電網(wǎng)設(shè)備金屬材料實用手冊

前言1 金屬材料基本概況…………………………………………………………… 1 1．1 金屬材料的分類 …………………………………………………………………… 1 1．1．1 鋼鐵材料的分類 …………………………………………………………… 2 1．1．2 有色金屬材料的分類 ……………………………………………………… 4 1．2 金屬材料的性能 …………………………………………………………………… 6 1．2．1 金屬材料的工藝性能 ……………………………………………………… 6 1．2．2 金屬材料的力學性能 ……………………………………………………… 8 1．2．3 金屬材料的物理性能 …………………………………………………… 10 1．2．4 金屬材料的化學性能 …………………………………………………… 10 1．3 常用金屬材料的命名方式 ……………………………………………………… 10 1．3．1 鋼鐵的命名方式 ………………………………………………………… 10 1．3．2 有色金屬材料的命名方式 ……………………………………………… 15 2 電網(wǎng)設(shè)備部件中常用的金屬材料……………………………………… 18 2．1 線圈類設(shè)備部件及常用的金屬材料 …………………………………………… 18 2．1．1 變壓器部件及常用金屬材料 …………………………………………… 18 2．1．2 干式變壓器部件及常用金屬材料 ……………………………………… 43 2．1．3 電流互感器部件及常用金屬材料 ……………………………………… 44 2．1．4 電壓互感器部件及常用金屬材料 ……………………………………… 45 2．1．5 電抗器部件及常用金屬材料 …………………………………………… 46 2．1．6 并聯(lián)電容器部件及常用金屬材料 ……………………………………… 47 2．2 開關(guān)類設(shè)備部件及常用金屬材料 ……………………………………………… 49 2．2．1 斷路器部件及常用金屬材料 …………………………………………… 50 2．2．2 敞開式隔離開關(guān)及接地開關(guān)部件及常用金屬材料…………………… 55 2．2．3 氣體絕緣全封閉組合電器部件及常用金屬材料……………………… 58 2．2．4 開關(guān)柜部件及常用金屬材料 …………………………………………… 61 2．3 線纜類常用金屬材料 …………………………………………………………… 63 2．3．1 電力電纜 ………………………………………………………………… 64 2．3．2 導(dǎo)線 ……………………………………………………………………… 772．4 結(jié)構(gòu)類設(shè)備部件及常用金屬材料 ……………………………………………… 91 2．4．1 輸電鐵塔 ………………………………………………………………… 91 2．4．2 緊固件 …………………………………………………………………… 102 2．4．3 電力金具 ………………………………………………………………… 112 2．4．4 接地裝置 ………………………………………………………………… 119 3 鐵和鋼材料的牌號及性能……………………………………………… 122 3．1 常用鑄鐵的牌號和力學性能 ………………………………………………… 122 3．1．1 灰鑄鐵件 ………………………………………………………………… 122 3．1．2 球墨鑄鐵件 ……………………………………………………………… 124 3．1．3 可鍛鑄鐵 ………………………………………………………………… 126 3．1．4 蠕墨鑄鐵 ………………………………………………………………… 128 3．1．5 抗磨白口鑄鐵件 ………………………………………………………… 129 3．1．6 中錳抗磨球墨鑄鐵件 …………………………………………………… 131 3．1．7 耐熱鑄鐵件 ……………………………………………………………… 131 3．1．8 高硅耐蝕鑄鐵件 ………………………………………………………… 133 3．2 常用鑄鋼的牌號和力學性能 ………………………………………………… 134 3．2．1 一般工程用鑄造碳鋼件………………………………………………… 135 3．2．2 一般工程與結(jié)構(gòu)用低合金鑄鋼件 …………………………………… 135 3．2．3 焊接結(jié)構(gòu)用鋼鑄件 ……………………………………………………… 136 3．2．4 大型低合金鋼鑄件 ……………………………………………………… 136 3．2．5 工程結(jié)構(gòu)用中、高強度不銹鋼鑄件 ………………………………… 140 3．2．6 一般用途耐蝕鋼鑄件 …………………………………………………… 141 3．2．