低壓電器常用材料選用要點

1、低壓電器常用材料選用要點低壓電器常用材料選用要點 2011-06-022目錄目錄電工材料電工材料選用要點選用要點- -附常用材料附常用材料簡述簡述1 1. .鋼材鋼材選用要點選用要點- -附常用材料附常用材料2.2.銅材銅材選用要點選用要點- -附常用材料附常用材料3.3.5.5.工程塑工程塑料選用要點料選用要點- -附常用材料附常用材料4.4. 低壓電器是一種機電一體化產(chǎn)品，零部件選用低壓電器是一種機電一體化產(chǎn)品，零部件選用各種各種不同材不同材料，不同工藝制造料，不同工藝制造。初略計算低壓電器初略計算低壓電器產(chǎn)品使用的產(chǎn)品使用的材料類別、材料類別、品種達數(shù)千種，涉及鋼鐵、有色金屬、貴重和稀有

2、金屬，工程品種達數(shù)千種，涉及鋼鐵、有色金屬、貴重和稀有金屬，工程塑料及特種塑料及特種、專用、專用材料。材料的選用恰當與否對產(chǎn)品設計的預材料。材料的選用恰當與否對產(chǎn)品設計的預期（性能、功能）至關(guān)重要期（性能、功能）至關(guān)重要。因而材料選用應作為產(chǎn)品設計的因而材料選用應作為產(chǎn)品設計的一項一項重要重要內(nèi)容予以認真地考慮和確定。在德國、美國等工業(yè)發(fā)內(nèi)容予以認真地考慮和確定。在德國、美國等工業(yè)發(fā)達國家，產(chǎn)品選用作為一門學科，有比較系統(tǒng)、完整的理論和達國家，產(chǎn)品選用作為一門學科，有比較系統(tǒng)、完整的理論和程序程序。這里我僅結(jié)合自己多年工作實踐、體會作常識性、經(jīng)驗這里我僅結(jié)合自己多年工作實踐、體會作常識性、經(jīng)驗

3、性的常用材料性的常用材料選用要點選用要點介紹，以期對青年設計人員對零件的材介紹，以期對青年設計人員對零件的材料選用起入門引導。料選用起入門引導。1 1 簡述簡述31.1 簡述簡述v 需要強調(diào)的是：需要強調(diào)的是：1 1）材料選用要綜合考慮材料本身優(yōu)、缺點的比較與平衡，需要）材料選用要綜合考慮材料本身優(yōu)、缺點的比較與平衡，需要與可能（采購、制造工藝等）的平衡，性能與成本的平衡等各與可能（采購、制造工藝等）的平衡，性能與成本的平衡等各種情況，因而具有類似功能的零件對不同的設計者，不同制造種情況，因而具有類似功能的零件對不同的設計者，不同制造工藝習慣的企業(yè)會有各種工藝習慣的企業(yè)會有各種不同不同的選擇的

4、選擇；2 2）材料的選用和材料本身的加工方法、零件設計的工藝性密切）材料的選用和材料本身的加工方法、零件設計的工藝性密切相關(guān)，因而設計員要對材料的屬性、加工方法、零件設計的工相關(guān)，因而設計員要對材料的屬性、加工方法、零件設計的工藝性有基本的了解與掌握，對所設計的零部件的功能要求藝性有基本的了解與掌握，對所設計的零部件的功能要求應應掌掌握透徹，使兩者有恰當?shù)钠ヅ?，盡量避免出現(xiàn)反復和損失。握透徹，使兩者有恰當?shù)钠ヅ?，盡量避免出現(xiàn)反復和損失。1 1 簡述簡述。材材 材材料選用的基本要求料選用的基本要求功能性要求功能性要求 對產(chǎn)品及零部件的功能要求涉及多學科、多領域，對材料的要求也是對產(chǎn)品及零部件的功

5、能要求涉及多學科、多領域，對材料的要求也是多方面的，機械、物理、化學性能都有不同要求，為達到產(chǎn)品性能，設計多方面的，機械、物理、化學性能都有不同要求，為達到產(chǎn)品性能，設計的零部件及選用的材料除了一般機械性能要求外，還必須滿足產(chǎn)品性能的的零部件及選用的材料除了一般機械性能要求外，還必須滿足產(chǎn)品性能的一些特殊要求。如一些特殊要求。如開關(guān)電器的短路分斷和帶電操作性能，要求觸頭有良好開關(guān)電器的短路分斷和帶電操作性能，要求觸頭有良好的耐電弧燒蝕、耐電磨損性能，電弧轉(zhuǎn)移性能，滅弧系統(tǒng)的導磁性能，塑的耐電弧燒蝕、耐電磨損性能，電弧轉(zhuǎn)移性能，滅弧系統(tǒng)的導磁性能，塑料材料的耐高溫、耐電弧性能等；料材料的耐高溫、

