碳弧气刨。

碳弧气刨的特点、应用范畴、工艺参数及可能产生的缺陷等内容可参阅有关资料。

（四）激光切割

它是以高能量密度的激光作为“切割刃具”的一种切割材料的方法。

有激光气化切割、激光熔化切割、激光氧气切割、划片与操纵断裂。

二、焊接方法的分类、特点、选择及分类代号

（一）焊接方法的分类及特性

（1）焊弧焊包括手弧焊、埋弧焊、钨极气体爱护电弧焊、等离子弧焊、熔化及气体爱护电弧焊等。

（2）电阻焊包括以熔渣电阻热为能源的电渣焊和以固体电阻热为能源的电阻焊。

（3）高能束焊包括电子束焊和激光焊。

（4）钎焊分为火焰钎焊、感应钎焊、炉中钎焊、浸沾钎焊、电阻钎焊等。

上述是各焊接方法的特点及适用范畴。

（二）焊接方法的选择及分类代号

在选择焊接方法时要考虑的因素有：

（1）产品特点。

包括焊接产品的结构特点，工件厚度，接头形式、焊接位置和母材性能等。

（2）生产条件，焊接生产条件包括操作水平、焊接设备和焊接用材料等。

（3）焊接方法代号是以数字或字母表示焊接方法用的代号。

第二节热处理

一、熟悉热处理的差不多概念和意义

把金属加热到给定温度并保持一段时刻，然后选定速度和方法使之冷却以得到需要的显微组织和性能的操作工艺被称为热处理。

焊接接头的热处理防止焊接部位的脆性破坏、延迟裂纹、应力腐蚀和氢气腐蚀等。

正确的热处理，能够使焊接残余应力放松，淬硬区软化，也能够改善组织，降低含氢量，提高耐腐蚀性、冲击韧性、蠕变极限等。

二、熟悉焊前预热、焊后热处理整体热处理的作用和一样要求，熟悉其加热方法

（一）焊前预热

预热的作用在于减少焊缝金属与母材间的温度，从而减少收缩应力（热应力），降低焊缝冷却速度，操纵钢材的组织转变，减轻局部硬化，改善焊缝质量。

还可减少气孔、夹渣等缺陷。

通常情形下，35#、45#钢预热温度可选用150~250℃，含碳量再连续增加或工件刚度专门高时，可将预热温度提高到250~400℃。

局部预热的加热范畴为焊口两侧150mm~200mm。

（二）焊后热处理

焊后热处理的作用、热处理规范的选择、焊后热处理的一样要求、焊后热处理的加热方法等内容可参阅有关资料。

（三）整体热处理

整体热处理是为了排除焊接产生的应力，稳固各种几何尺寸，改变焊接相

组织，提高金属的韧性和抗应力能力，阻止裂纹的产生。

第三节脱脂、酸洗、钝化

一、化工生产设备、管道等，在施工中，忌油系统必须按要求进行脱脂处理。

碳素钢、不锈钢及铜的管道、管件及阀门宜用工业用四氯化碳，铝合金的管道、管件及阀门宜用工业酒精，非金属的垫片只能用四氯化碳。

（一）脱脂方法

管材与管道脱脂、管路附件与垫片的脱脂，碳素钢、不锈钢及铜的管道、管件及阀门宜用工业用四氯化碳，铝合金的管道、管件及阀门宜用工业酒精，非金属的垫片只能用四氯化碳。

（二）脱脂检验

脱脂检验分直截了当法和间接法两种。

二、酸洗的要求、应用范畴及常用的方法

在施工中，对设备、管道内壁有专门清洁要求的，应进行酸洗。

酸洗常用槽浸法和系统循环法进行。

酸洗工作应严格按要求进行。

酸洗后管道及设备，必须迅速进行钝化。

三、钝化及钝化的常用方法（略）

第四节绝热、防腐

一、绝热种类、目的、绝热范畴、绝热结构的形式及施工方法

设备、管道的绝热、按照用途可分保温、加热保温及保冷三种。

（一）绝热范畴

设备管道保温、保冷温度范畴为-196≤℃≤850。

（二）绝热结构形式

绝热工程中，保温结构有防腐层、保温层和爱护层组成。

保冷的绝热结构还应增加防潮隔气层。

绝热结构有胶泥涂抹、填充、包扎、复合、浇灌式、喷涂法、预制块等结构形式和安装方法。

（三）绝热工程常用材料

1．用于保冷的材料：

聚胺脂、聚乙烯、泡沫玻璃；

2．用于保温的材料：

岩棉、硅酸铝纤维、复合硅酸盐（稀土）。

（四）绝热施工

绝热施工有防腐层施工；

保温、保冷层施工；

防潮隔气层施工；

爱护层施工。

二、锈蚀的分类及除锈的目的和方法，了解涂料的作用、组成和分类

（一）除锈

1．除锈的目的

其目的是除净金属表面上锈蚀及杂质；

增加金属表面的粗糙度；

增加漆膜或防腐蚀层与表面的粘接强度。

2．锈蚀的等级

金属表面的锈蚀一样分为Sa3（一级）、Sa2.5（二级）、Sa2（三级）、Sa1（四级）四个等级。

3．除锈方法

金属表面处理方法有人工除锈、半机械除锈、机械除锈和化学除锈四种。

一级标准必须采纳喷砂法，机械除锈法，不得采纳化学处理法。

二级标准应采纳喷砂法，机械处理法或化学除锈法。

三级标准可采纳人工或半机械法除锈。

四级标准可采纳人工除锈法。

不同除锈级别适用不同的工程。

（二）防腐蚀涂料

1．涂料的差不多组成

涂料大体上可分为三部分，即要紧成膜物质、次要成膜物质和辅助