7 奧氏體錳鋼鑄件 ………………………………………………………… 143 3．2．8 一般用途耐熱鋼和合金鑄件…………………………………………… 144 3．3 常用結(jié)構(gòu)鋼、 工具鋼和特殊鋼的牌號和力學性能 ………………………… 146 3．3．1 碳素結(jié)構(gòu)鋼 ……………………………………………………………… 146 3．3．2 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 ………………………………………………………… 147 3．3．3 低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼 …………………………………………………… 150 3．3．4 合金結(jié)構(gòu)鋼 ……………………………………………………………… 153 3．3．5 耐候結(jié)構(gòu)鋼 ……………………………………………………………… 166 3．3．6 彈簧鋼 …………………………………………………………………… 167 3．3．7 碳素工具鋼 ……………………………………………………………… 169 3．3．8 合金工具鋼 ……………………………………………………………… 172 3．3．9 高速工具鋼 ……………………………………………………………… 176 3．4 特殊鋼的牌號和力學性能……………………………………………………… 178 3．4．1 不銹鋼棒 ………………………………………………………………… 1783．4．2 耐熱鋼棒 ………………………………………………………………… 188 3．5 鋼板和鋼帶的牌號和力學性能 ……………………………………………… 196 3．5．1 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄鋼板和鋼帶 ………………………………… 197 3．5．2 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板和鋼帶 ………………………………… 197 3．5．3 碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋薄鋼板和鋼帶 ……………………………………… 198 3．5．4 合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板………………………………………………… 198 3．5．5 彈簧鋼熱軋鋼板 ………………………………………………………… 199 3．5．6 碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋鋼帶 ……………………………… 199 3．5．7 碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋鋼帶 …………………………………………………… 199 3．5．8 碳素工具鋼熱軋鋼板 …………………………………………………… 200 3．5．9 高速工具鋼鋼板 ………………………………………………………… 200 3．5．10 彈簧用不銹鋼冷軋鋼板 ……………………………………………… 200 3．5．11 連續(xù)電鍍鋅、鋅鎳合金鍍層鋼板帶 ………………………………… 202 3．5．12 冷軋電鍍錫鋼板及鋼帶 ……………………………………………… 203 3．6 鋼管的牌號及化學成分和力學性能 ………………………………………… 205 3．6．1 結(jié)構(gòu)用無縫鋼管 ………………………………………………………… 205 3．6．2 結(jié)構(gòu)用不銹鋼無縫鋼管………………………………………………… 209 3．6．3 輸送流體用無縫鋼管 …………………………………………………… 212 3．6．4 不銹鋼小直徑無縫鋼管………………………………………………… 213 3．6．5 冷拔或冷軋精密無縫鋼管……………………………………………… 215 3．6．6 低壓流體輸送用焊接鋼管……………………………………………… 215 3．6．7 直縫電焊鋼管 …………………………………………………………… 217 3．6．8 雙層卷焊鋼管 …………………………………………………………… 218 3．7 鋼絲的牌號及化學成分和性能 ……………………………………………… 219 3．7．1 一般用途低碳鋼絲 ……………………………………………………… 219 3．7．2 重要用途低碳鋼絲 ……………………………………………………… 220 3．7．3 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼絲 ……………………………………………………… 222 3．