鋼結構用大六角螺栓、螺母、墊圈的技術要求 GB /T 1231 - 2006

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  要求

  
  

  3 要求

  3.1 性能等級、材料及使用配合

  3.1.1 螺栓、螺母、墊圈的性能等級和材料按表1的規定。表中35VB鋼的技術條件見附錄A。

  表1

  類别	性能等級	材料	标準編号	适用規格
  螺栓	10.9S	20MnTiB ML20MnTiB	GB/T 3077 CB/T 6478	≤M24
  		35VB		≤M30
  	8.8S	45、35	CB/T 699	≤M20
  		20MnTiB、40Cr ML20MnTiB	CB/T 3077 CB/T 6478	≤M24
  		35CrMo	CB/T 3077	≤M30
  		35VB
  螺母	10H	45、35 ML35	CB/T 699 CB/T 6478
  	8H
  墊圈	35HRC～45HRC	45、35	CB/T 699

  3.1.2 螺栓、螺母、墊圈的使用配合按表2的規定。

  表2

  類别	螺栓	螺母	墊圈
  型式尺寸	按 GB/T 1228規定	按 GB/T 1229規定	按 GB/T 1230規定
  性能等級	10.9S	10H	35HRC～45HRC
  	8.8S	8H	35HRC～45HRC

  3.2 機械性能

  3.2.1 螺栓機械性能

  3.2.1.1 試件機械性能

      制造廠應将制造螺栓的材料取樣，經與螺栓制造中相同的熱處理工藝處理後，制成試件進行拉伸試驗，其結果應符合表3的規定，當螺栓的材料直徑≥16mm時，根據用戶要求，制造廠還應增加常溫沖擊試驗，其結果應符合表3的規定。

  表3

  性能等級	抗拉強度 Rm/Mpa	規定非比例延伸強度 Rp0.2/Mpa	斷後伸長率 A/%	斷後收縮率 Z/%	沖擊吸收功 AkU2/J
  		不小于
  10.9S	1040～1240	940	10	42	47
  8.8S	830～1030	660	12	45	63

  3.2.1.2 實物機械性能

      進行螺栓實物楔負載試驗時，拉力載荷應在表4規定的範圍内，且斷裂應發生在螺紋部分或螺紋與螺杆交接處。

  表4

  螺紋規格d			M12	M16	M20	（M22）	M24	（M27）	M30
  公稱應力截面積As/mm2			84.3	157	245	303	353	459	561
  性能等級	10.9S	拉力 載荷/N	87700～104500	163000～195000	255000～304000	315000～376000	367000～438000	477000～569000	583000～696000
  	8.8S		70000～86800	130000～162000	203000～252000	251000～312000	293000～364000	381000～473000	466000～578000

      當螺栓l/d≤3時，如不能做楔負載試驗，允許做拉力載荷試驗或芯部硬度試驗。拉力載荷應符合表4的規定，芯部硬度應符合表5的規定。

  表5

  性能等級	維氏硬度		洛氏硬度
  	min	max	min	max
  10.9S	312 HV30	367 HV30	33 HRC	39 HRC
  8.8S	249 HV30	296 HV30	24 HRC	31 HRC

  3.2.1.3 脫碳層

      螺栓的脫碳層按GB/T 3098.1的有關規定。

  3.2.2 螺母機械性能

  3.2.2.1 保證載荷

      螺母的保證載荷應符合表6的規定。

  表6

  螺紋規格D			M12	M16	M20	（M22）	M24	（M27）	M30
  性能等級	10H	拉力載荷/N	87700	163000	255000	315000	367000	477000	583000
  	8H		70000	130000	203000	251000	293000	381000	466000

  3.2.2.2 硬度

      螺母硬度應符合表7的規定。

  表7

  性能等級	洛氏硬度		維氏硬度
  	min	max	min	max
  10H	98 HRB	32 HRC	222 HV30	304 HV30
  8H	95 HRB	30 HRC	206 HV30	289 HV30

  3.2.3 墊圈的硬度

      墊圈的硬度為329 HV30～436 HV30（35 HRC～45 HRC）。

  3.3 連接副的扭矩系數

  3.3.1高強度大六角頭螺栓連接副應按保證扭矩系數供貨，同批連接副的扭矩系數平均值為0.110～0.150，扭矩系數标準偏差應小于或等于0.0100。每一連接副包括1個螺栓、1個螺母、2個墊圈，并應分屬同批制造。