6、耐電弧性能等；框架斷路器等需要做短時耐受電流能力框架斷路器等需要做短時耐受電流能力試驗的產(chǎn)品，大電流產(chǎn)生的電、熱效應沖擊是非常巨大的，制造相關(guān)零部試驗的產(chǎn)品，大電流產(chǎn)生的電、熱效應沖擊是非常巨大的，制造相關(guān)零部件件（軸、彈簧等）（軸、彈簧等）的抗拉強度、抗彎強度、硬度、彈性模量、導電率、熱的抗拉強度、抗彎強度、硬度、彈性模量、導電率、熱導率（熱容量）、熱膨脹系數(shù)、允許使用溫度、抗熔性、絕緣性能等都密導率（熱容量）、熱膨脹系數(shù)、允許使用溫度、抗熔性、絕緣性能等都密切相關(guān)，選材時必需考慮相關(guān)的性能及其參數(shù)。切相關(guān)，選材時必需考慮相關(guān)的性能及其參數(shù)。1 1 簡述簡述31.2v 工藝性要求工藝性要求

7、此處工藝性指此處工藝性指材料加工成零件材料加工成零件的的能力能力，包括金屬材料機加工性能、熱，包括金屬材料機加工性能、熱處理性能、焊接性能、延展性和彎曲成形能力，塑料的成形方法和變形等處理性能、焊接性能、延展性和彎曲成形能力，塑料的成形方法和變形等, ,材材料的工藝操作會直接影響材料的性能，因而工藝性考慮和功能要求是密切相料的工藝操作會直接影響材料的性能，因而工藝性考慮和功能要求是密切相連的。連的。v 可靠性要求可靠性要求 材料的可靠性指在期望的壽命周期內(nèi)正常發(fā)揮功能不出現(xiàn)失效材料的可靠性指在期望的壽命周期內(nèi)正常發(fā)揮功能不出現(xiàn)失效。材料的材料的可靠性是很難度量的，不僅取決于材料本身的固有性能，

8、也很大程度上受材可靠性是很難度量的，不僅取決于材料本身的固有性能，也很大程度上受材料制造生產(chǎn)的配方、工藝控制，一般來說，標準材料較成熟，可靠性較高，料制造生產(chǎn)的配方、工藝控制，一般來說，標準材料較成熟，可靠性較高，新的新的、非標準材料可靠性較低。盡管材料的可靠性很難評價，但零部件的失非標準材料可靠性較低。盡管材料的可靠性很難評價，但零部件的失效效會造成產(chǎn)品的失效會造成產(chǎn)品的失效，所以設計時要綜合考慮選材、零部件的，所以設計時要綜合考慮選材、零部件的（形狀）（形狀）設設計，計，工藝要求等，工藝要求等，避免選材失當，設計缺陷避免選材失當，設計缺陷及工藝要求不當及工藝要求不當而造成而造成零部件零部件

9、失失效效，進而導致，進而導致產(chǎn)品過早失效。產(chǎn)品過早失效。 1 簡述v 耐環(huán)境性要求耐環(huán)境性要求 低壓電器產(chǎn)品正常工作時會產(chǎn)生熱量，某些局部的溫度會高達低壓電器產(chǎn)品正常工作時會產(chǎn)生熱量，某些局部的溫度會高達150150以上，過電流故障情況下發(fā)熱更加嚴重，所以導電材料要考以上，過電流故障情況下發(fā)熱更加嚴重，所以導電材料要考慮高溫對材料性能的影慮響，支撐導電件的絕緣件要考慮耐熱等級慮高溫對材料性能的影慮響，支撐導電件的絕緣件要考慮耐熱等級不致影響絕緣性能，觸頭彈簧要考允許工作溫度不致影響彈性，熱不致影響絕緣性能，觸頭彈簧要考允許工作溫度不致影響彈性，熱膨脹可能影響相鄰零部件的配合或活動等。膨脹可能影

10、響相鄰零部件的配合或活動等。 不同材料的相容性也是必須考慮的因素，如電阻焊（點焊）是不同材料的相容性也是必須考慮的因素，如電阻焊（點焊）是電壓電器制造常用的將兩個零件連接起來的方法，不同材料焊接的電壓電器制造常用的將兩個零件連接起來的方法，不同材料焊接的相容性必須考慮相容性必須考慮。 在不同材料制成的零部件之間有相對運動時，材料的耐磨性要在不同材料制成的零部件之間有相對運動時，材料的耐磨性要考慮匹配，在潮濕環(huán)境中不同導電材料的接觸要考慮避免出現(xiàn)電位考慮匹配，在潮濕環(huán)境中不同導電材料的接觸要考慮避免出現(xiàn)電位腐蝕等腐蝕等。 1 簡述v成本的考慮成本的考慮 實際應用中，零部件成本評估是選材的一個重要

