金属材料选用手册.docx

1、金属材料选用手册目 次前言 1 范围 12 选用的基本要求 13 常用金属材料的选用 131 热轧等边角钢（GB/T 9787） 132 热轧不等边角钢（GB/T 9788） 233 碳钢无缝钢管（GB/T 5312） 434 镀锌焊接钢管（GB/T 3091） 735 热轧扁钢（GB/T 704） 836 热轧普通工字钢（GB/T 706） 937 热轧普通槽钢（GB/T 707） 1038 热轧圆钢（GB/T 702） 1139 热轧钢板（GB/T 709） 12310 不锈钢板（GB/T 4237） 12311 纯铜板（GB/T 2040） 13312 黄铜板（GB/T 2041） 14

2、313 铝板（GB/T 3880） 14314 电缆金属套管（挠性金属软管） 15315 螺栓及螺帽（GB/T 5781） 174 常用金属及非金属材料的重量计算 205 常用的中外不锈钢牌号对照 216 美国钢管尺寸表示方法及主要规格 217 美国螺栓表示方法 238 部分英制单位与公制单位之间的换算 24前 言为使电装设计人员正确地选用电气舾装件所使用的金属材料，特编制出本手册。本手册对电装金属材料选用的基本要求做了规定说明，并对常用的15种金属材料做了详细介绍，包括：材料的用途，规格及参数，选用条件及要求，在图中的标记示例等。为帮助设计者正确地计算出舾装件的重量，在规格参数中，大都列出了

3、各种材料的单位重量。对无法明确给出单位重量者，在第4章中又介绍了常用的金属及非金属材料的重量密度，以方便对其做出重量计算。在船舶设计中，常常会接触到一些国外的金属材料及其代号的表示方法，特别是海洋工程中更为普遍。为此，本手册介绍了：常用的中外不锈钢牌号对照，美国钢管尺寸表示方法及其尺寸规格，美国螺栓表示方法，以及部分英制单位与公制单位之间的换算等。相信会对设计者有很大的参考作用。随着生产的发展和技术的不断更新，一些相关的标准和应用材料也会不断地修改，补充和更新。因此，也将会对本手册不断地进行补充和修订。设计者在选用时，要随时关注这些修改信息。并敬请设计者在使用过程中，如发现本手册有错误或不足，

4、以及需要改进之处时，随时予以指正。电装常用金属材料选用手册1 范围本标准规定了制作电气舾装件时，对所选用的金属材料要求和注意事项。本标准适用于本公司所建造的各类民用船舶及海洋工程。2 选用的基本要求21 所选用的金属材料必须满足规范、规则所规定的使用环境和条件下的要求。22 所选用的金属材料必须有出厂检验合格证书，必要时还要提供该金属材料的化学成分和力学性能。23 在满足规范、规则要求的前提下，从经济性考虑，不选用功能过剩的金属材料。24 为减少订货和库存量，尽量选用公司常备的品种规格，其常备的品种规格由设计部门各专业和物资采购部门共同讨论确定。25 除船东特别指定，金属材料均应选择国内产品。

5、3 常用金属材料的选用31 热轧等边角钢（GB/T 9787）311 用途热轧等边角钢主要应用于： 电气设备基座和支架的制作； 荧光灯灯支架的制作； 电缆托架支脚的制作； 上述支架、支脚的加强用。312 规格及参数 热轧等边角钢的规格参数见表1。313 选用条件及要求a) 除特殊要求外，角钢的材质一般选用碳素结构钢，牌号为Q235-A。b) 所选用的角钢表面应光滑平整，不得出现锈斑或麻点，不出现扭曲现象。c) 按公司规定的品种规格选用。314 标记示例选用角钢号数为5，尺寸为50505的等边角钢，标记为：角钢 50505 GB/T9787。32 热轧不等边角钢（GB/T 9788）321 用途

6、 热轧不等边角钢的用途同3.1.1。322 规格及参数热轧不等边角钢的规格及参数见表2。323 选用条件及要求 热轧不等边角钢的选用条件及要求同3.1.3。324 标记示例选用角钢号数为10/6.3，尺寸为100638的不等边角钢，标记为：角钢 100638 GB/T9788。33 碳钢无缝钢管（GB/T 5312）331 用途碳钢无缝钢管主要应用于： 小型电气设备支架的制作； 荧光灯灯支架的制作及其加强用； 船上露天区域甲板电缆保护管的制作； 各种天线支架和支柱等的制作。332 规格及参数常用碳钢无缝钢管的规格及参数见表3。333 选用条件及要求3331 除特殊要求外，钢管的材质一般选用牌号

