铅黄铜相变图，钢材的分类标准？
一、黑色金属、钢和有色金属
在介绍钢的分类之前先简单介绍一下黑色金属、钢与有色金属的基本概念。
1、黑色金属是指铁和铁的合金。如钢、生铁合金、铸铁等。钢和生铁都是以铁为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品，主要用来炼钢和制造铸件。把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼，即得到铸铁（液状），把液状铸铁浇铸成铸件，这种铸铁叫铸铁件。
铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金，铁合金是炼钢的原料之一，在炼钢时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用。
2、把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼，即得到钢。钢的产品有钢锭、连铸坯和直接铸成各种钢铸件等。通常所讲的钢，一般是指轧制成各种钢材的钢。钢属于黑色金属但钢不完全等于黑色金属。
3、有色金属又称非铁金属，指除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。另外在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等，这些金属主要用作合金附加物，以改善金属的性能，其中钨、钛、钼等多用以生产刀具用的硬质合金。以上这些有色金属都称为工业用金属，此外还有贵重金属：铂、金、银等和稀有金属，包括放射性的铀、镭等。
二、钢的分类
钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。钢的分类方法多种多样，其主要方法有如下八种：
1、按品质分类
(1) 普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%）
(2) 优质钢（P、S均≤0.035%）
(3) 高级优质钢（P＜0.035%，S≤0.030%）
2.、按化学成份分类
1) 碳素钢：a.低碳钢（C≤0.25%）；b.中碳钢（0.25＜C≤0.60%）；c.高碳钢（C＞0.60%）。
2)合金钢：a.低合金钢（合金元素总含量≤5%）b.中合金钢（合金元素总含量为5~10%）c.高合金钢（合金元素总含量＞10%）。
3、按成形方法分类：(1) 锻钢；(2) 铸钢；(3) 热轧钢；(4) 冷拉钢。
4、按金相组织（是研究钢的内部组织结构的科学）分类
1) 退火状态的a.亚共析钢（铁素体+珠光体）b.共析钢（珠光体）c.过共析钢（珠光体+渗碳体）d.氏体钢（珠光体+渗体）。
2) 正火状态的：a.珠光体钢；b.贝氏体钢；c.马氏体钢；d.奥氏体钢。
3) 无相变或部分发生相变的
5、按用途分类
1) 建筑及工程用钢：a.普通碳素结构钢；b.低合金结构钢；c.钢筋钢。
2) 结构钢:a.机械制造用钢：(a)调质结构钢；(b)表面硬化结构钢：包括渗碳钢、氨钢、表面淬火用钢；(c)易切结构钢；(d)冷塑性成形用钢：包括冷冲压用钢、冷镦用钢。 b.弹簧钢 c.轴承钢
3) 工具钢：a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢。
4) 特殊性能钢：a.不锈耐酸钢；b.耐热钢包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢；c.电热合金钢；d.耐磨钢；e.低温用钢；f.电工用钢
5) 专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。
6、综合分类
1) 普通钢：a.碳素结构钢：(a) Q195；(b) Q215(A、B)；(c) Q235(A、B、C)；(d) Q255(A、B)；(e) Q275。b.低合金结构钢。c.特定用途的普通结构钢
2) 优质钢（包括高级优质钢）
a.结构钢：(a)优质碳素结构钢；(b)合金结构钢；(c)弹簧钢；(d)易切钢；(e)轴承钢；(f)特定用途优质结构钢。
b.工具钢：(a)碳素工具钢；(b)合金工具钢；(c)高速工具钢。
c.特殊性能钢：(a)不锈耐酸钢；(b)耐热钢；(c)电热合金钢；(d)电工用钢；(e)高锰耐磨钢。
7、按冶炼方法分类
1) 按炉种分
a.平炉钢（用空气作为氧化剂）:(a)酸性平炉钢；(b)碱性平炉钢。
b.转炉钢（用氧气作为氧化剂）:(a)酸性转炉钢;(b)碱性转炉钢。或 (a)底吹转炉钢;(b)侧吹转炉钢；(c)顶吹转炉钢。
c.电炉钢（炼优质钢）:(a)电弧炉钢；(b)电渣炉钢；(c)感应炉钢；(d)真空自耗炉钢；(e)电子束炉钢。
2) 按脱氧程度和浇注制度分a.沸腾钢（脱氧程度不完全）；b.半镇静钢（脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间）；c.镇静钢（脱氧程度较为完全）；d.特殊镇静钢（脱氧程度最完全，钢的质量高）。
8、按外形分类：分为:a.型材、b.板材、c.管材、d.金属制品四大类。
a. 型材：
重轨：每米重量大于30千克的钢轨（包括起重机轨）；
轻轨：每米重量小于或等于30千克的钢轨。
大、中、小型型钢：普通钢圆钢、方钢、扁钢、六角钢、工字钢、槽钢、等边和不等边角钢及螺纹钢等。
线材：直径5-10毫米的圆钢和盘条。
冷弯型钢：将钢材或钢带冷弯成型制成的型钢。
优质型材：优质钢圆钢、方钢、扁钢、六角钢等。
b．板材；
薄钢板：厚度等于和小于4毫米的钢板。
中、厚钢板：厚度大于4毫米的钢板。中板：厚度大于4mm小于20mm）；厚板：厚度大于20mm小于60mm；特厚板：厚度大于60mm。
钢带：也叫带钢，实际上是长而窄并成卷供应的薄钢板。
电工硅钢薄板：也叫硅钢片或矽钢片。
c.管材：
无缝钢管：用热压、冷轧（冷拔或挤压）等方法生产的管壁无接缝的钢管。
焊接钢管：将钢板或钢带卷曲成型，然后焊接制成的钢管。
d.金属制品：包括钢丝、钢丝绳、钢绞线等。
什么是特殊钢？
对特殊钢尚无统一的定义和概念，一般认为特殊钢是指具有特殊的化学成分、采用特殊的工艺生产、具备特殊的组织和性能、能够满足特殊需要的钢类。与普通钢相比，特殊钢具有更高的强度和韧性、物理性能、化学性能、生物相容性和工艺性能。
我国与日本、欧盟对特殊钢的定义比较接近，将特殊钢分成优质碳素钢、合金钢、高合金钢（合金元素大于10％）三大类，其中合金钢和高合金钢占特殊钢产量的70％。主要钢种有特殊碳素结构钢、碳素工具钢、碳素弹簧钢、合金弹簧钢、合金结构钢、滚珠轴承钢、合金工具钢、高合金工具钢、高速工具钢、不锈钢、耐热钢，以及高温合金、精密合金、电热合金等。目前世界上有近2000个特殊钢牌号、约50000个品种规格。特殊钢除了种类繁多之外，在规格上也表现出与普通钢不同的特点。除了板、管、丝、带、棒和异型材之外，还有复合材、表面合金化材、表面处理材、精锻材、精密铸件、粉末冶金制品等。
三、我国钢号表示方法
钢的牌号简称钢号，是对每一种具体钢产品所取的名称，是人们了解钢的一种共同语言。我国的钢号表示方法，根据国家标准 《钢铁产品牌号表示方法》（GB221-79）中规定，采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法表示。即：
1）钢号中化学元素采用国际化学符号表示，例如Si,Mn,Cr……等。混合稀土元素用“RE”（或“Xt”）表示。
2）产品名称、用途、冶炼和浇注方法等，一般采用汉语拼音的缩写字母表示。
3）钢中主要化学元素含量（%）采用阿拉伯数字表示。
我国钢号表示方法的分类说明 1、碳素结构钢
1）由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa例如Q235表示屈服点（σs）为235 MPa的碳素结构钢。