  3.3.2扭矩系數保證期為自出廠之日起6個月，用戶如需延長保證期，可由供需雙方協議解決。

  3.4 螺栓、螺母的螺紋

  3.4.1螺紋的基本尺寸按GB/T 196粗牙普通螺紋的規定。螺栓螺紋公差帶按GB/T 197的6g，螺母螺紋公差帶按GB/T 197的6H。

  3.4.2螺紋牙側表面粗糙度的最大參數值Ra應為12.5μm。

  3.5 螺栓的螺紋末端

      螺栓的螺紋末端按GB/T 1228和GB/T 2的規定。

  3.6 表面缺陷

  3.6.1螺栓、螺母的表面缺陷分别按GB/T 5779.1和GB/T 5779.2的規定。

  3.6.2墊圈不允許有裂縫、毛刺、浮鏽和影響使用的凹痕、劃傷。

  3.7 其他尺寸及形位公差

      螺栓、螺母和墊圈的其他尺寸及形位公差應符合GB/T 3103.1和GB/T 3103.3有關C級產品的規定。

  3.8 表面處理

      螺栓、螺母和墊圈均應進行保證連接副扭矩系數和防鏽的表面處理，表面處理工藝由制造廠選擇。

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  試驗方法

  
  

  4 試驗方法

  4.1 螺栓試驗方法

  4.1.1 試件的拉伸試驗和沖擊試驗

      拉伸試件和沖擊試件應在同一根棒材上截取，并經同一熱處理工藝處理。

  4.1.1.1 拉伸試驗

      原材料經熱處理後，按GB/T 228的規定制成拉伸試件。加工試件時，其直徑減小量不應超過原材料直徑的25%（約為截面積的44%），并以此确定試件直徑。試驗方法按GB/T 228的規定。

  4.1.1.2 沖擊試驗

      原材料經熱處理後，按GB/T 229中關于缺口深度為2mm的标準夏比U型缺口沖擊試件的規定制成試件，并在常溫下進行沖擊試驗。試驗方法按GB/T 229的規定。

  4.1.2 楔負載試驗

      螺栓頭下置一10°楔墊（見圖1），在拉力試驗機上将螺栓擰在帶有内螺紋的專用夾具上（至少6扣），然後進行拉力試驗。10°楔墊的型式、尺寸及硬度按GB/T 3098.1的規定。

  

  圖1

  4.1.3 芯部硬度試驗

      試驗在距螺杆末端等于螺紋直徑d的截面上進行，對該截面距離中心的四分之一螺紋直徑處，任測4點，取後3點平均值。試驗方法按GB/T 230.1或GB/T 4340.1的規定。驗收時，如有争議，以維氏硬度（HV30）試驗為仲裁。

  4.1.4 脫碳試驗

      按GB/T 3098.1的規定。

  4.2 螺母試驗方法

  4.2.1 保證載荷試驗

      将螺母擰入螺紋芯棒（見圖2），試驗時夾頭的移動速度不應超過3 mm/min，對螺母施加表6規定的保證載荷，持續15s螺母不應脫扣或斷裂。當去除載荷後，應可用手将螺母旋出，或者借助扳手松開螺母（但不應超過半扣）後用手旋出。在試驗中，如螺紋芯棒損壞，則試驗作廢。

  

  D₀按GB/T 5277對中等裝配的規定。

  圖2

      螺紋芯棒的硬度應≥45HRC，其螺紋公差帶為5h6g，但大徑應控制在6g公差帶靠近下限的四分之一的範圍内。

  4.2.2 硬度試驗

      試驗在螺母支承面上進行，任測4點，取後3點平均值。試驗方法按GB/T230.1或GB/T 4340.1的規定。驗收時，如有争議，以維氏硬度（HV30）試驗為仲裁。

  4.3 墊圈硬度試驗

      在墊圈的表面上任測4點， 取後3點平均值。試驗方法按GB/T230.1或GB/T 4340.1的規定。驗收時，如有争議，以維氏硬度（HV30）試驗為仲裁。

  4.4 連接副扭矩系數試驗

  4.4.1連接副的扭矩系數試驗在軸力計上進行，每一連接副隻能試驗一次，不得重複使用。

  扭矩系數計算公式如下：

  

  式中：

  K——扭矩系數；

  T——施擰扭矩（峰值），單位為牛米（N·m）；

  P——螺栓預拉力（峰值），單位為千牛（kN）；

  d——螺栓的螺紋公稱直徑，單位為毫米（mm）。

  4.4.2施擰扭矩T是施加于螺母上的扭矩，其誤差不得大于測試扭矩值的2%。使用的扭矩扳手準确度級别應不低于JJG 707-2003中規定的2級。

  4.4.3螺栓預拉力P用軸力計測定，其誤差不得大于測定螺栓預拉力的2%。軸力計的最小示值應在1kN以下。

  4.4.4進行連接副扭矩系數試驗時，螺栓預拉力值P應控制在表8所規定的範圍内，超出該範圍者，所測得扭矩系數無效。

  表8（單位：千牛）

  螺栓螺紋規格				M12	M16	M20	（M22）	M24	（M27）	M30
  性能等級	10.9S	P	max	66	121	187	231	275	352	429
  			min	54	99	153	189	225	288	351
  	8.8S		max	55	99	154	182	215	281	341
  			min	45	81	126	149	176	230	279