7、为Q235-A的碳素结构钢。3332 钢管的壁厚选择要适中，电气专业一般选用各厚度规格的中间各档。3333 露天甲板上安装的电缆保护管，壁厚由船装管系设计者确定。管径大小由电装设计者根据管内所通过的电缆多少，经过计算后确定。一般而言，电缆占用系数（电缆截面积总和与管内截面积之比）不超过30%。334 标记示例选用公称通径50mm，壁厚4.5mm的碳钢无缝钢管，标记为：无缝钢管DN504.5 GB/T 5312。34 镀锌焊接钢管（GB/T 3091）341 用途镀锌焊接钢管（俗称水煤气管）主要适用于下列场所： 制作甲板下安装的荧光灯、白炽灯及火警探头用的支架； 制作甲板贯通用的各种电缆管； 制

8、作舱壁贯通用的圆形电缆框或电缆筒； 船上舱室内部区域甲板上电缆保护管的制作； 部分小型电气设备支架及支柱等的制作。342 规格及参数按管的壁厚分为普通镀锌管和加厚镀锌管两种，其尺寸、重量等参数见表4。343 选用条件及要求3431 镀锌焊接钢管的公称通径是以英制尺寸为单位的，在选用时还要标注出相应的公制通径值。如：选用公称通径为1 1/2英寸的镀锌焊接钢管，应标注为40（1 1/2in）。3432 一般情况下，应选用普通镀锌焊接钢管，在露天等腐蚀性较大的场所，可选用加厚管。3433 根据通过管子的电缆外径或截面积来确定管子的尺寸规格，对较长的甲板电缆保护管，尺寸规格应适当加大一些。344 标记

9、示例选公称通径2 1/2in的镀锌焊接钢管，标记为：镀锌焊接钢管65（2 1/2in）GB/T 3091；选公称通径2in的加厚镀锌管，标记为：镀锌焊接钢管50（2in）加厚GB/T3091。35 热轧扁钢（GB/T 704）351 用途热轧扁钢主要应用于下列场所： 制作组合电缆托架的导板； 制作荧光灯灯板； 制作一些轻型电气设备支架或基座； 制作一些电缆支承件如：FB和SF扁钢型电缆支架，冲孔桥形电缆支架等。352 规格及参数常用的热轧扁钢尺寸规格见表5。353 选用条件及要求3531 除特殊要求外，扁钢的材质一般选用牌号为Q235-A的碳素结构钢。3532 所选用的扁钢应平直，不得出现锈斑

10、或麻点及扭曲现象。354 标记示例 选宽度为40mm，厚度为5mm的热轧扁钢，标记为：扁钢405 GB/T 704。36 热轧普通工字钢（GB/T 706）361 用途 热轧普通工字钢通常用来制作重量较大的落地设备安装基座。362 规格及参数热轧普通工字钢的尺寸参数见表6（表中带*者优先选用），表中的各尺寸代号见图1。363 选用条件及要求3631 除特殊要求外，工字钢的材质一般选用牌号为Q235-A的碳素结构钢。3632 用工字钢制作的电气设备基座，不便于现场切割及找平。因此，要求基座安装处的甲板水平度要好。而尺寸较大的设备基座，尽量不选用工字钢而选用角钢。364 标记示例工字钢的主要标记尺

11、寸为图1中的h、b和d。如：选择h=200mm，b=100mm，d=7.0mm的工字钢（型号为20a），标记为：工字钢2001007 GB/T 706。37 热轧普通槽钢（GB/T 707）371 用途 热轧普通槽钢主要用来制作电气设备基座或支架，以及用来做电缆托架等电气焊接件的支撑件。372 规格及参数热轧普通槽钢的尺寸参数见表7（表中带*者优先选用），表中的各尺寸代号见图2。373 选用条件及要求3731 如无特殊要求，槽钢的材质一般选用碳素结构钢，牌号为 Q235-A。3732 用槽钢制作的电气设备基座，不便于现场切割及找平。因此，要求基座安装处的甲板水平度要好。而尺寸较大的设备基座，尽