11、因素，材料的成實際應用中，零部件成本評估是選材的一個重要因素，材料的成本包含：本包含：1 1）材料本身的價格。一般來說，）材料本身的價格。一般來說，稀貴金屬高于有色金屬，稀貴金屬高于有色金屬，有色金屬有色金屬高高于鋼材；于鋼材；鋼材中含有鎳等合金元素的合金鋼鋼材中含有鎳等合金元素的合金鋼高高于碳素鋼。于碳素鋼。2 2）為達到材料性能采取的工藝處理的成本。如為達到一定硬度）為達到材料性能采取的工藝處理的成本。如為達到一定硬度、耐磨性、耐磨性而進而進行熱處理行熱處理。而工藝成本常超過材料價格，所以應綜合考慮性能要求、材料價而工藝成本常超過材料價格，所以應綜合考慮性能要求、材料價格、工藝成本及批量等

12、，達到合理、有效、經(jīng)濟格、工藝成本及批量等，達到合理、有效、經(jīng)濟。v可采購可采購 新產(chǎn)品試制及批量生產(chǎn)時所選材料的采購方便性對試制進度新產(chǎn)品試制及批量生產(chǎn)時所選材料的采購方便性對試制進度和和組織生產(chǎn)組織生產(chǎn)有直接影響，一般來說，符合國家標準的材料容易采購，低壓電器行業(yè)內(nèi)常用有直接影響，一般來說，符合國家標準的材料容易采購，低壓電器行業(yè)內(nèi)常用的材料（符合行業(yè)標準）的材料容易采購的材料（符合行業(yè)標準）的材料容易采購。1 簡述v 鋼材的分類鋼材的分類： 鋼鋼材材是是各類機械設備組成零件的主體材料，因而鋼材的用量最大，品種最各類機械設備組成零件的主體材料，因而鋼材的用量最大，品種最多，適用范圍最廣。多

13、，適用范圍最廣。低壓電器產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)零件大部分也用鋼材制成低壓電器產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)零件大部分也用鋼材制成。1 1：按化學成分分：按化學成分分：2.1 2.1 鋼材鋼材- -分類分類32.11 1、按化學成分分、按化學成分分： 2.1 2.1 鋼材鋼材- -分類分類2.2.按用途分按用途分2 .1 2 .1 鋼材鋼材- -分類分類v 鋼材的分類鋼材的分類：2 2. .按用途分按用途分2 .1 2 .1 鋼材鋼材- -分類分類 1 132.2 常用常用 國產(chǎn)鋼種、牌號、特性與用途國產(chǎn)鋼種、牌號、特性與用途 1 132.2 常用常用 國產(chǎn)鋼種、牌號、特性與用途國產(chǎn)鋼種、牌號、特性與用途 1 132.2 常用

14、常用 國產(chǎn)鋼種、牌號、特性與國產(chǎn)鋼種、牌號、特性與用途用途 1 132.2 常用常用 國產(chǎn)鋼種、牌號、特性與用途國產(chǎn)鋼種、牌號、特性與用途 1 132.2 常用常用 國產(chǎn)鋼種、牌號、特性與用途國產(chǎn)鋼種、牌號、特性與用途 1 132.2 常用常用 國產(chǎn)鋼種、牌號、特性與用途國產(chǎn)鋼種、牌號、特性與用途 1 132.2 常用常用 國產(chǎn)鋼種、牌號、特性與用途國產(chǎn)鋼種、牌號、特性與用途 1 132.22.2 常用常用 國產(chǎn)鋼種、牌號、特性與用途國產(chǎn)鋼種、牌號、特性與用途 1 132.2 常用常用 國產(chǎn)鋼種、牌號、特性與用途國產(chǎn)鋼種、牌號、特性與用途 1 132.2 常用常用 國產(chǎn)鋼種、牌號、特性與用途國

15、產(chǎn)鋼種、牌號、特性與用途 1 132.2 常用常用 國產(chǎn)鋼種、牌號、特性與用途國產(chǎn)鋼種、牌號、特性與用途 1 132.3 低壓電器鋼材選用要點低壓電器鋼材選用要點 1 132.32.3 低壓電器鋼材選用要點低壓電器鋼材選用要點 1 132.3 低壓電器鋼材選用要點低壓電器鋼材選用要點 1 132.3 低壓電器鋼材選用要點低壓電器鋼材選用要點 1 132.3 低壓電器鋼材選用要點低壓電器鋼材選用要點 1 132.3 低壓電器鋼材選用要點低壓電器鋼材選用要點 1 132.3 低壓電器鋼材選用要點低壓電器鋼材選用要點 1 132.3 低壓電器鋼材選用要點低壓電器鋼材選用要點簡述簡述 有色金屬材料在低