2）必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号：F表示沸腾钢；b表示半镇静钢：Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。
3）专门用途的碳素钢，例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。
2、优质碳素结构钢
1）钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.45%的钢，钢号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。
2）锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn。
3）沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出，例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢，其钢号为10b。
3、碳素工具钢
1）钢号冠以“T”，以免与其他钢类相混。
2）钢号中的数字表示碳含量，以平均碳含量的千分之几表示。例如“T8”表示平均碳含量为0.8%。
3）锰含量较高者，在钢号最后标出“Mn”，例如“T8Mn”。
4）高级优质碳素工具钢的磷、硫含量，比一般优质碳素工具钢低，在钢号最后加注字母“A”，以示区别，例如“T8MnA”。
4、易切削钢
1）钢号冠以“Y”，以区别于优质碳素结构钢。
2）字母“Y”后的数字表示碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如
平均碳含量为0.3%的易切削钢，其钢号为“Y30”。
3）锰含量较高者，亦在钢号后标出“Mn”，例如“Y40Mn”。
5、合金结构钢
1）钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，
如40Cr。
2）钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。当平均合金含量＜1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字“1”，例如钢号“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者铬含量为0.4-0.6%，后者为0.9-1.2%，其余成分全部相同。当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。
3）钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素，均属微合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。例如20MnVB钢中。钒为0.07-0.12%，硼为0.001-0.005%。
4）高级优质钢应在钢号最后加“A”，以区别于一般优质钢。
5）专门用途的合金结构钢，钢号冠以（或后缀）代表该钢种用途的符号。例如铆螺专用的30CrMnSi钢，钢号表示为ML30CrMnSi。
6、低合金高强度钢
1）钢号的表示方法，基本上和合金结构钢相同。
2）对专业用低合金高强度钢，应在钢号最后标明。例如16Mn钢，用于桥梁的专用钢种为“16Mnq”，汽车大梁的专用钢种为“16MnL”，压力容器的专用钢种为“16MnR”。
7、弹簧钢
弹簧钢按化学成分可分为碳素弹簧钢和合金弹簧钢两类，其钢号表示方法，前者基本上与优质碳素结构钢相同，后者基本上与合金结钢相同。
8、滚动轴承钢
1）钢号冠以字母“G”，表示滚动轴承钢类。
2）高碳铬轴承钢钢号的碳含量不标出，铬含量以千分之几表示例如GCr15。渗碳轴承钢的钢号表示方法，基本上和合金结构钢相同。
9、合金工具钢和高速工具钢
1）合金工具钢钢号的平均碳含量≥1.0%时，不标出碳含量；当平均碳含量＜1.0%时，以千分之几表示。例如Cr12、CrWMn、9SiCr、3Cr2W8V。
2）钢中合金元素含量的表示方法，基本上与合金结构钢相同。但对铬含量较低的合金工具钢钢号，其铬含量以千分之几表示，并在表示含量的数字前加“0”，以便把它和一般元素含量按百分之几表示的方法区别开来。例如Cr06。
3）高速工具钢的钢号一般不标出碳含量，只标出各种合金元素平均含量的百分之几。例如钨系高速钢的钢号表示为“W18Cr4V”。钢号冠以字母“C”者，表示其碳含量高于未冠“C”的通用钢号。
10、不锈钢和耐热钢
1）钢号中碳含量以千分之几表示。例如“2Cr13”钢的平均碳含量为0.2%；若钢中含碳量≤0.03%或≤0.08%者,钢号前分别冠以“00”及“0”表示之，例如00Cr17Ni14Mo2、0Cr18 Ni9等。
2）对钢中主要合金元素以百分之几表示，而钛、铌、锆、氮……等则按上述合金结构钢对微合金元素的表示方法标出。
11、焊条钢
它的钢号前冠以字母“H”，以区别于其他钢类。例如不锈钢焊丝为“H2Cr13”，可以区别于不锈钢“2Cr13”。
12、电工用硅钢
1）钢号由字母和数字组成。钢号头部字母DR表示电工用热轧硅钢，DW表示电工用冷轧无取向硅钢，DQ表示电工用冷轧取向硅钢。
2）字母之后的数字表示铁损值（W/kg）的100倍。
3）钢号尾部加字母“G”者，表示在高频率下检验的；未加“G”者，表示在频率为50周波下检验的。例如钢号DW470表示电工用冷轧无取向硅钢产品在50赫频率时的最大单位重量铁损值为4.7W/kg。
13、电工用纯铁
1）它的牌号由字母“DT”和数字组成，“DT”表示电工用纯铁，数字表示不同牌号的顺序号，例如DT3。
2）在数字后面所加的字母表示电磁性能：A——高级、E——特级、C——超级，例如DT8A。
四、理论重量计算方法
角钢：每米重量=0.00785*（边宽+边宽-边厚）*边厚
圆钢：每米重量=0.00617*直径*直径(螺纹钢和圆钢相同)
扁钢：每米重量=0.00785*厚度*边宽
管材：每米重量=0.02466*壁厚*（外径-壁厚）
板材：每平方米重量=7.85*厚度
黄铜管：每米重量=0.02670*壁厚*（外径-壁厚）
紫铜管：每米重量=0.02796*壁厚*（外径-壁厚）
铝花纹板：每平方米重量=2.96*厚度
有色金属比重：紫铜板8.9；黄铜板8.5；锌板7.2；铅板11.37
有色金属板材的计算公式为：每平方米重量=比重*厚度
五、标志、检验
（一） 标志
标志是区别材料的材质、规格的标志，主要说明供方名称、牌号、检验批号、规格、尺寸、级别、净重等。标志有；
1、涂色：在金属材料的端面，端部涂上各种颜色的油漆，主要用于钢材、生铁、有色原料等。
2、打印：在金属材料规定的部位（端面、端部）打钢印或喷漆的方法，说明材料的牌号、规格、标准号等。主要用于中厚板、型材、有色材等。
3、挂牌：成捆、成箱、成轴等金属材料在外面挂牌说明其牌号、尺寸、重量、标准号、供方等。
金属材料的标志检验时要认真辨认，在运输、保管等过程中要妥善保护。
（二） 规格尺寸的检验
规格尺寸指金属材料主要部位（长、宽、厚、直径等）的公称尺寸。
1、公称尺寸（名义尺寸）：是人们在生产中想得到的理想尺寸，但它与实际尺寸有一定差距。
2、尺寸偏差：实际尺寸与公称尺寸之差值叫尺寸偏差。大于公称尺寸叫正偏差，小于公称尺寸叫负偏差。在标准规定范围之内叫允许偏差，超过范围叫尺寸超差，超差属于不合格品。
3、精度等级：金属材料的尺寸允许偏差规定了几种范围，并按尺寸允许偏差大 小不同划为若干等级叫精度等级，精度等级分普通、较高、高级等。
4、交货长度（宽度）：是金属材料交货主要尺寸，指金属材料交货时应具有的长（宽）度规格。
5、通常长度（不定尺长度）：对长度不作一定的规定，但必须在一个规定的长度范围内（按品种不同，长度不一样，根据部、厂定）。