12、量不选用槽钢而选用角钢。3733 用槽钢制作电气设备支架或做为电气焊接件的支撑时，若选用的槽钢长度较大，应给予适当的加强，并在槽钢与甲板的焊接处增加垫板。374 标记示例槽钢的主要标记尺寸为图2中的h、b和d。如：选择h=180mm，b=68mm，d=7.0mm的槽钢（型号为18a），标记为：槽钢180687 GB/T 707。38 热轧圆钢（GB/T 702）381 用途小直径的圆钢用于制作特殊规格的螺栓、螺柱，支柱，挂钩式灯支架等；大直径的圆钢用于制作加工各种填料函的本体，电缆管套管以及各种灯具灯板上的管丝等。382 规格及参数常用热轧圆钢规格见表8（表中带*者不推荐使用）。383 选用条

13、件及要求 除特殊要求外，圆钢的材质一般选用牌号为Q235-A的碳素结构钢。384 标记示例 选直径d=16mm的圆钢，标记为：圆钢16 GB/T 702。39 热轧钢板（GB/T 709）391 用途热轧钢板主要应用于下列场所： 制作荧光灯，白炽灯安装用的灯板及各种小型电气设备安装底板； 制作电缆贯通件如：电缆筒，电缆框等； 制作加强用的复板，垫板，填料函板及保护电缆和设备用的护罩或护盖等； 制作电缆托架的托板等。392 规格及参数热轧钢板的厚度规格按GB/T 709选用，其中电气专业常用的厚度规格如下（mm）：0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4

14、.5, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14. 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 25。393 选用条件及要求3931 除特殊要求外，热轧钢板一般选用牌号为Q235-A的碳素结构钢。3932 所选用的钢板应光滑平整，无锈斑或麻点。3933 在保证强度的前提下，钢板的厚度尽量小，以减轻安装材料的重量。3934 钢板的重量，用体积乘以密度来计算。如：选用的钢板规格为400mm200mm6mm，则其重量为：0.40.20.0067850=3.77kg。 注：钢的密度为7850kg/m3。394 标记示例选用长为400mm，宽为200mm，厚

15、为6mm，材质为Q235-A的热轧钢板，标记为：钢板4002006 Q235-A。310 不锈钢板（GB/T 4237）3101 用途不锈钢板主要应用于下列场所： 制作冷库及其他低温场所用的不锈钢电缆支架； 制作海洋工程用的电缆托架或梯架； 制作露天等潮湿场所电缆和电气设备的保护罩或保护箱； 其他一些需要用不锈钢板制作的舾装件等。3102 规格及参数31021 设计中常用的不锈钢牌号有以下几种：a） 1Cr18Ni9（相当于美国的302号钢）；b） 0Cr18Ni9（相当于美国的404号钢）；c） 00Cr19Ni10（相当于美国的304L号钢）；d） 0Cr17Ni12Mo2（相当于美国的3

16、16号钢）；e） 00Cr17Ni14Mo2（相当于美国的316L号钢）。31022 厚度不大于5mm的不锈钢板，有以下厚度规格（单位：mm）： 0.20, 0.25, 0.30, 0.35, 0.40, 0.45, 0.55, 0.60, 0.65, 0.70, 0.75, 0.80, 0.90, 1.00, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.5, 1.7, 1.8, 2.0, 2.2, 2.5, 2.8, 3.0, 3.2, 3.5, 3.8, 3.9, 4.0, 4.2, 4.5, 4.8, 5.0。3103 选用条件及要求31031 除船东有特殊要求外，一般选用牌号

17、为1Cr18Ni9的不锈钢。31032 在海洋工程中，船东往往对不锈钢牌号提出要求，我们就要严格按船东要求订货，并要求供货商提供材质证书。31033 不同牌号的不锈钢，其基本重量略有不同，下面是厚度为1mm，面积为1m2的几种常用牌号不锈钢板的基本重量：牌号为1Cr18Ni9，0Cr18Ni9，00Cr19NI10者，重量为7.93kg；牌号为0Cr17Ni12Mo2，00Cr17Ni14Mo2者，重量为7.98kg。因此，不锈钢板重量计算方法是：基本重量钢板厚度（mm）面积（m2）。3104 标记示例要注明不锈钢板的尺寸规格（单位mm）和牌号。示例：不锈钢板100010002 1Cr18Ni