16、壓電器產(chǎn)品材料中占有重要地位：有色金屬材料在低壓電器產(chǎn)品材料中占有重要地位：1.1.是構(gòu)成低壓電器產(chǎn)品的主要材料之一（如塑殼斷路器，鋼材、有色金屬材料、非金是構(gòu)成低壓電器產(chǎn)品的主要材料之一（如塑殼斷路器，鋼材、有色金屬材料、非金屬材料屬材料約約各占三分之一）；各占三分之一）；2.2.直接影響低壓電器產(chǎn)品的基本性能性能，如導電能力、溫升等。直接影響低壓電器產(chǎn)品的基本性能性能，如導電能力、溫升等。 有色金屬材料按化學成分可分為：銅及銅合金；輕金屬及其合金；其它有色金屬及有色金屬材料按化學成分可分為：銅及銅合金；輕金屬及其合金；其它有色金屬及其合金。其合金。v 3.1銅及銅合金銅及銅合金v 3.1.

17、1 分類分類 銅及銅合金分為六大類：純銅、高銅合金、黃銅、青銅、白銅、鋅白銅。純銅中銅及銅合金分為六大類：純銅、高銅合金、黃銅、青銅、白銅、鋅白銅。純銅中雜質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)少于雜質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)少于0.7%0.7%；高銅中含有少量合金元素，如鈹、鎘、鉻、鐵等，每種；高銅中含有少量合金元素，如鈹、鎘、鉻、鐵等，每種合金元素的固溶度小于摩爾分數(shù)合金元素的固溶度小于摩爾分數(shù)8%8%；黃銅、青銅、白銅、鋅白銅；黃銅、青銅、白銅、鋅白銅，含有一種基本元含有一種基本元素，作為合金的基本組分。素，作為合金的基本組分。v 3.1.2 加工銅及銅合金的供應狀態(tài)代號加工銅及銅合金的供應狀態(tài)代號 加工銅及銅合金的供應狀態(tài)代

18、號為：加工銅及銅合金的供應狀態(tài)代號為：M M軟態(tài)；軟態(tài)；Y Y硬態(tài)；硬態(tài)；Y Y2 2半硬態(tài)；半硬態(tài)；T T特軟態(tài)；特軟態(tài)；R R熱軋態(tài)。熱軋態(tài)。1 133.1 常用常用 銅材牌號、特性與用途銅材牌號、特性與用途 1 133.1 常用常用 銅材牌號、特性與銅材牌號、特性與用途用途 1 133.1 常用常用 銅材牌號、特性與用銅材牌號、特性與用途途 1 133.1 常用常用 銅材牌號、特性與用銅材牌號、特性與用途途 1 133.1 常用常用 銅材牌號、特性與用銅材牌號、特性與用途途 1 133.1 常用常用 銅材牌號、特性與用銅材牌號、特性與用途途 1 133.1 常用常用 銅材牌號、特性與用銅

19、材牌號、特性與用途途 1 133.2 低壓電器銅材選用要點低壓電器銅材選用要點 1 133.2 低壓電器銅材選用要點低壓電器銅材選用要點 1 133.2 低壓電器銅材選用要點低壓電器銅材選用要點 1 134.1-3 常用常用 工程塑料、特性與用途工程塑料、特性與用途 1 134.1-3 常用常用 工程塑料、特性與用途工程塑料、特性與用途 1 134.1-3 常用常用 工程塑料、特性與用途工程塑料、特性與用途 1 134.1-3 常用常用 工程塑料、特性與用途工程塑料、特性與用途 1 134.1-3 常用常用 工程塑料、特性與用途工程塑料、特性與用途 1 134.4 常用常用 熱固性塑料、特性與用途熱固性塑料、特性與用途 1 134.4 常用常用 熱固性塑料、特性與用途熱固性塑料、特性與用途 1 134.4 常用常用 工程塑料、特性與用途工程塑料、特性與用途 1 134.5 常用常用 熱固性塑料選用要點熱固性塑料選用要點 1 134.5 常用常用 熱固性塑料選用要點熱固性塑料選用要點 1 134.5 常用常用 熱塑性塑料、特性與用途熱塑性塑料、特性與用途 1 134.5 常用常用 工程塑料、特性與用途工程塑料、特性與用途 1 134.5 常用常用 工程塑料、特性與用途工程塑料、特