6、短尺（窄尺）：长度小于规定的通常长度尺寸的下限，但不小于规定的最小允许长度。对一些金属材料，按规定可交一部分 " 短尺 " 。
7、定尺长度：所交金属材料长度必须具有需方在订货合同中指定的长度（一般正偏差）。
8、倍尺长度：所交金属材料长度必须为需方在订货合同中指定长度的整数倍（加锯口、正偏差）。
规格尺寸的检验要注意测量材料部位和选用适当的测量工具。
（三） 数量的检验
金属材料的数量，一般是指重量（除个别例垫板、鱼尾板以件数计），数量检验方法有：
1、按实际重量计量：按实际重量计量的金属材料一般应全部过磅检验。对有牢固包装（如箱、合、桶等），在包装上均注明毛重、净重和皮重。如薄钢板、硅钢片、铁合金可进行抽检数量不少于一批的 5% ，如抽检重量与标记重量出入很大，则须全部开箱称重。
2、按理论换算计量：以材料的公称尺寸（实际尺寸）和比重计算得到的重量，对那些定尺的型板等材都可按理论换算，但在换算时要注意换算公式和材料的实际比重。
（四） 表面质量检验
表面质量检验主要是对材料、外观、形状、表面缺陷的检验，主要有：
1、椭圆度：圆形截面的金属材料，在同一截面上各方向直径不等的现象。椭圆度用同一截面上最大与最小的直径差表示，对不同用途材料标准不同。
2、弯曲、弯曲度：弯曲就是轧制材料。在长度或宽度方向不平直、呈曲线形状的总称。如果把它们的不平程度用数字表示出来，就叫弯曲度。
3、扭转：条形轧制材料沿纵轴扭成螺旋状。
4、镰刀弯（侧面弯）：指金属板，带及接近矩形截面的形材沿长度（窄面一侧）的弯曲，一面呈凹入曲线，另一面对面呈凸出曲线，称为 " 镰刀弯 " 。以凹入高度表示。
5、瓢曲度：指在板或带的长度及宽度方向同时出现高低起伏的波浪现象，形成瓢曲形，叫瓢曲度。表示瓢曲程度的数值叫瓢曲度。
6、表面裂纹：指金属物体表层的裂纹。
7、耳子：由于轧辊配合不当等原因，出现的沿轧制方向延伸的突起，叫作耳子。
8、括伤：指材料表面呈直线或弧形沟痕通常可以看到沟底。
9、结疤：指不均匀分布在金属材料表面呈舌状，指甲状或鱼鳞状的薄片。
10、粘结：金属板、箔、带在迭轧退火时产生的层与层间点、线、面的相互粘连，经掀开后表面留有粘结痕迹，叫粘结。
11、氧化铁皮：氧化铁皮是指材料在加热、轧制和冷却过程中，在表面生成的金属氧化物。
12、折叠：是金属在热轧过程中（或锻造）形成的一种表面缺陷，表面互相折合的双金属层，呈直线或曲线状重合。
13、麻点：指金属材料表面凹凸不平的粗糙面。
14、皮下气泡：金属材料的表面呈现无规律分布大小不等、形状不同、周围圆滑的小凸起、破裂的凸泡呈鸡爪形裂口或舌状结疤，叫作气泡。
表面缺陷产生的原因主要上由于生产、运输、装卸、保管等操作不当。根据对使用的影响不同，有的缺陷是根本不允许超过限度。有些缺陷虽然不存在，但不允许超过限度；各种表面缺陷是否允许存在，或者允许存在程度，在有关标准中均有明确规定。
（五） 内部质量检验的保证条件
金属材料内部质量的检验依据是根据材质适应不同的要求，保证条件亦不同，在出厂和验收时必须按保证条件进行检验，并符合要求，保证条件分
1 、基本保证条件：对材料质量最低要求，无论是否提出，都得保证，如化学成份，基本机械性能等。
2、附加保证条件：指根据需方在订货合同中注明要求，才进行检验，并保证检验结果符合规定的项目。
3、协议保证条件：供需双方协商并在订货合同中加以保证的项目。
4、参改条件：双方协商进行检验项目，但仅作参考条件，不作考核。
金属材料内部质量检验主要有机械性能、物理性能、化学性能、工艺性能、化学成分和内部组织检验，这些检验一般要在专业的检验机构进行。
摩擦焊技术的发展前景怎么样？
利用摩擦热焊接起源于一百多年前，此后经半个多世纪的研究发展，摩擦焊技术才逐渐成熟起来，并进入推广应用阶段。自从上世纪五十年代摩擦焊真正焊出合格焊接接头以来，就以其优质、高效、低耗环保的突出优点受到所有工业强国的重视。我国的摩擦焊研究始于1957年，发源地是哈尔滨焊接研究所，是世界上最早开展摩擦焊研究的几个国家之一，取得了很多引人注目的成果。
摩擦焊技术的主要优点归结为如下几个方面：
(1) 接头质量好且稳定。焊接过程由机器控制，参数设定后容易监控，重复性好，不依赖于操作人员的技术水平和工作态度。焊接过程不发生熔化，属固相热压焊，接头为缎造组织，因此焊缝不会出现气孔、偏析和夹杂，裂纹等铸造组织的结晶缺陷，焊接接头强度远大于熔焊、钎焊的强度，达到甚至超过母材的强度；
(2) 效率高。对焊件准备通常要求不高，焊接设备容易自动化，可在流水线上生产，每件焊接时间以秒计，一般只需零点几秒至几十秒，是其它焊接方法如熔焊、钎焊不能相比的；
(3) 节能、节材、低耗。所需功率仅及传统焊接工艺的1/5～1/15，不需焊条、焊剂、钎料、保护气体，不需填加金属，也不需消耗电极；
(4) 焊接性好。特别适合异种材料的焊接，与其它焊接方法相比，摩擦焊有得天独厚的优势，如钢和紫铜、钢和铝、钢和黄铜等等；
(5) 环保，无污染。焊接过程不产生烟尘或有害气体，不产生飞溅，没有孤光和火花，没有放射线。
由于以上这些优点，摩擦焊技术被誉为未来的绿色焊接技术。
摩擦焊技术在国内的发展及应用状况
经过几十年的发展，摩擦焊技术在国内目前已经具备了包括工艺、设备、控制、检验等整套完备的专业技术规模，并且在基础理论研究上也形成了一定的独立体系。
1 摩擦焊工艺研究与应用
目前我国摩擦焊技术的应用比较广泛，可焊接直径3.0～120mm的工件以及8000mm?的大截面管件，同时还开发了相位焊和径向摩擦焊技术，以及搅拌摩擦焊技术。不仅可焊接钢、铝、铜，而且还成功焊接了高温强度级相差很大的异种钢和异种金属，以及形成低熔点共晶和脆性化合物的异种金属。如高速钢—碳钢、耐热钢—低合金钢、高温和金—合金钢、不锈钢—低碳钢、不锈钢—电磁铁以及铝—铜、铝—钢等。近年来随着我国航空航天事业的发展，也加速了摩擦焊技术向这些领域的渗透，进行了航空发动机转子、起落架结构件、紧固件等材料（Ln718 Ti17 300M GH159 GH4169）以及金属与陶瓷、复合材料、粉末高温合金的摩擦焊工艺试验研究，某些电工材料的钎焊工艺也开始用摩擦焊接所取代。如电磁铁—不锈钢、钨铜合金等。目前我国采用摩擦焊接方法焊接的产品有：锅炉行业的蛇形管摩擦焊接，阀门行业的阀门法兰和阀体密封座的摩擦焊接，轴瓦行业的止推边轴瓦的摩擦焊接，工具行业的钻头、铣刀、铰刀的刃部与柄部的摩擦焊接，汽车及机车行业发动机的双金属排气阀、气门顶杆、柴油机预热室喷咀、半轴、扭力管、内燃机增压器涡轮轴，潜水电泵转轴，紫铜不锈钢水接头，铝铜过渡接头，纺织机梭子芯，关节轴承，泥瓦工具，地质钻杆，石油钻杆、实心、空心抽油杆，航空发动机集成齿轮，木工多用机床上的刀轴等等。
2 理论研究及工程应用
我国科技人员对摩擦焊接表面高温塑性金属层的形成、流动、扩展和焊接接头形成机理，摩擦焊接的能量转换及过程控制，大截面石油钻杆摩擦焊接工艺和强韧性控制，摩擦焊接接头灰斑缺陷形成机制及焊接接头断口形貌与断裂应变，铝—铜薄壁管摩擦焊接机理与接头性能和焊缝化合物相形成机制等方面进行了较深入地基础理论研究工作。
在工程应用上针对急待解决的一系列问题开展了摩擦焊技术研究的课题。其中摩擦焊接头形变热处理的工艺试验研究是一项有代表性的应用科学研究工作，这项研究率先在摩擦焊领域中引入形变强化与相变强化相结合通过改变传统的连续驱动摩擦焊过程，把焊接工艺同焊后热处理工艺实行工序兼并，利用焊接余热和刹车能耗在摩擦焊机上直接对摩擦焊接头进行形变热处理，机上配备的热处理装置可以更有效地实现相变条件的控制，这样就可以把摩擦焊过程中高温形变引入的大量位错等用淬火相变牢固地钉扎住，充分发挥形变强化与相变强化的双重作用取得的以往用单一方法不能达到的强韧化效果。实现了在不降低接头强度的前提下，韧性超过调质母材的水平，这套技术不仅提高了焊接质量而且简化了工艺，减少了焊后热处理的加热次数，降低了成本。该项研究成果处于世界领先地位，目前在抽油杆、油管的生产和钻杆的修复上进行了推广应用。为控制铝—铜过渡接头脆性层的产生，研究了低温摩擦焊并应用于生产。近年来对超塑性温度范围内相变温度以下摩擦焊进行了研究，并取得了阶段性成果；在焊接质量监控方面，先后研制了摩擦焊功率极值控制仪及微机质量监控装置。微机质量监控装置是对焊接过程的轴向压力、主轴转速、摩擦扭矩、焊件轴向缩短量、时间、焊接温度及形变热处理温度等影响焊接接头质量的主要参数的变化进行监控。在新材料的焊接性，摩擦焊接信息过程与传感技术，摩擦焊接参数计算和实时监测与闭环控制，摩擦焊缝缺陷形成机制与力学行为，摩擦焊接头强韧性控制，摩擦焊接物理参量场（温度场，应力应变场）数值模拟，以及高速摄影、频谱分析等相关试验技术等方面也开展了较系统深入的研究工作。