18、9 GB/T 4237。尺寸规格也可以厚度和截面积表示，如：不锈钢板t=2（mm） 1m2。311 纯铜板（GB/T 2040）3111 用途 纯铜板在电气专业主要用于制作电缆标签，接地跨节片及各种导电材料等。3112 规格及参数 常用纯铜板厚度规格有（单位mm）：0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.5, 1.6, 1.8, 2.0, 2.2, 2.5, 2.8, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 5.0, 5.5, 6.0, 6.5, 7.0, 7.5, 8.0, 9.0, 10.0, 11.0,

19、12.0, 13.0等。3113 选用条件及要求 通常选用牌号为T2或T3的纯铜板，其重量密度为8.9t/m3。3114 标记示例 选厚度t=1.5mm,牌号为T2的纯铜板，标记为：铜板t=1.5 T2 GB/T 2040。312 黄铜板（GB/T 2041）3121 用途 电气专业选择黄铜板主要用于制作名牌。3122 规格及参数 常用的黄铜板厚度规格有（单位mm）：0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45, 0.5, 0.55, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1, 1.2, 1.35, 1.5, 1.65, 1.8, 2.0, 2.25, 2.5

20、, 2.75, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 5.0, 5.5, 6.0等。3123 选用条件及要求 通常选用的黄铜板牌号为H62，其重量密度为8.5t/m3。3124 标记示例 选厚度t=2mm，牌号为H62的黄铜板，标记为：铜板t=2 H62 GB/T 2041。313 铝板（GB/T 3880）3131 用途 电气专业选择铝板主要用于制作名牌和海洋工程用的电缆托架等。3132 规格及参数 常用的铝板厚度规格有（单位mm）：0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.2, 1.5, 1.8, 2.0, 2.3, 2.5, 2.8, 3.0,

21、 3.5, 4.0, 5.0, 6.0等。3133 选用条件及要求31331 制作名牌用铝板，通常选用牌号为5A02（原代号为LF2）的防锈铝板，其重量密度为2.68t/m3。31332 若海洋工程选用铝质电缆托架，除船东有特殊要求外，通常也选用牌号为5A02的防锈铝板。3134 标记示例 选厚度t=2.5mm，牌号为5A02的防锈铝板，标记为：铝板t=2.5 5A02 GB/T 3880。314 电缆金属套管（挠性金属软管）3141 用途 电缆金属套管,又称挠性金属软管或普利卡金属套管(PLICA TUPE),用在机舱花地板以下及其他不易受到严重机械损伤的场所,做电缆的保护管用.3142 规

22、格及参数常用的电缆金属套管主要有以下几种:a) LZ-4型LZ-4型金属套管是由镀锌钢带（Fe，Zn），钢带（Fe）及电工纸（P）构成的双层金属制成的可挠性电线、电缆保护套管。其规格见表9。b) LV-5型LV-5型金属套管，是用特殊方法在LZ-4型金属套管表面，包覆一层具有良好耐韧性软质聚氯乙烯（PVC），从而具有良好的耐水性、耐腐蚀性等。c) LV5-5Z型LV-5Z型金属套管，其结构规格与LV-5型相同，防火性能强，适用于防火要求较高的场合。LV-5及LV-5Z型金属套管的规格见表10。3143 选用条件及要求31431 在机舱及类似场所内，可选用LZ-4型金属套管；在露天及潮湿场所，应

23、选用LV-5型金属套管。其中对防火要求较高的处所，要选用LV-5Z型金属套管。31432 在机舱底层花地板下敷设的电缆，若花地板与船体内底不足1米时，应在花地板下套满金属套管；若大于等于1米，可只在两端套金属套管。31433 各种类型金属套管的两端，均应套BP型绝缘护套，以保护电缆不致受到损伤。BP型绝缘护套由金属套管厂家配套提供，型号规格见表11。31434 根据电缆的外径来选择合适的金属套管规格。各种规格的金属套管所能通过的电缆外径范围参见表12。31435 多根电缆穿过一根金属套管时，其穿管系数（电缆外径截面积的总和与管内截面积之比）应不大于0.4。3144 标记示例选用型号为LZ-4，

