2016年一级建造师《机电工程管理与实务》材料与设备1

机电工程常用材料及工程设备

2H311000 机电工程常用材料及工程设备

2H311010 机电工程常用材料

常用材料有金属材料、非金属材料和电气材料

2H311011 金属材料的类型及应用

金属材料分为黑色金属和有色金属两大类。

一、黑色金属材料

黑色金属材料又称钢铁材料，它们都是以铁和碳为主要元素组成的合金。

（—）生铁

碳的质量分数（w c）大于2%的铁碳合金称为生铁。按用途分为：炼钢生铁、铸造生铁。按化学成分分为：普通生铁、特种生铁。

（二）铸铁

碳的质量分数超过2%（—般为2.5%～3.5%）的铁碳合金称为铸铁。

（三）钢

碳的质量分数不大于2%的铁碳合金称为钢。

1.按化学成分和性能分类

按化学分和性能分为:碳素结构钢、合金结构钢和特殊性能低合金高强度钢。

（1）碳素结构钢:

例如，在机电工程中常见的各种型钢、钢筋、钢丝等都属于碳素结构钢，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。

（2）低合金结构钢

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，如，Q345强度比普碳钢Q235高约20%?30%，耐大气腐蚀性能高20%?38%，用它制造工程结构，重量可减轻20%?30% 。

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。

（3）特殊性能低合金高强度钢（了解）

（三）铸钢和铸铁

普通罩壳、阀壳等强度要求不高，可采用灰铸铁制造；液压泵壳体强度有较高要求，可采用孕育铸铁（经孕育处理后的灰铸铁）；汽车发动机凸轮轴常用球墨铸铁制造。

2.按钢的用途分类（了解）

（四）钢材

钢材就其使用可划分为：型材、板材、管材、线材和钢制品。

1.型材

在机电工程中，常用的型材主要有：圆钢、方钢、扁钢、H型钢、角钢、工字钢、T型钢、槽钢、钢轨等。

例如，电站锅炉钢架的立柱通常采用宽翼缘H型钢（HK300b）；

例如，大型角钢广泛用于厂房、铁路、交通、桥梁、车辆、船舶等大型结构件；中型角钢用于电力铁塔、井架及其他用途的构件；小型角钢用于设备制造、支架和框架等。

2.板材

在机电工程中，常用的板材主要有：钢带（带钢）、薄钢板（厚度在0.2～4mm）、厚钢板（厚度在4mm

以上的钢板统称为厚钢板）、中板（厚度在4～25mm之间）、厚板（厚度在25～60mm之间）、特厚板（厚度大于60mm）。

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。其中质

量等级C、D属于优质碳素结构钢，主要用于对韧性和焊接性能要求较高的钢结构。

例如，电站锅炉中的汽包就是用钢板焊制成的圆筒形容器。其中，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。

3.管材

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，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15CrMo或12CrlMoV等钢材。

4.钢制品

在机电安装工程中，常用的钢制品主要有焊条、管件、阀门等。

【例1】（2012真题）锅炉汽包常用（）材料制造。

A.普通碳素钢

B.优质碳素钢

C.低合金高强度钢

D。特殊钢

【答案】C ;

真题1（2014年）

钢厂提供的低合金结构钢还应有有哪些综合力学性能？

【答案】：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。

【解析】：此处考核低合金结构钢的力学特性，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均为其综合力学性能。参见教材：P2。

真题2（2014年）

电站锅炉炉墙上型钢制作的钢性梁通常采用( )制成。

A．工字钢 B．T型钢 C．角钢 D．槽钢

【答案】：A

【解析】：为确保炉膛内压力波动时炉墙有一定的强度，在炉墙上设有足够强度的刚性梁。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。参见教材：P3。