近几年来搅拌摩擦焊技术也引起了我国科技工作者的高度重视，先后开展了对铝合金（如防锈铝、锻铝、硬铝、超硬铝等）、紫铜、PVC塑料等材料的搅拌摩擦焊研究，同时还在积极开展钛合金、镁合金和黑色金属的搅拌摩擦焊工艺研究，同时对搅拌摩擦焊的机理、微观组织、力学性能和搅拌摩擦焊的核心技术搅拌头等都展开了深入的研究。并取得了一定的工程应用。
3 摩擦焊机的生产与相关技术
我国现有六百余台摩擦焊机，绝大部分是连续驱动摩擦焊机。近年来由于加强了与德国KUKA、日东株氏会社、美国MTI公司等摩擦焊机制造公司的交流与引进样机，焊机先后采用了液压马达驱动的主轴系统，串联轴承组——平衡油缸液力平衡旋转活塞，多片式粉末冶金涂层离合器，滚动导轨和可编程序控制器（PLC）控制等多项先进技术，使焊机制造水平有了较大的提高。
随着实际生产的需要。国内对于其它型式的摩擦焊机也进行了研制，如长春焊接设备厂研制了小吨位的惯性焊机，相位摩擦焊机，哈尔滨焊接研究所研制了具有形变热处理功能带机上淬火装置及自动去飞边装置的混合式摩擦焊机，变频调速相位摩擦焊机。哈尔滨量具刃具厂研制了20T双头摩擦焊机，中国兵器工业第五九研究所研制了小吨位径向摩擦焊机，北京赛福斯特技术有限公司研制了系列搅拌摩擦焊机等等，这些焊机有的技术指标和制造水平已达到或接近国外同类焊机的水平。
面对国内市场的需要，摩擦焊机的生产也在向系列化方向发展，目前国内生产的焊机最大吨位是1250kN，最小是5KN。总之，在国内的焊机系列中，变型少，品种也比较单一，还没有巨型机和微型机。与焊机相配套的去飞边装置，自动上下料装置，焊后热处理，无损检测装置等虽有不同的类型，但是这些还比较专业化，没有形成标准通用的系列，有待不断的完善。我国也有了自己的摩擦焊机行业标准，随着制造技术的提高，这个标准也将有待向着较高水平方向修订。
摩擦焊技术发展的展望
我国摩擦焊技术的发展现状还很不适应国民经济高速发展的需要。今后5—10年内我国的摩擦焊工作者还要在材料的焊接性、摩擦焊的焊接方法、摩擦焊设备和摩擦焊的应用领域展开更加深入的研究。
1 材料的焊接性
主要瞄准那些难以熔焊的及新兴的焊接材料的焊接，象钛合金与不锈钢的摩擦焊接、钛与铝的摩擦焊接、纯钛与纯铜的摩擦焊接、高熔点材料的摩擦焊接、轻金属的摩擦焊接、粉末合金材料的摩擦焊接、新兴材料的摩擦焊接、铸造合金的摩擦焊接、钢材与活性金属的摩擦焊接等等材料的摩擦焊接性研究。对材料摩擦焊接物理、化学、力学冶金的基础理论进一步深入研究，拓宽摩擦焊可焊材料领域。
2 摩擦焊方法
今后5—10年要加大力度开发一些新的摩擦焊方法，逐步完善并扩大其应用范围。
（1）相位摩擦焊
可实现有相位要求的工件的摩擦焊接，扩大了摩擦焊的应用领域。目前生产中对如六方形断面的零件、八方钢、汽车操作杆、花键轴、拨叉、两端带法兰的轴等均要求采用相位摩擦焊。在电控技术和机械技术高度发展的前提下，为大吨位相位摩擦焊机的研制提供了可能。
（2）线性摩擦焊
线性摩擦焊技术，是两个工件以一定的频率和振幅进行往复运动产生热量进行的焊接，它可以将方形、圆形、多边形截面的金属或塑料焊接在一起。它可以焊接更不规则截面的构件，象叶片与涡轮等，以后要深入开展线性摩擦焊机原理、振动系统动力学等的研究，为研制大吨位的性摩擦焊机作准备。
（3）径向摩擦焊
径向摩擦焊由于其引入中间旋转加压圆环，不仅改变了摩擦面的方向，焊件也由相对旋转加压变为相对固定加压，它非常适合于长管子的焊接。
采暖怎么选择好的暖气片？
的确，你说得不假，最近几年关于“地暖危害”的争议一直都很大，所以部分人选择暖气片（散热器）供暖，顺便把湿衣服放在上面烘干。我们抛开地暖争议不谈，暖气片（散热器）应该怎么选呢？
小编将市面上主要材质的暖气片材质进行概括总结，对其优缺点一一分析，希望对大家选购有所帮助。
NO.1.铜铝复合暖气片
铜铝复合暖气片的优点比较全面。散热量大，散热速度快，耐腐蚀，比钢制的更轻、更美观，价格相对较高。
NO.2.钢制暖气片
散热效果佳，存水量大，重量轻、喷塑表面美观、形式丰富多样、强度高。但是对供热系统有要求（系统补水量），若是系统不好，易产生氧腐蚀。
NO.3.铝合金暖气片
传热能力强，耐酸、耐氧化。易出现碱性腐蚀的问题，补水系统水质不佳需注意。
NO.4.不锈钢暖气片
传热能力适中，防腐蚀、不生锈、抗氧化、承压高、不易积水垢。但是表面喷涂附着力差，易掉漆，造价高。
NO.5.铸铁暖气片
目前生产规模越来越小，热惰性好、机械强度大、耐腐蚀使用寿命长等优点；外观老旧、笨重、内腔粘砂容易损坏温控装置。生产过程造成环境污染，国家不提倡使用了。
NO.6.低碳钢暖气片
导热性能比较好，质量稳定，重量轻，工作压力较高。不耐腐蚀，长时间使用易漏水。
根据市场分析，占据大份额的暖气片主要是钢制和铜铝复合暖气片。这两种暖气片的优点较多，价格相差不大。如果你没有太多精力甄别，二选一就可以。
暖气片的价格是按照“柱”计算的。那么如何计算暖气散热面积呢。以碳钢材质暖气片为例，如果是1.8高的暖气片，每柱散热面积为2.5平米，而1.5米高的暖气片散热面积为2平米，0.3米高的散热面积只有0.5平米的房间。
根据测算20平米的客厅，大概要8“柱”1.8米高暖气片就能保证供暖了，1.5米高的需要10柱，0.3米高的需要40柱。
选择材质和计算供热面积的方法都告诉大家了，想必对于你选购暖气片（散热器）有一定的帮助。在选择时还要参考暖气系统供水量以及水质等问题才能有备无患。
请问管道的焊接方法？
管道器材，一般包括管子、管件、阀门、法兰、垫片和紧固件以及其他管道组成件，例如过滤器、分离器、阻火器、补偿器等。
管道分类：
管子分类方法很多，按材质分类可分为金属管、非金属管和钢衬非金属复合管。
非金属管主要有橡胶管、塑料管、石棉水泥管、石墨管、玻璃钢管等。
铸铁管：
铸铁管是由生铁制成。按其制造方法不同可分为：砂型离心承插直管、连续铸铁直管及砂型铁管。按其所用的材质不同可分为：灰口铁管、球墨铸铁管及高硅铁管。铸铁管多用于给水、排水和煤气等管道。
焊接钢管：
焊接钢管，也称有缝钢管，一般由钢板或钢带卷焊而成。
按管材的表面处理形式分为镀锌和不镀锌两种。表面镀锌的发白色，又称为白铁管或镀锌钢管；表面不镀锌的即普通焊接钢管，也称为黑铁管。
镀锌焊接钢管，常用于输送介质要求比较洁净的管道，如生活用水、净化空气、仪表空气等；不镀锌的焊接钢管，可用于输送蒸汽、煤气、压缩空气和冷凝水等。
根据用户要求，焊接钢管在出厂时可分两种，一种是管端带螺纹的，另一种是管端不带螺纹的。管端带螺纹的焊接钢管，每根管材长度为4～9m，不带螺纹的焊接钢管，每根管材长度为4～12m。
焊接钢管按管壁厚度不同，分为薄壁钢管、加厚钢管和普通钢管。工艺管道上用量最多的是普通钢管，其试验压力为2.0MPa。加厚钢管的试验压力为3.0MPa。
常用焊接钢管的规格范围为公称直径6～150mm。
无缝钢管：
无缝钢管，无缝钢管是一种具有中空截面、周边没有接缝的圆形，方形，矩形钢材。无缝钢管是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后经热轧、冷轧或冷拨制成。无缝钢管具有中空截面，大量用作输送流体的管道。是工业管道中用量最大，品种规格最多的管材，基本上分为流体输送用无缝钢管和带有专用性的无缝钢管两大类，前者是工艺管道常用的钢管，后者如锅炉专用钢管、裂化炉管和热交换器用钢管等。
按材质可分为碳素无缝钢管、铬钼无缝钢管和不锈、耐酸无缝钢管。按公称压力可分为低压(0≤1.0MPa)、中压(1.0＜10MPa＝、高压(≥10MPa)三类。工艺管道常用的是流体输送用无缝钢管。