7．4 合金結(jié)構(gòu)鋼絲 …………………………………………………………… 223 3．7．5 不銹鋼絲 ………………………………………………………………… 225 3．7．6 冷拉碳素彈簧鋼絲 ……………………………………………………… 228 3．7．7 重要用途碳素彈簧鋼絲………………………………………………… 229 3．7．8 合金彈簧鋼絲 …………………………………………………………… 231 3．7．9 鎧裝電纜用低碳鋼絲 …………………………………………………… 231 3．8 鐵芯用電工鋼 …………………………………………………………………… 232 3．8．1 取向、無取向電工鋼特性……………………………………………… 232 3．8．2 無取向鋼電工鋼帶力學性能…………………………………………… 2344 鋁及鋁合金材料的牌號及性能 ………………………………………… 236 4．1 概述 ……………………………………………………………………………… 236 4．2 鋁及鋁合金牌號及化學成分 ………………………………………………… 242 4．2．1 變形鋁及鋁合金牌號 …………………………………………………… 242 4．2．2 變形鋁及鋁合金狀態(tài)代號……………………………………………… 243 4．2．3 變形鋁及鋁合金的化學成分…………………………………………… 246 4．3 鋁及鋁合金圓管 ………………………………………………………………… 263 4．3．1 鋁及鋁合金圓管的尺寸規(guī)格…………………………………………… 263 4．3．2 鋁及鋁合金圓管的電導(dǎo)率……………………………………………… 265 4．4 鋁及鋁合金線 …………………………………………………………………… 265 4．4．1 鋁及鋁合金線的力學性能……………………………………………… 266 4．4．2 鋁及鋁合金線的電阻率、體積電導(dǎo)率 ……………………………… 267 4．5 鑄造鋁合金 ……………………………………………………………………… 267 4．5．1 鑄造鋁合金的牌號和化學成分 ……………………………………… 267 4．5．2 鑄造鋁合金的力學性能………………………………………………… 271 5 銅與銅合金材料的牌號和性能………………………………………… 276 5．1 概述 ……………………………………………………………………………… 276 5．2 加工銅及銅合金 ………………………………………………………………… 277 5．2．1 加工銅與化學成分 ……………………………………………………… 277 5．2．2 加工高銅合金化學成分………………………………………………… 280 5．2．3 加工黃銅牌號及化學成分……………………………………………… 283 5．2．4 加工青銅牌號及化學成分……………………………………………… 289 5．2．5 加工白銅牌號及化學成分……………………………………………… 292 5．3 導(dǎo)電用銅板和條 ………………………………………………………………… 296 5．3．1 導(dǎo)電用銅板和條的牌號、狀態(tài)和規(guī)格 ……………………………… 296 5．3．2 導(dǎo)電用銅板和條的力學性能…………………………………………… 296 5．3．3 導(dǎo)電用銅板和條的電性能……………………………………………… 296 5．4 銅及銅合金線材 ………………………………………………………………… 297 5．4．1 銅及銅合金線材的牌號、狀態(tài)和規(guī)格 ……………………………… 297 5．4．2 圓形線材的直徑及其允許偏差 ……………………………………… 298 5．4．3 正方形、六角形異形型材的對邊距離及允許偏差 ………………… 299 5．4．4 線材的力學性能要求 …………………………………………………… 299 5．5 銅及銅合金棒材 ………………………………………………………………… 310 5．5．1 銅及銅合金棒材的牌號、狀態(tài)和規(guī)格 ……………………………… 310 5．5．2 銅及銅合金棒材的力學性能…………………………………………… 3116 銅與銅合金材料的牌號和性能…………………………………………… 315 6．1 鈦及鈦合金的金屬材料牌號及性能 ………………………………………… 315 6．1．1 鈦及鈦合金的牌號和化學成分 ……………………………………… 315 6．1．2 鈦及鈦合金加工產(chǎn)品化學成分允許偏差 …………………………… 326 6．1．3 鑄造鈦及鈦合金牌號和化學成分 …………………………………… 327 6．1．4 鑄造鈦及鈦合金化學成分各元素允許偏差 ………………………… 328 6．1．5 鈦及鈦合金板材 ………………………………………………………… 328 6．