真题3（2011年）

低合金结构钢主要使用于（）等制造。

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

二、有色金属

（一）铝及铝合金

1.纯铝

铝的导电性好，其磁化率极低，接近于非铁磁性材料。

2.铝合金

铝合金热处理后可显著提高强度。

（二）铜及铜合金

1.纯铜

（1）纯铜常称紫铜，主要用于制作电导体及配制合金。纯铜、铜合金的导电、导热性很好，对大气和水的抗蚀能力很高。铜是抗磁性物质。

2.铜合金

铜中加入合金元素后，可获得较高的强度和硬度，同时保持纯铜的某些优良性能。

（三）钛及钛合金

了解：（1）钛的熔点高，热膨胀系数小，导热性差。纯钛塑性好、强度低，钛的抗氧化能力优于大多数奥氏体不锈钢。

（四）镁及镁合金

了解（1）：纯镁的室温密度仅为1.74g/cm3，是所有金属结构材料中最低的。

（五）镍及镍合金

1.纯镍。具有优异的耐腐蚀和抗高温氧化性能，是重要的工程金属材料。

2.镍合金。镍合金按其特性和应用领域分为耐腐蚀镍合金、耐高温镍合金和功能镍合金三类。

【例2】（2012真题）机电工程常用的黑色金属是（）

A.铝

B.铸铁

C.紫铜

D.钛合金

【答案】B ;

2H311012 非金属材料的类型及应用

―、非金属材料的类型

（一）硅酸盐材料的类型及应用

硅酸盐材料包括水泥、绝热棉、砌筑材料和陶瓷。

常用绝热棉的种类很多，通常有膨胀珍珠岩类、离心玻璃棉类、超细玻璃棉类、微孔硅酸壳、矿棉类、岩棉类等。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。

（二）高分子材料的类型及应用

按来源分为天然、半合成（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。按特性分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料。

ABS工程塑料管的耐腐蚀、耐温及耐冲击性能均优于聚氯乙烯管，它由热塑性丙烯腈丁二烯一苯乙烯三元共聚体粘料经注射、挤压成型加工制成，使用温度为–20°C?70°C，压力等级分为B 、C 、D 三级。

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。

（三）非金属风管材料的类型及应用

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。

【例3】（2011真题）机电工程常用的绝热材料是（）

A.涂料

B.聚氨酯复合板材

C.岩棉

D.石棉水泥板

【答案】C ;

【例4】（2011一级真题）玻璃纤维复合风管适用于（）。

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;

【经典真题】

真题1（2011年）

玻璃纤维复合风管适用于（）。

A．洁净空调系统 B．酸性环境空调系统 C．有机溶剂空调系统 D．中压以下的空调系统

【答案】：D

【解析】：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。

真题2（2009年）

无机非金属硅酸盐材料包括水泥、绝热棉、砌筑材料和（）等。

A．橡胶 B．陶瓷 C．塑料 D．涂料

【答案】：B

【解析】：硅酸盐材料包括水泥、绝热棉、砌筑材料和陶瓷。

模拟真题3

建筑物中常见的排水管及管件是以下（）材料。

A．聚氯乙烯 B．硬聚氯乙烯 C．聚乙烯塑料管 D．聚丙烯管

【答案】：B

【解析】：硬聚氯乙烯排水管及管件常用于建筑工程排水。UPVC排水管在建筑排水中广泛使用。模拟真题4

同时具备耐腐蚀、耐温及耐冲击的塑料水管是（）。

A．聚乙烯管 B．聚丙烯管 C．ABS管 D．聚氯乙烯管

【答案】：C

【解析】：ABS工程塑料管的耐腐蚀、耐温及耐冲击性能均优于聚氯乙烯管。

2H311013 电气材料的类型及应用

一、电线的类型及应用

RV型适用于450/750V及以下的家用电器、小型电动工具、仪器仪表等，长时间允许工作温度不应超过65°C。RX型适用于300/500V及以下的室内照明灯具、家用电器和工具等，允许工作温度不应超过70°C。

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

【例】6（2010真题）能承受机械外力，且可承受相当大拉力的电缆型号是（）。

A.VLV32

B.VLV22

C.VLV

D.VV

【答案】A;

架空线路尤其是长途输电线路的导线通常采用( )。

A．RV 型B．BLX型

C．BX型 D．BVV 型

【答案】：B

【解析】：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。

二、绝缘材料

1.按其物理状态可以分为气体绝缘材料、液体绝缘材料和固体绝缘材料。

2.按其化学性质不伺，可分为无机绝缘材料、有机绝缘材料和混合绝缘材料。

2H311020 机电工程常用工程设备

2H311021 通用工程设备的分类和性能

机电工程的通用工程设备是指通用性强、用途较广泛的机械设备。一般是指切削设备、锻压设备、铸造设备、输送设备、风机设备、泵设备、压缩机设备等。

【例】1（2011一级真题）下列设备中，属于通用机械设备的是（）。

A.压缩机

B.桥式起重机

C.锅炉

D.汽轮机

【答案】A;