1．碳素无缝钢管，常用的制造材质为10号、20号、16Mn钢，其规格范围为：热轧外径φ32～630mm，冷拔外径φ6～200mm，单根管长度4～12m，容许操作温度为-40～450℃，广泛用于输送各种对钢无腐蚀性的介质，如输送蒸汽、氧气、压缩空气、油品和油气等。
2．低合金钢无缝钢管，系指含一定比例合金元素的合金钢管。通常分为两种，一种是含有锰元素的低合金钢管，称为普通低合金钢管，如16Mn、15MnV等；另一种是含有铬、钼等元素的低合金钢管，称铬钼钢管。常用的有12CrMo、15CrMo、12Cr2Mo、1Cr5Mo等，其规格范围为外径φ10～φ273mm，单根管长度4～12m，铬钼钢管适用温度范围为-40～550℃。低合金无缝钢管，多用于输送各种温度较高的油品、油气和腐蚀性不强的盐水、低浓度有机酸等。暖通南社
3．不锈耐酸无缝钢管，根据铬、镍、钛各种金属的不同含量品种很多，有Cr13、00Cr17Ni14Mo2、1Cr18Ni12Mo2Ti、1Cr18Ni9Ti等。用量最多的是1Cr18Ni9Ti，在施工图上常用简化材质代号18-8来表示，适用温度范围为-196～700℃，在化工生产中用来输送各种腐蚀性较强的介质，如硝酸、醋酸和尿素等。
4．高压无缝钢管，其制造材质与上述无缝钢管基本相同，只是管壁比中低压无缝钢管厚，最厚的管壁达40mm。如化肥设备用高压无缝钢管规格为φ14×4(mm)～273×40(mm)，单根管长度4～12m，适用压力范围10～32MPa，工作温度-40～400℃。在石油化工装置中用以上高压无缝钢管输送原料气、氢氮气、合成气、水蒸气、高压冷凝水等介质。
铜管：
铜管分紫铜管和黄铜管两种。制造紫铜管所用的材料牌号有T2、T3、T4和TUP等，含铜量较高，占99.7%以上；黄铜管的制造材料牌号有H62，H68等，都是锌和铜的合金，如H62黄铜管，其材料成份铜为60.5%～63.5%，锌为39.6%，其他杂质小于0.5%。
铜管的制造方法分为拉制和挤制两种。拉制铜管外径为φ3～φ200mm，挤制铜管外径为φ32～φ280mm，壁厚1.5～5mm；铜板卷焊铜管的规格范围为外径φ155～φ505mm，供货方式有单根的和成盘的两种。
铜管的适用工作温度在250℃以下，多用于油管道、保温伴管和空分氧气管道。
钛管：
钛管是近年来新出现的一种管材，由于它具有重量轻、强度高、耐腐蚀性强和耐低温等特点，常被用于其他管材无法胜任的工艺部位。钛管是用TA1、TA2工业纯钛制造，适用温度范围为-140～250℃，当温度超过250℃时，其机械性能下降。常用钛管的规格范围为公称直径20～400mm。适用于低中压，低压管壁厚2.8～12.7mm，中压管壁厚3.7～21.4mm。钛管虽然具有很多优点，但因价格昂贵，焊接难度较大，尚未被广泛采用。
各种不锈钢的特性和用途：
管件：
在管系中改变走向、标高或改变管径以及由主管上引出支管等均需用管件。由于管系形状各异、简繁不等，因此，管件的种类较多。常用的管件有弯头、三通、异径管、管接头、管帽等。
其他管件：
1．封头：是用于管端起封闭作用的堵头。常用的封头有椭圆形和平盖形两种。
2．凸台，也称管嘴，是自控仪表专业在工艺管道上的一次部件，是由工艺管道专业来安装，所以把凸台也列为管件。
3．盲板，其作用是把管道内介质切断。
法兰：
法兰是工艺管道上起连接作用的一种部件。如管道与工艺设备连接，管道上法兰阀门及附件的连接。采用法兰连接既有安装拆卸的灵活性，又有可靠的密封性。
工艺管道所输送的介质，种类繁多，温度和压力也不同，因此对法兰的强度和密封，提出了不同的要求。为了满足工艺管道安装工程的需要，出现了很多种结构和压力不同的法兰。
法兰垫片：
泄漏是管法兰失效的主要形式，它与密封结构型式、被连接件的刚度、密封件的性能、操作和安装等许多因素有关。垫片是法兰连接的主要密封件，因而正确选用垫片也是保证法兰连接不泄漏的关键。法兰垫片根据管道所输送介质的腐蚀性、温度、压力及法兰密封面的形式选用种类很多。管法兰垫片有非金属垫片，半金属垫片和金属垫片。
橡胶石棉垫：
橡胶石棉垫以石棉纤维、橡胶为主要原料再辅以橡胶配合剂和填充料，经过混合搅拌、热辊成型、硫化等工序制成。能适用于很多介质，如蒸汽、煤气、空气、盐水、酸和碱等。橡胶石棉垫的厚度，各专业还不统一，通常用3mm厚。公称直径小于100mm的法兰，其垫片厚度不超过2.5mm。
使用压力，用于光滑密封面法兰连接时不超过2.5MPa。工业常用的橡胶石棉垫有两种，一种是耐油橡胶石棉垫，适用于温度在200℃以下，公称压力在2.5MPa以下，输送一般油品、液化烃、丙烷和丙酮等介质。高温耐油橡胶石棉垫，使用温度可达350～380℃。另一种是中压橡胶石棉垫可使用于200℃，PN2.5MPa以下蒸汽、凝结水、水、空气等介质。
橡胶垫：
橡胶垫，是用橡胶板制作的垫片，它有一定的耐腐蚀性，常用于温度在60℃以下，压力不超过1.0MPa，输送低压水，酸和碱等介质的管道法兰连接，这种垫片的特点是利用橡胶的弹性，达到较好的密封效果，因此也常用于铸铁法兰阀门的安装上。暖通南社
缠绕式垫片：
缠绕式垫片简称为缠绕垫，是用金属钢带及非金属填料带缠绕而成。主要包括金属缠绕垫片，石墨缠绕垫片，石墨金属缠绕垫片，金属石墨缠绕垫片，内外环缠绕垫片， 金属石棉缠绕垫片，金属四氟缠绕垫片等。这种垫片具有价格低、材料能被充分利用、密封性能较好的优点，适用的公称压力为4.0MPa以下，适用温度范围，08号钢温度可达450℃，0Cr13钢带制成的缠绕垫，使用温度可达540℃。这种垫片多数用于光滑面法兰连接，其密封面不用车水线。有的缠绕垫，还带有定位环，是为了防止垫片偏离法兰中心。垫片的厚度一般为4.5mm，直径大于1000mm时，垫片厚度为6～7mm。定位环的厚度为3mm左右。金属钢带材质有08号钢、0Cr13钢和1Cr18Ni9Ti钢等；非金属带材质有特性石棉、柔性石墨、聚四氟乙烯等。
齿形垫：
齿形垫是用各种金属制造，材质有普通碳素钢、低合金钢和不锈耐酸钢等，其厚度为3～5mm。它是利用同心圆的齿形密纹与法兰密封面相接触、构成多道密封，因此密封性能较好，常用于凹凸式密封面法兰的连接。最高公称压力可达16.0MPa，适用于工作温度较高的部位，如0Cr13材质的齿形垫，其适用温度可达530℃。
金属垫圈：
金属垫圈的种类很多，按形状划分有金属平垫圈，截面积为椭圆形、八角形金属垫圈和透镜式垫圈。按制造材质分有低碳钢、不锈耐酸钢、紫铜、铝和铅等。
金属平垫圈多用于光滑面平焊法兰，承受的温度和压力较低。
椭圆形及八角形金属垫圈，多用于梯形槽对焊法兰，公称压力范围为6.4～22.0MPa。虽然密封性好但制造复杂，要求精度高。
透镜垫，因其截面形状似透镜而得名，密封性能好、在石油化工生产中，各种高温高压管道的法兰连接，广泛使用此种垫圈，常用公称压力范围为16.0～32.0MPa。
金属垫圈的使用有条原则，即垫圈表面的硬度必须低于法兰密封面的硬度。
仪表管道：
一般规定：
1)仪表管道、线路的工程设计，应做到仪表测量准确、信号传递可靠、减少滞后、安全经济实用、线路整齐美观并便于施工和维修。 2)对火灾及爆炸危险、腐蚀、高温、潮湿、振动等环境，在仪表管道线路设计时，应采取相应的防护措施。
仪表测量管线图：
测量管道的材质：
1)测量管道（包括阀门和管件）的材质，应按被测介质的物性、温度、压力等级和所处环境条件等因素综合考虑。
2)非腐蚀性介质的测量管道材质，宜选用碳钢或不锈钢。
腐蚀性介质的测量管道材质，应选用与连接的工艺管道、设备相同或防腐性能更好的材质。
3)测量管道及管件阀门，宜选用同种材料。
4)分析仪表的取样管道材质，宜选用不锈钢。
测量管道的选用：
1)测量管道的管径选择
2)分析仪表的取样管道管径，宜选用Φ6 mm×1mm,Φ8mm×1mm或Φ10 mm×1mm，其快速回路的返回管道及排放管道的管径可适当放大。
3)测量管道的壁厚应不低于具体工程“管道材料等级表”中的要求。
气动信号管道材质选择：
注：“☆”表示适用； “X”表示不宜使用。