1．6 鈦及鈦合金帶、箔材 …………………………………………………… 332 6．1．7 鈦及鈦合金絲 …………………………………………………………… 333 6．1．8 鈦—不銹鋼復(fù)合板 ……………………………………………………… 334 6．1．9 鈦—鋼復(fù)合板 …………………………………………………………… 334 6．2 鎂及鎂合金的牌號及性能……………………………………………………… 335 6．2．1 變形鎂及鎂合金牌號和化學成分 …………………………………… 335 6．2．2 鎂及鎂合金板、帶材 …………………………………………………… 343 6．2．3 砂型鑄造鎂合金鑄件的典型力學性能 ……………………………… 345 6．3 鋅及鋅合金的牌號及性能……………………………………………………… 347 6．3．1 鋅錠的牌號和化學成分………………………………………………… 347 6．3．2 鑄造用鋅合金錠的牌號和化學成分 ………………………………… 347 6．3．3 熱鍍用鋅合金錠的牌號和化學成分 ………………………………… 348 6．3．4 鑄造鋅合金的牌號和化學成分 ……………………………………… 349 6．3．5 壓鑄鋅合金的牌號和化學成分 ……………………………………… 350 6．3．6 鑄造鋅合金力學性能 …………………………………………………… 350 6．3．7 鑄造鋅合金鑄件力學性能……………………………………………… 351 附錄………………………………………………………………………………………… 353 附錄 A 常用金屬材料中外牌號對比 ……………………………………………… 353 附錄B 金屬材料主要理化檢測試驗項目 ………………………………………… 407 附錄C 金屬材料主要無損檢測項目 ……………………………………………… 410 附錄D 電網(wǎng)設(shè)備失效案例分析 …………………………………………………… 4146 …………………………………………… 315 6．1 鈦及鈦合金的金屬材料牌號及性能 ………………………………………… 315 6．1．1 鈦及鈦合金的牌號和化學成分 ……………………………………… 315 6．1．2 鈦及鈦合金加工產(chǎn)品化學成分允許偏差 …………………………… 326 6．1．3 鑄造鈦及鈦合金牌號和化學成分 …………………………………… 327 6．1．4 鑄造鈦及鈦合金化學成分各元素允許偏差 ………………………… 328 6．1．5 鈦及鈦合金板材 ………………………………………………………… 328 6．1．6 鈦及鈦合金帶、箔材 …………………………………………………… 332 6．1．7 鈦及鈦合金絲 …………………………………………………………… 333 6．1．8 鈦—不銹鋼復(fù)合板 ……………………………………………………… 334 6．1．9 鈦—鋼復(fù)合板 …………………………………………………………… 334 6．2 鎂及鎂合金的牌號及性能……………………………………………………… 335 6．2．1 變形鎂及鎂合金牌號和化學成分 …………………………………… 335 6．2．2 鎂及鎂合金板、帶材 …………………………………………………… 343 6．2．3 砂型鑄造鎂合金鑄件的典型力學性能 ……………………………… 345 6．3 鋅及鋅合金的牌號及性能……………………………………………………… 347 6．3．1 鋅錠的牌號和化學成分………………………………………………… 347 6．3．2 鑄造用鋅合金錠的牌號和化學成分 ………………………………… 347 6．3．3 熱鍍用鋅合金錠的牌號和化學成分 ………………………………… 348 6．3．4 鑄造鋅合金的牌號和化學成分 ……………………………………… 349 6．3．5 壓鑄鋅合金的牌號和化學成分 ……………………………………… 350 6．3．6 鑄造鋅合金力學性能 …………………………………………………… 350 6．3．7 鑄造鋅合金鑄件力學性能……………………………………………… 351 ………………………………………………………………………………………… 353 附錄 A 常用金屬材料中外牌號對比 ……………………………………………… 353 附錄B 金屬材料主要理化檢測試驗項目 ………………………………………… 407 附錄C 金屬材料主要無損檢測項目 ……………………………………………… 410 附錄D 電網(wǎng)設(shè)備失效案例分析 …………………………………………………… 4143．4．2 耐熱鋼棒 ………………………………………………………………… 188 3．5 鋼板和鋼帶的牌號和力學性能 ……………………………………………… 196 3．5．1 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄鋼板和鋼帶 ………………………………… 197 3．