【解析】参见教材P10。

一、泵的分类和性能

1.泵的分类

2.泵的性能

泵的性能由其工作参数加以表述，常用的参数有：流量、扬程、功率、效率、转速等。例如：一幢30层（98m高）的高层建筑，其消防水泵的扬程应在100m以上。

二、风机的分类和性能

风机的性能参数主要有：流量（又称为风量）、风压、功率、效率、转速、比转速。

【例2】（2012一级真题）下列参数中，属于风机的主要性能参数的是（）。

A.流量、风压、比转速

B.流量、吸气压力、转速

C.功率、吸气压力、比转速

D.功率、扬程、转速

【答案】A;

三、压缩机的分类和性能

1.压缩机的分类

按压缩气体方式分：可分为容积型和速度型两大类。按结构形式和工作原理，容积型压缩机可分为往复式（活塞式、膜式）、回转式（滑片式、螺杆式、转子式）；速度型压缩机可分为轴流式、离心式、混流式。

2.压缩机的性能参数

压缩机的性能参数包括容积、流量、吸气压力、排气压力、工作效率。

四、连续输送设备的分类和性能

1.连续输送设备的分类

输送设备通常按有无牵引件（链、绳、带）可分为：具有挠

性牵引件的输送设备，如带式输送机、板式输送机、刮板式输送机、提升机、架空索道等；无挠性牵引件的输送设备，如螺旋输送机、滚柱输送机、气力输送机等。

2.连续输送设备的性能

五、金属切削机床的分类和性能

1.金属切削机床的分类

2.金属切削机床的性能

金属切削机床的基本参数包括尺寸参数、运动参数、动力参数。

六、锻压设备的分类和性能

七、铸造设备的分类和性能

专用设备的分类和性能

专用设备有：火力发电设备、水力发电设备、核电设备、矿业设备、轻工设备、纺织设备、石油化工设备、冶金设备、建材设备和其他专用设备等。

模拟真题1

反映锅炉工作强度的指标是（），其数值越大，表示传热效果越好。

A.压力和温度

B. 蒸发量和热效率

C. 蒸发量和发热率

D. 蒸发率和发热率

【答案】：D

【解析】：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。

模拟真题2

下列属于炼钢设备的是（）。

A. 转炉

B. 电炉

C. 高炉

D. 电弧炉

E.钢包炉

【答案】：ABDE

【解析】：炼钢设备包括转炉、电炉、电弧炉、钢包炉、混铁炉、电渣重熔炉等及其配套设备和系统。参静置设备

生产工艺过程的作用原理分类：容器、反应器、塔、换热器、储罐

2H311022 电气工程设备的分类和性能

机电工程常用的电气工程设备有电动机、变压器、高压电器及成套装置、低压电器及成套装置、电工测量仪器仪表等。主要的性能是，从电网受电，变压，向负载供电，将电能转换为机械能。

一、电动机的分类和性能

1.电动机的分类

2.电动机的性能

（1）同步电动机

（2）异步电动机是现代生产和生活中使用最广泛的一种电动机。

（3）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动、制动性能，以及易于在较宽范围内实现平滑调速的特点；

二、变压器的分类和性能

变压器的主要性能参数有：主要由变压器线圈的绕组匝数、连接组别方式、外部接线方式及外接元器件来决定。

变压器的主要参数：工作效率、额定功率、额定电压、电压比、空载电流、空载损耗、效率、绝缘电阻。

三、高压电器及成套装置的分类和性能

1.高压电器及成套装置的分类

高压电器是指交流电压1200V、直流电压1500V及其以上的电器。高压成套装置是指由一个或多个高压开关设备和相关的控制、测量、信号、保护等设备通过内部的电气、机械连接和外部的结构部件组合形成的一种组合体。

2.高压电器及成套装置的性能

主要有：通断、保护、控制和调节四大性能。

四、低压电器及成套装置的分类和性能

五、电工测量仪器仪表的分类和性能

1.电工测量仪器仪表的分类

分为指示仪表和比较仪器。

2.电工测量仪器仪表的性能

电工测量仪器仪表的性能由被测量对象来决定，其测量的对象不同，性能有所区别。而且通常带有参数设置、界面切换、数据通信。