1) 气动信号管道的管径，宜选用Φ6 mm×1 mm或Φ8 mm×1 mm。根据需要也可选用其他规格。
2) 聚乙烯管及尼龙管（缆）的使用环境温度应符合产品的适用温度范围。存在火灾危险的场所及重要的场合，不宜选用此类材质。
3) 生产装置有防静电要求时，禁止使用聚乙烯管及尼龙管（缆）。
4)生产装置内设置接管箱时，从控制室至接管箱，宜选用多芯管缆。管缆的备用芯数不应少于工作芯数的10%。从接管箱至调节阀或现场仪表的气动管线，宜选用PVC护套紫铜管或不锈钢管。
常用物料管道材料选用表(1)
常用物料管道材料选用表（2）
阀门：
阀门是使配管和设备内的介质（液体、气体、粉末）流动或停止并能控制其流量的装置。阀门是管路流体输送系统中控制部件，它是用来改变通路断面和介质流动方向，具有导流防止逆流、稳压、截止、调节、节流、止回、分流或溢流卸压等功能。
按结构特征，根据关闭件相对于阀座移动的方向可分：
1．截门形：关闭件沿着阀座中心移动。
2．闸门形：关闭件沿着垂直阀座中心移动。
3．旋塞和球形：关闭件是柱塞或球，围绕本身的中心线旋转。
4．旋启形：关闭件围绕阀座外的轴旋转。
5．碟形：关闭件的圆盘，围绕阀座内的轴旋转。
6．滑阀形：关闭件在垂直于通道的方向滑动。
按用途，根据阀门的不同用途可分：
1．开断用：用来接通或切断管路介质，如截止阀、闸阀、球阀、蝶阀等。
2．止回用：用来防止介质倒流，如止回阀。
3． 调节用：用来调节介质的压力和流量，如调节阀、减压阀。
4．分配用：用来改变介质流向、分配介质，如三通旋塞、分配阀、滑阀等。
5．安全阀：在介质压力超过规定值时，用来排放多余的介质，保证管路系统及设备安全，如安全阀、事故阀。
6．特殊用途：如疏水阀、放空阀、排污阀等。
按驱动方式，根据不同的驱动方式可分：
1．手动：借助手轮、手柄、杠杆或链轮等，有人力驱动，传动较大力矩时，装有蜗轮、齿轮等减速装置。
2．电动：借助电机或其他电气装置来驱动。
3．液动：借助（水、油）来驱动。
4．气动：借助压缩空气来驱动。
按压力，根据阀门的公称压力可分：
1．真空阀：绝对压力<0.1Mpa即760mm汞柱高的阀门，通常用mm 汞柱或mm水柱表示压力。
2．低压阀：公称压力PN≤1.6Mpa的阀门（包括PN≤1.6MPa的钢阀）
3．中压阀：公称压力PN2.5—6.4MPa的阀门。
4．高压阀：公称压力PN10.0—80.0MPa的阀门。
5．超高压阀：公称压力PN≥100.0MPa的阀门。
按介质的温度分，根据阀门工作时的介质温度可分：
1．普通阀门：适用于介质温度-40℃～425℃阀门。
2．高温阀门：适用于介质温度425℃～600℃阀门。
3．耐热阀门：适用于介质温度600℃以上的阀门。
4．低温阀门：适用于介质温度-40℃～-150℃阀门。
5．超低温阀门：适用于介质温度-150℃以下阀门。
按公称通径分，根据阀门的公称通径可分：
1．小口径阀门：公称通径DN<40mm的阀门。
2．中口径阀门：公称通径DN50~300mm的阀门。
3．大口径阀门：公称通径DN350~1200mm的阀门。
4．特大口径阀门：公称通径DN≥1400mm的阀门。
按与管道连接方式分，根据阀门与管道连接方式可分；
1．法兰连接阀门：阀体带有法兰，与管道采用法兰连接的阀门。
2．螺纹连接阀门：阀体带有内螺纹或外螺纹，与管道采用螺纹连接的阀门。
3．焊接连接阀门：阀体带有焊口，与管道采用焊接连接的阀门。
4．夹箍连接阀门：阀体上带有夹口，与管道采用夹箍连接的阀门。
5．卡套连接阀门：采用卡套与管道连接的阀门。
关闭件和阀座密封面的工作条件：
由于阀门用途十分广泛，因此阀门密封面的工作条件差异很大。压力可以从真空到超高压，温度可以从-269℃到816℃，有些工作温度可达1200℃，工作介质从非腐蚀介质到各种酸碱等强腐蚀性介质。从密封面的受力情况来看，它受挤压和剪切。从磨擦学的角度来看，有磨拉磨损、腐蚀磨损、表面疲劳磨损、冲蚀等等。因此，应该根据不同的工作条件选择相适应的密封面材料。
阀体、阀盖和阀板（阀瓣）的材料：
阀体、阀盖和阀板（阀瓣）是阀门主要零件之一，直接承受介质压力，所用材料必须符合“阀门的压力与温度等级”的规定。常用材料有下面几种：
一、灰铸铁：灰铸铁适用于公称压力PN≤1.0MPa，温度为－10℃～200℃的水、蒸汽、空气、煤气及油品等介质。灰铸铁常用牌号为：HT200、HT250、HT300、HT350。
二、可锻铸铁：适用于公称压力PN≤2.5MPa，温度为－30～300℃的水、蒸汽、空气及油品介质，常用牌号有：TH300—06、KTH330—08、KTH350—10。
三、球墨铸铁：适用于PN≤4.0MPa，温度为－30～350℃的水、蒸汽、空气及油品等介质。
常用牌号有：QT400—15、QT450—10、QT500—7。鉴于目前国内工艺水平，根据经验，建议PN≤2.5MPa，阀门还是采用钢制阀门为安全。
四、耐酸高硅球墨铸铁：适用于公称压力PN≤0.25MPa，温度低于120℃的腐蚀性介质。
五、碳素钢：适用于公称压力PN≤32.0MPa，温度为－30～425℃的水、蒸汽、空气、氢、氨、氮及石油制品等介质。常用牌号有WC1、WCB、ZG25 及优质钢20、25、30 及低合金结构钢16Mn。
六、铜合金：适用于PN≤2.5MPa 的水、海水、氧气、空气、油品等介质，以及温度－40～250℃的蒸汽介质，常用牌号为ZGnSn10Zn2(锡青铜），H62、Hpb59—1（黄铜）、QAZ19—2、QA19—4(铝青铜)。
七、高温铜：适用于公称压力PN≤17.0MPA、温度≤570℃的蒸汽及石油产品。常用牌号有ZGCr5Mo,1Cr5M0.ZG20CrMoV,ZG15Gr1Mo1V, 12CrMoV , WC6, WC9等牌号。具体选用必须按照阀门压力与温度规范的规定。
八、低温钢，适用于公称压力PN≤6.4Mpa,温度≥—196℃乙烯，丙烯，液态天然气，液氮等介质，常用牌号）有ZG1Cr18Ni9、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、ZG0Cr18Ni9；
九、不锈耐酸钢，适用于公称压力PN≤6.4Mpa 、温度≤200℃硝酸，醋酸等介质，常用牌号有ZG0Cr18Ni9T、ZG0Cr18Ni10<耐硝酸>， ZG0Cr18Ni12Mo2Ti 、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti<耐酸和尿素>。
密封面材料：
密封面是阀门最关键工作面，密封面质量的好坏关系到阀门使用寿命，通常密封面材料要考虑耐腐蚀，耐擦伤，耐冲蚀，抗氧化等因素。
通常分两大类：
（一）软质材料
1、橡胶（包括丁睛橡胶，氟橡胶等）
2、塑料（聚四氟乙烯，尼龙等）
（二）硬密封材料
1、铜合金（用于低压阀门）
2、铬不锈钢（用于普通高中压阀门）
3、司太立合金（用于高温高压阀门及强腐蚀阀门）
4、镍基合金（用于腐蚀性介质）
阀杆材料：
常用的阀杆材料有以下几种。
一、碳素钢：
用于低压和介质温度不超过300℃的水、蒸汽介质时，一般选用A5 普通碳素钢。
用于中压和介质温度不超过450℃的水、蒸汽介质时，一般选用35 优质碳素钢。
二、合金钢：
用于中压和高压，介质温度不超过450℃的水、蒸汽、石油等介质时，一般选用40Cr（铬钢）。
用于高压、介质温度不超过540℃的水、蒸汽等介质时，可选用38CrMoALA 渗氮钢。
用于高压、介质温度不超过570℃的蒸汽介质时，一般选用25Cr2MoVA 铬钼钒钢。
三、不锈耐酸钢
用于中压和高压、介质温度不超过450℃的非腐蚀性介质与弱腐蚀性介质，可选用 1Cr13、2Cr13、3Cr13 铬不锈钢。
用于腐蚀性介质时，可选用Cr17Ni2、1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Mo2Ti、Cr18Ni12Mo3Ti等不锈耐酸钢和PH15-7Mo 沉淀硬化钢。
四、耐热钢