5．2 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板和鋼帶 ………………………………… 197 3．5．3 碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋薄鋼板和鋼帶 ……………………………………… 198 3．5．4 合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板………………………………………………… 198 3．5．5 彈簧鋼熱軋鋼板 ………………………………………………………… 199 3．5．6 碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋鋼帶 ……………………………… 199 3．5．7 碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋鋼帶 …………………………………………………… 199 3．5．8 碳素工具鋼熱軋鋼板 …………………………………………………… 200 3．5．9 高速工具鋼鋼板 ………………………………………………………… 200 3．5．10 彈簧用不銹鋼冷軋鋼板 ……………………………………………… 200 3．5．11 連續(xù)電鍍鋅、鋅鎳合金鍍層鋼板帶 ………………………………… 202 3．5．12 冷軋電鍍錫鋼板及鋼帶 ……………………………………………… 203 3．6 鋼管的牌號及化學成分和力學性能 ………………………………………… 205 3．6．1 結(jié)構(gòu)用無縫鋼管 ………………………………………………………… 205 3．6．2 結(jié)構(gòu)用不銹鋼無縫鋼管………………………………………………… 209 3．6．3 輸送流體用無縫鋼管 …………………………………………………… 212 3．6．4 不銹鋼小直徑無縫鋼管………………………………………………… 213 3．6．5 冷拔或冷軋精密無縫鋼管……………………………………………… 215 3．6．6 低壓流體輸送用焊接鋼管……………………………………………… 215 3．6．7 直縫電焊鋼管 …………………………………………………………… 217 3．6．8 雙層卷焊鋼管 …………………………………………………………… 218 3．7 鋼絲的牌號及化學成分和性能 ……………………………………………… 219 3．7．1 一般用途低碳鋼絲 ……………………………………………………… 219 3．7．2 重要用途低碳鋼絲 ……………………………………………………… 220 3．7．3 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼絲 ……………………………………………………… 222 3．7．4 合金結(jié)構(gòu)鋼絲 …………………………………………………………… 223 3．7．5 不銹鋼絲 ………………………………………………………………… 225 3．7．6 冷拉碳素彈簧鋼絲 ……………………………………………………… 228 3．7．7 重要用途碳素彈簧鋼絲………………………………………………… 229 3．7．8 合金彈簧鋼絲 …………………………………………………………… 231 3．7．9 鎧裝電纜用低碳鋼絲 …………………………………………………… 231 3．8 鐵芯用電工鋼 …………………………………………………………………… 232 3．8．1 取向、無取向電工鋼特性……………………………………………… 232 3．8．2 無取向鋼電工鋼帶力學性能…………………………………………… 2344 ………………………………………… 236 4．1 概述 ……………………………………………………………………………… 236 4．2 鋁及鋁合金牌號及化學成分 ………………………………………………… 242 4．2．1 變形鋁及鋁合金牌號 …………………………………………………… 242 4．2．2 變形鋁及鋁合金狀態(tài)代號……………………………………………… 243 4．2．3 變形鋁及鋁合金的化學成分…………………………………………… 246 4．3 鋁及鋁合金圓管 ………………………………………………………………… 263 4．3．1 鋁及鋁合金圓管的尺寸規(guī)格…………………………………………… 263 4．3．2 鋁及鋁合金圓管的電導(dǎo)率……………………………………………… 265 4．4 鋁及鋁合金線 …………………………………………………………………… 265 4．4．1 鋁及鋁合金線的力學性能……………………………………………… 266 4．4．