24、规格为24#的电缆金属套管，标记为：金属套管LZ-4 24#（配用BP-24的绝缘护套）。315 螺栓及螺帽3151 用途螺栓和螺帽主要用于： 将电气设备安装固定到基座或支架上； 将电气设备外壳和电缆可靠地与船体结构做接地连接； 将电缆托架与安装支脚进行固定连接等。3152 规格及参数通常，电装专业选用C级全螺纹六角头螺栓及六角型螺帽，标准代号为GB/T 5781。形状如图3所示，常用的规格及参数见表13和表14。3153 选用条件及要求31531 通常，室内区域选用的螺栓及螺帽，采用Q235-A的碳素结构钢并经镀锌或镀镍处理；露天场所采用黄铜或不锈钢做为材质的螺栓和螺帽。31532 螺栓的大

25、小应和设备或舾装件的安装孔相匹配，安装孔应比螺栓的尺寸大12mm，如：选用M10的螺栓，其安装孔应为1112。31533 螺栓的长度L选用原则是：用螺栓将设备与座架紧固后，螺栓头部应露出螺帽24扣。31534 每组螺栓螺帽应配相应规格的平垫2个，弹簧垫圈1个。3154 标记示例 选长度L=45mm，规格为M10的全螺纹六角头螺栓，标记为：螺栓 M1045。4 常用金属及非金属材料的重量计算41 对一些型材如：角钢、扁钢、镀锌焊接钢管、工字钢、槽钢等，在相关的材料表中均已给出单位长度的重量。因此，可很方便的地计算出所选材料的重量。42 对一些无法给出基本单位重量的金属或非金属材料，需要通过其重量

26、密度来进行计算。表15就是部分金属和非金属材料的重量密度，设计者可按此表提供的重量密度来进行重量计算。5 常用的中外不锈钢牌号对照设计中常常会遇到不同国家牌号的不锈钢，在国家标准GB/T 1220中就介绍了部分中外不锈钢牌号的对照，表16就是几种常用的中外不锈钢牌号对照。6 美国钢管尺寸表示方法及其主要规格61 尺寸表示方法美国钢管是以公称尺寸加重量级或加系列号，或者两者都加来表示。公称尺寸是以英制和公制两种单位同时表示，英制被视为标准值，公制被视为近似值。重量级分为：标准级STD，高强度（加厚）级XS和特高强度（双加厚）级XXS三种。系列号（又称壁厚系列）用SCH.(SCHEDULE的缩写)

27、加数字表示。如：SCH.40，SCH.80，SCH.120等。62 主要规格在美国国家标准ANSI中，对钢管（包括焊接钢管，无缝钢管及不锈钢管）的外径和壁厚都有详细的规定（参见ANSI B36.10和B36.19）现将该标准中主要规格的钢管外径和壁厚值摘录于表17中。表中除公称尺寸同时用英制和公制尺寸表示外，外径和壁厚只列出公制尺寸而将英制尺寸略去。7 美国螺栓表示方法按照美国机械工程师协会标准ASME，螺栓的基本表示方法如下例所示：其中螺栓的公称尺寸和长度是以英寸为单位；实例中的16表示每英寸的螺纹数为16（16扣/in）；螺纹种类中：NC（National Coarse Thread）表示

28、为美国标准粗牙螺纹； UNC（Unified Coarse Thread）表示为统一标准粗牙螺纹。8 部分英制单位与公制单位之间的换算81 长度单位的换算英制与公制长度单位的换算见表18。82 重量单位的换算英制重量单位为：磅Ib（libra，pound），盎斯oz（ounce），英吨（Imp.ton）和美吨（U.S.ton）。1盎斯=0.02835kg=28.35g； 1磅=16盎斯=0.4536kg=453.6g；1美吨=2000磅=907.2kg； 1英吨=2240磅=1016.06kg。83 容积单位的换算英制容积单位主要有：立方英寸（in3），立方英尺（ft3），英加仑（Imp.gal.）和美加仑(U.S.gal.)。1立方英寸=16.3781立方厘米=0.01637升=0.00058立方英尺=0.00361英加仑=0.00433美