用于介质温度不超过600℃的高温阀门时可选用4Cr10Si2Mo 马氏体型耐热钢和4Cr14Ni14W2Mo 奥氏体型耐热钢。
阀杆螺母材料：
阀杆螺母在阀门开启和关闭过程中，直接承受阀杆轴向力，因此必须具备一定的强度。同时它与阀杆是螺纹传动，要求摩擦系数小，不生锈和避免咬死现象。
一、铜合金
铜合金的摩擦系数较小，不生锈，是目前普遍采用的材料之一。对于Pg<1.6Mpa 的低压阀门可采用ZHMn58-2-2 铸黄铜。对于Pg16-6.4Mpa 的中压阀门可采用ZQAL9-4 无锡青铜。对于高压阀门可采用ZHAL66-6-3-2 铸黄铜。
二、钢
当工作条件不允许采用铜合金时，可选用35、40 等优质炭素钢，2Cr13、1Cr18Ni9、Cr17Ni2 等不锈耐酸钢。工作条件不允许指下列情况。
1、用于电动阀门上，带有瓜形离合器的阀杆螺母，需要进行热处理获得高的硬度或表面硬度。
2、工作介质或周围环境不适合选用铜合金时，如对铜有腐蚀的氨介质。
选用钢制阀杆螺母时，要特别注意螺纹的咬死现象。
常用的内件材料组合：
表中13Cr表示Cr13系不锈钢，如1Cr13、2Cr13等。
STL即STELLITE（硬质合金如钴基硬质合金等）。
Monel即蒙耐尔合金，Hastelloy即哈氏合金。Inconel即因科镍尔合金。
用斜杠分开的两种材料，阀座密封面材料可选用两种材料之一，闸板（阀瓣）密封面材料为另一种。
紧固件材料：
紧固件主要包括螺栓、双头螺栓和螺母。紧固件在阀门上直接承受压力，对防止介质
外流起关重要作用，因此选用的材料必须保证在使用温度下有足够的强度与冲击韧性。
根据介质压力和温度选择紧固件材料时可按下表选择：
用于调节阀高温螺栓：
工作温度在350℃以上的螺栓应选择使用耐热钢。调节阀螺栓用钢中的耐热钢主要有：低合金珠光体耐热钢、高铬马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、铁镍基和镍基合金耐热钢。
马氏体不锈钢：含铬量在12%~17%的马氏体不锈钢螺栓具有较好的抗松驰性能，较高的持久塑性和较低的缺口敏感性。材料的韧性和热强性较好外，还具有良好的减振性能和较小的线膨胀系数，能抗大气和海水环境腐蚀。马氏体不锈钢螺栓适用于冲击载荷和腐蚀介质的环境条件。在最高工作温度不超过600℃时，其强度虽然低于奥氏体不锈钢，但仍有相当的强度。但马氏体不锈钢的低温性能较差。在低于0℃以下的环境中，材料的韧性会丧失，存在冷脆现象。
低合金的珠光体耐热钢可以在较高的温度下使用。一般工作温度低于480℃的螺栓可以选择铬钼钢，而工作温度在540℃以下则宜使用铬钼钒钢。
这两类材料在调质状态下短期使用性能较好，在正火回火状态下长期使用具有较好的抗松驰性能。铬钼钒钢经正火回火后室温冲击韧性较低，在540℃时有持久缺口敏感性，持久强度降低。
马氏体不锈钢：含铬量在12%~17%的马氏体不锈钢螺栓具有较好的抗松驰性能，较高的持久塑性和较低的缺口敏感性。材料的韧性和热强性较好外，还具有良好的减振性能和较小的线膨胀系数，能抗大气和海水环境腐蚀。马氏体不锈钢螺栓适用于冲击载荷和腐蚀介质的环境条件。在最高工作温度不超过600℃时，其强度虽然低于奥氏体不锈钢，但仍有相当的强度。但马氏体不锈钢的低温性能较差。在低于0℃以下的环境中，材料的韧性会丧失，存在冷脆现象。
奥氏体不锈钢：奥氏体18-8不锈钢螺栓具有良好的抗全面腐蚀性能和高温力学性能，能在600℃的高温下使用。且具有良好的低温性能，在较低的温度下仍能保持相当的强度。但其缺点是材料的屈服强度较低，且不能通过热处理改善其力学性能。而奥氏体沉淀硬化不锈钢是在热处理过程中，通过时效处理产生沉淀硬化，析出弥散分布的碳化物和金属间的化合物，从而提高强度，同时仍保持原不锈钢原来良好的耐腐蚀性和抗氧化性，这种螺栓在650℃以下使用抗松驰性能较稳定，但其合金含量较高，热处理工艺较复杂，材料的价格较昂贵。
铁镍基和镍基合金：工作温度在570℃以上的螺栓可以选择铁镍基或镍基合金。控制阀这类材料一般含钴，具有特别好的高温性能。如美国的waspalog镍基合金，可在760℃以下工作；M252镍基合金可用至840℃，Cr14Ni25Mo铁镍基合金也可使用至650℃；我国生产的高温合金也可用作高温螺栓用钢。
填料：
在阀门上填料是用来充填阀盖填料室空间，以防止介质经由阀杆和阀盖填料室空间泄漏。
填料可分为软质填料及硬质填料两种：
1）软质填料：系由植物质，即大麻、亚麻、棉、黄麻等，或由矿物质，即石棉纤维，或由石棉纤维内夹金属丝和外涂石墨粉等编织的线绳，也有压成的成型的填料，以及柔性石墨填料材料。植物质填料较便宜，常用于100℃以下的低压阀门；矿物质填料可用于450-500℃的阀门。近年来使用橡胶O型圈做填料的结构在逐步推广，但介质温度一般限制在60℃以下。高温高压阀门上的填料也有采用纯石棉加片状石墨粉压紧而成的。
2）硬质填料：即由金属或金属与石棉、石墨混合而成的填料以及聚四氟乙烯压合烧结而成型填料，金属填料使用较少。
选择填料要根据介质、温度和压力来选择，常用的材料有以下几种：
1）油浸石棉绳，可按下表选择。
注：形状代号F 表示方的，穿心或一至多层编结；Y 表示圆的，中间是一扭制芯子，外边是一至多层编结；N 表示扭制的。
2）橡胶石棉绳：
3）石墨石棉绳：石棉绳上涂有石墨粉，可用温度450℃以上，压力可以达到16Mpa，一般适用于高压蒸汽上。近后来又逐步采用了压成人字型填料，单圈放置，密封性好。
4）聚四氟乙烯：这是一种目前使用较广的一种填料。特别适用腐蚀性介质上，但温度不得起过200℃。一般采用压制或棒料车制而成。
垫片材料：
垫片是用来充填两个结合面（如阀体和阀盖之间密封面）间所有凹凸不平处，以防止介质从结合面间泄漏。
对垫片的要求：垫片材料在工作温度下具有一定的弹性和塑性以及足够的强度，以保证密封。同时要具有良好的耐腐蚀性。
垫片可分为软质和硬质两种，软质一般为非金属材料，如硬纸板、橡胶、石棉橡胶板，聚四氟乙烯等。硬质一般为金属材料或者金属包石棉、金属与石棉缠绕的等。
垫片的形状有很多，有扁平的、圆形的、椭圆形的、齿形的、透镜式的以及其他特殊形状的。
金属垫片的材料一般用08、10、20 优质碳素钢和1Cr13、1Cr18Ni9 不锈钢，加工精度和表面光洁度要求较高，适用于高温高压阀门。
非金属垫片材料一般塑性较好，用不大的压力就能达到密封。适用于低温低压阀门。
金属材料耐腐蚀性的10级标准：
相关知识：
不锈钢命名方式：
钢号中碳含量以千分之几表示。
例如“2Cr13”钢的平均碳含量为2‰；若钢中含碳量≤0.3‰或≤0.8‰者，钢号前分别冠以“00”及“0”表示之，例如00Cr17Ni14Mo2（C≤0.3‰Cr17%Ni14%Mo2%）、0Cr18Ni9（C≤0.8‰Cr18%Ni9%） 等。
2）钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。当平均合金含量＜1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字“1”，例如钢号“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者铬含量为0.4~0.6%，后者为0.9~1.2%，其余成分全部相同。当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%…… 时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、3、4…… 等。例如18Cr2Ni4WA。
3）钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素，均属微合金元素，虽然含 量很低，仍应在钢号中标出。例如20MnVB 钢中。钒为0.07~0.12%，硼为0.001~0.005%。
奥氏体不锈钢：
奥氏体不锈钢是指在常温下具有“奥氏体组织”（碳在铁中的固溶体 特性：呈体型立方晶体）的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化，如加入S，Ca，Se，Te等元素，则具有良好的易切削性。