2 鋁及鋁合金線的電阻率、體積電導(dǎo)率 ……………………………… 267 4．5 鑄造鋁合金 ……………………………………………………………………… 267 4．5．1 鑄造鋁合金的牌號和化學成分 ……………………………………… 267 4．5．2 鑄造鋁合金的力學性能………………………………………………… 271 5 ………………………………………… 276 5．1 概述 ……………………………………………………………………………… 276 5．2 加工銅及銅合金 ………………………………………………………………… 277 5．2．1 加工銅與化學成分 ……………………………………………………… 277 5．2．2 加工高銅合金化學成分………………………………………………… 280 5．2．3 加工黃銅牌號及化學成分……………………………………………… 283 5．2．4 加工青銅牌號及化學成分……………………………………………… 289 5．2．5 加工白銅牌號及化學成分……………………………………………… 292 5．3 導(dǎo)電用銅板和條 ………………………………………………………………… 296 5．3．1 導(dǎo)電用銅板和條的牌號、狀態(tài)和規(guī)格 ……………………………… 296 5．3．2 導(dǎo)電用銅板和條的力學性能…………………………………………… 296 5．3．3 導(dǎo)電用銅板和條的電性能……………………………………………… 296 5．4 銅及銅合金線材 ………………………………………………………………… 297 5．4．1 銅及銅合金線材的牌號、狀態(tài)和規(guī)格 ……………………………… 297 5．4．2 圓形線材的直徑及其允許偏差 ……………………………………… 298 5．4．3 正方形、六角形異形型材的對邊距離及允許偏差 ………………… 299 5．4．4 線材的力學性能要求 …………………………………………………… 299 5．5 銅及銅合金棒材 ………………………………………………………………… 310 5．5．1 銅及銅合金棒材的牌號、狀態(tài)和規(guī)格 ……………………………… 310 5．5．2 銅及銅合金棒材的力學性能…………………………………………… 3116 …………………………………………… 315 6．1 鈦及鈦合金的金屬材料牌號及性能 ………………………………………… 315 6．1．1 鈦及鈦合金的牌號和化學成分 ……………………………………… 315 6．1．2 鈦及鈦合金加工產(chǎn)品化學成分允許偏差 …………………………… 326 6．1．3 鑄造鈦及鈦合金牌號和化學成分 …………………………………… 327 6．1．4 鑄造鈦及鈦合金化學成分各元素允許偏差 ………………………… 328 6．1．5 鈦及鈦合金板材 ………………………………………………………… 328 6．1．6 鈦及鈦合金帶、箔材 …………………………………………………… 332 6．1．7 鈦及鈦合金絲 …………………………………………………………… 333 6．1．8 鈦—不銹鋼復(fù)合板 ……………………………………………………… 334 6．1．9 鈦—鋼復(fù)合板 …………………………………………………………… 334 6．2 鎂及鎂合金的牌號及性能……………………………………………………… 335 6．2．1 變形鎂及鎂合金牌號和化學成分 …………………………………… 335 6．2．2 鎂及鎂合金板、帶材 …………………………………………………… 343 6．2．3 砂型鑄造鎂合金鑄件的典型力學性能 ……………………………… 345 6．3 鋅及鋅合金的牌號及性能……………………………………………………… 347 6．3．1 鋅錠的牌號和化學成分………………………………………………… 347 6．3．2 鑄造用鋅合金錠的牌號和化學成分 ………………………………… 347 6．3．3 熱鍍用鋅合金錠的牌號和化學成分 ………………………………… 348 6．3．4 鑄造鋅合金的牌號和化學成分 ……………………………………… 349 6．3．5 壓鑄鋅合金的牌號和化學成分 ……………………………………… 350 6．3．6 鑄造鋅合金力學性能 …………………………………………………… 350 6．3．7 鑄造鋅合金鑄件力學性能……………………………………………… 351 ………………………………………………………………………………………… 353 附錄 A 常用金屬材料中外牌號對比 ……………………………………………… 353 附錄B 金屬材料主要理化檢測試驗項目 ………………………………………… 407 附錄C 金屬材料主要無損檢測項目 ……………………………………………… 410 附錄D 電網(wǎng)設(shè)備失效案例分析 …………………………………………………… 414