  4.4.5組裝連接副時，螺母下的墊圈有倒角的一側應朝向螺母支承面。試驗時，墊圈不得發生轉動，否則試驗無效。

  4.4.6進行連接副扭矩系數試驗時，應同時記錄環境溫度。試驗所用的機具、儀表及連接副均應放置在該環境内至少2h以上。

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  檢驗規則、标志與包裝、附錄

  
  

  5 檢驗規則

  5.1 出廠檢驗按批進行。同一性能等級、材料、爐号、螺紋規格、長度（當螺栓長度≤100mm 時，長度相差≤15mm；螺栓長度＞100mm時，長度相差≤20mm，可視為同一長度）、機械加工、熱處理工藝、表面處理工藝的螺栓為同批；同一性能等級、材料、爐号、螺紋規格、機械加工、熱處理工藝、表面處理工藝的螺母為同批；同一性能等級、材料、爐号、規格、機械加工、熱處理工藝、表面處理工藝的墊圈為同批。分别由同批螺栓、螺母、墊圈組成的連接副為同批連接副。

  同批高強度螺栓連接副最大數量為3000套。

  5.2 連接副扭矩系數的檢驗按批抽取8套，8套連接副的扭矩系數平均值及标準偏差均應符合3.3.1規定。

  5.3 螺栓楔負載、螺母保證載荷、螺母硬度和墊圈硬度的檢驗按批抽取，樣本大小n＝8，合格判定數Ac＝O。

  5.4 螺栓、螺母和墊圈的尺寸、外觀及表面缺陷的檢驗抽樣方案按GB/T 90.1的規定。

  5.5 用戶對產品質量有異議時，在正常運輸和保管條件下，應在產品出廠之日起6個月之内向供貨方提出。如有争議，雙方按本标準的要求進行複驗裁決。

  6 标志與包裝

  6.1 螺栓應在頭部頂面制出性能等級和制造廠凸型标志（見圖3），标志中“·”可以省略。标志中第一部分數字（“·”前）表示公稱抗拉強度的1/100，第二部分數字（“·”後）表示公稱屈服強度與公稱抗拉強度比值的10倍，字母S表示鋼結構用高強度大六角頭螺栓，××為制造廠标志。

  6.2 螺母應在頂面上制出性能等級和制造廠标志（見圖4）。标志中數字表示螺母性能等級，字母H表示鋼結構用高強度大六角螺母，××為制造廠标志。

  

  圖3

  

  圖4

  6.3 制造廠應以批為單位提供產品質量檢驗報告書，内容如下：

      a）批号、規格和數量；

      b）性能等級；

      c）材料、爐号、化學成分；

      d）試件拉力試驗和沖擊試驗數據；

      e）實物機械性能試驗數據；

      f）連接副扭矩系數測試值、平均值、标準偏差和測試環境溫度；

      g）出廠日期。

  6.4 包裝箱應牢固、防潮。箱内應按連接副的組合進行包裝，不同批号的連接副不得混裝。每箱質量不得超過40kg。包裝箱内分裝方法由制造廠選擇。

  6.5 包裝箱外應有制造廠、產品名稱、标準編号、批号、規格、數量、毛重等明顯标記。

  附錄A

  （規範性附錄）

  35VB 鋼技術條件

  A.1 35VB鋼的化學成分應符合表A.1的規定。

  表A.1

  化學成分	C	Mn	Si	P	S	V	B	Cu
  範圍/%	0.31～0.37	0.50～0.90	0.17～0.37	≤0.04	≤0.04	0.05～0.12	0.001～0.004	≤0.25

  A.2 采用直徑為25mm的試樣毛還，經熱處理後的機械性能應符合表A.2的規定。

  表A.2

  試樣熱處理制度	抗拉強度 Rm/MPa	規定非比例延伸強度 RP0.2/MPa	斷後伸長率 A/%	斷後收縮率 Z/%	沖擊吸收功 AkU2/J
  	不小于
  淬火870℃水冷 回火550℃水冷	785	640	12	45	55

  A.3 鋼材應進行冷頂鍛試驗，不允許有裂口或裂縫。

  A.4 其餘技術條件按GB/T 3077的規定。