304不锈钢：
304型：广泛使用的材料。
能经受一般的锈蚀，可抵抗加工介质浸蚀（但含有浓酸和氯化物成分的高温状态可能出现腐蚀），
能抵抗有 机化合物、染料和广泛的 各种各样的无机化合物。
304L型（低碳），耐硝酸性好并耐中等温度和浓度的硫酸， 广泛地用作液态气体贮罐，用作低温设备（304N）、器具其它消费产品，厨房设备、医 院设备、运输工具、废水处理装置。
316不锈钢：
316型：比304型含有稍多的镍，并含有2%─3%的钼，耐蚀性比304型好，特别是在倾向于引起点腐蚀的氯化物介质中。316型已发展用作亚硫酸盐纸浆机，因为它耐用硫酸化合物。而且，它的用途已扩大到在加工工业中处理很多化学制品。
317型：含有3%—4%的钼。
低温钢：
一般低温指小于-29～-196℃范围内，小于-196～-269℃为超低温范围。石化企业规定低于-20℃就算低温。一般碳素钢、低合金钢、铁素体钢在低温下韧性急剧下降，脆性上升，这种现象称材料的冷脆现象。为了保证材料的使用性能，不仅要求材料在常温时有足够的强度、韧性、加工性能以及良好的焊接性能，而且要求材料在低温下也具有抗脆化的能力。另外材料在低温时会发生收缩，各个零件收缩率不同是致使某些密封部位发生泄漏的原因。此外，奥氏体不锈钢在马氏体转变温度时，部分奥氏体转变成马氏体而引起体积变化导致阀门泄漏也是一个重要原因。因此，要研究阀门各部位零件的材料、结构特点以防止低温时产生间隙而泄漏。
各种元素对不锈钢的性能和组织的影响和作用：
铬在不锈钢中的决定作用：决定不锈钢性属的元素只有一种，这就是铬，每种不锈钢都含有一定数量的铬。迄今为止，还没有不含铬的不锈钢。铬之所以成为决定不锈钢性能的主要元素，根本的原因是向钢中添加铬作为合金元素以后，促使其内部的矛盾运动向有利于抵抗腐蚀破坏的方面发展。
镍是优良的耐腐蚀材料，也是合金钢的重要合金化元素。镍在钢中是形成奥氏体的元素，但低碳镍钢要获得纯奥氏体组织，含镍量要达到24％；而只有含镍27％时才使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变。所以镍不能单独构成不锈钢。但是镍与铬同时存在于不锈钢中时，含镍的不锈钢却具有许多可贵的性能。 基于上面的情况可知，镍作为合金元素在不锈钢中的作用，在于它使高铬钢的组织发生变化，从而使不锈钢的耐腐蚀性能及工艺性能获得某些改善。
锰和氮可以代替铬镍不锈钢中镍
铬镍奥氏体钢的优点虽然很多，但近几十年来由于镍基耐热合金与含镍20％以下的热强钢的大量发展与应用，以及化学工业日益发展对不锈钢的需要量越来越大，而镍的矿藏量较少且又集中分布在少数地区，因此在世界范围内出现了镍在供和需方面的矛盾。所以在不锈钢与许多其他合金领域（如大型铸锻件用钢、工具钢、热强钢等）中，特别是镍 的资源比较缺乏的国家，广泛地开展了节镍和以其他元素代镍的科学研究与生产实践，在这方面研究和应用比较多的是以锰和氮来代替不锈钢与耐热钢中的镍。
锰对于奥氏体的作用与镍相似。但说得确切一些，锰的作用不在于形成奥氏体，而是在于它降低钢的临界淬火速度，在冷却时增加奥氏体的稳定性，抑制奥氏体的分解，使高温下形成的奥氏体得以保持到常温。
钛或铌是为了防止晶间腐蚀。
钼和铜可以提高某些不锈钢的耐腐蚀性能。
灰铸铁：
灰铸铁 灰铸铁碳量较高（为2.7%~4.0%）
可锻铸铁 由一定化学成分的铁液浇注成白口坯件，再经退火而成的铸铁，有较高的强度、塑性和冲击韧度，可以部分代替碳钢。可锻铸铁的牌号是由“KTH”（“可铁黑”三字汉语拼音字首）或“KTZ”（“可铁珠”三字汉语拼音字首）后附最低抗拉强度值（MPa）和最低断后伸长率的百分数表示。例如牌号KTH 350—10表示最低抗拉强度为350 MPa、最低断后伸长率为10%的黑心可锻铸铁，即铁素体可锻铸铁；KTZ 650—02表示最低抗拉强度为650 MPa、最低断后伸长率为2%的珠光体可锻铸铁。
碳素钢：
含碳量小于1.35%，除铁、碳和限量以内的硅、锰、磷、硫等杂质外，不含其他合金元素的钢。碳素钢的性能主要取决于含碳量。含碳量增加，钢的强度、硬度升高，塑性、韧性和可焊性降低。与其他钢类相比，碳素钢使用最早，成本低，性能范围宽 ，用量最大。适用于公称压力PN≤32.0MPa，温度为-30-425℃的水、蒸汽、空气、氢、氨、氮及石油制品等介质。常用牌号有WC1、WCB、ZG25及优质钢20、25、30及低合金结构钢16Mn碳素钢按化学成分（即以含碳量）可分为低碳钢（含碳量从0.10%至0.30% ）、中碳钢（碳量0.25%～0.60%）和高碳钢（含碳量从0.60%至1.70%，可以淬硬和回火）。
蒙乃尔合金又称镍合金，是一种以金属镍为基体添加铜、铁、锰等其它元素而成的合金。蒙乃尔合金耐腐蚀性好，呈银白色。
哈氏合金是镍基合金的一种，目前主要分为B、C、G三个系列，它主要用于铁基Cr-Ni或Cr-Ni-Mo不锈钢、非金属材料等无法使用的强腐蚀性介质场合。
球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨，有效地提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。
生铁是含碳量大于2%的铁碳合金，工业生铁含碳量一般在2.5%--4%，并含C、SI、Mn、S、P等元素，是 用铁矿石经高炉冶炼的产品。
奥氏体不锈钢，是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化，如加入S，Ca，Se，Te等元素，则具有良好的易切削性。
马氏体不锈钢主要为铬含量在12%-18%范围内的低碳或高碳钢。各国广泛应用的马氏体不锈钢钢种有如下3类：
1.低碳及中碳13%Cr钢
2.高碳的18%Cr钢
3.低碳含镍（约2%）的17%Cr钢
马氏体不锈钢具备高强度和耐蚀性，可以用来制造机器零件如蒸汽涡轮的叶片（1Cr13）、蒸汽装备的轴和拉杆（2Cr13），以及在腐蚀介质中工作的零件如活门、螺栓等（4Cr13）。碳含量较高的钢号（4Cr13、9Cr18）则适用于制造医疗器械、餐刀、测量用具、弹簧等。
珠光体耐热钢
基体为珠光体或贝氏体组织的低合金耐热钢。主要有铬钼和铬钼钒系列，后来又发展了多元(如铬、钨、钼、钒、钛、硼等)复合合金化的钢种，钢的持久强度和使用温度逐渐提高。
一般合金元素总量最多为5％左右，其组织除珠光体外，也包括贝氏体钢。这类钢在450～620℃有良好的高温蠕变强度及工艺性能，且导热性好，膨胀系数小，价格较低，广泛用于制作450～620℃范围内各种耐热结构材料。如电站用锅炉钢管，汽轮机叶轮、转子、紧固件、炼油及化工用的高压容器、废热锅炉、加热炉管及热交换器管等。
镍基合金是指在650～1000℃高温下有较高的强度与一定的抗氧化腐蚀能力等综合性能的一类合金。
镍基合金的代表材料有：
1，Incoloy合金，如Incoloy800，主要成分为；32Ni-21Cr-Ti,Al；属于耐热合金；
2，Inconel合金，如Inconel600，主要成分是；73Ni-15Cr-Ti,Al；属于耐热合金；
3，Hastelloy合金，即哈氏合金，如哈氏C-276，主要成分为；56Ni-16Cr-16Mo-4W；属于耐蚀合金；
4，Monel合金，即蒙乃尔合金，比如说蒙乃尔400，主要成分是；65Ni-34Cu；属于耐蚀合金；
司太立合金（Stellite）是一种能耐各种类型磨损和腐蚀以及高温氧化的硬质合金。即通常所说的钴铬钨（钼）合金或钴基合金，司太立合金由美国人Elwood Hayness于1907年发明。司太立合金是以钴作为主要成分，含有相当数量的镍、铬、钨和少量的钼、铌、钽、钛、镧等合金元素，偶而也还含有铁的一类合金。根据合金中成分不同，它们可以制成焊丝，粉末用于硬面堆焊，热喷涂、喷焊等工艺，也可以制成铸锻件和粉末冶金件。
本文来源于互联网，部分取材于《仪表管道和阀门》，作者：陈玉国。暖通南社整理编辑。