高强螺栓

《紧固件》季刊 2011年10月 第二十七期 . 117 . 理论篇·技 术 | Know-how 1、引言 螺纹连接在机械制造中的应用十分广泛，是机械传动中 必不可少的组成部分。螺纹紧固件起到联接、定位以及密封 等作用，也是最常用的可拆卸连接，其中螺栓的用量最大。 近年来，随着各类机械设备的大型化、以及功率转速 的不断提高，螺栓类紧固件的工况条件更加苛刻、环境因素 更加恶劣。因此，紧固件的品种、类型不断增加，对性能提 出了更高的要求。 中华人民共和国国家 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 GB/T9125-2010《管法兰连 接用紧固件》，2011年1月10日发布，2011年10月1日实施。中 华人民共和国国家标准GB/T11577-2010《船用集装箱紧固 件》，2011年1月10日发布，2011年7月1日实施。中华人民共 和国行业标准JGJ82-2011《钢结构高强度螺栓连接技术规 程》，经住房和城乡建设部2011年1月7日发布，2011年10月 1日实施。中华人民共和国能源行业标准NB/T20010.6-2010 《压水堆核电厂阀门第6部分：紧固件技术条件》，2010年5 月1日发布，2010年10月1日实施。中华人民共和国铁道行业 标准TB/T3246-2010《机车车辆及其零部件 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 准则 螺栓 连接》2011年1月12日发布，2011年7月1日实施。 下面分别对以上五份有关特种紧固件国家标准和行业 标准给予介绍，通过简单的解读，对标准内容抛砖引玉，以 期对有关企业新产品研发有所帮助。 2、GB/T9125-2010《管法兰连接用紧固件》 GB/T9125-2010《管法兰连接用紧固件》代替GB/ T9125-2003《管法兰连接用紧固件》，与原标准相比主要 修改内容：参照EN1515-1：1999法兰及其连接件 螺栓 第1 部分：螺栓的选用（英文版）增加了商品紧固件的尺寸规格 和专用紧固件的长度规格；增加了紧固件的常用材料；增加 了专用紧固件的代号；将表面处理、试验方法及验收检查等 均单独列为一章，并调整了某些内容；修改了标记、标志与 包装的章节及有关内容；修改了附录A中螺栓长度计算的部 分内容；参照EN1515-1：1999修改和完善了附录B的内容。 本标准附录A和附录B为 资料 新概念英语资料下载李居明饿命改运学pdf成本会计期末资料社会工作导论资料工程结算所需资料清单 性附录。 本标准规定了管法兰连接用紧固件的型式与尺寸、材 料及机械性能等技术要求。本标准适用于钢法兰、铸铁法 兰、铜合金及复合法兰等不同材料的管法兰连接用紧固件。 本标准中规定的紧固件包括六角头螺栓、等长双头螺柱、 全螺纹螺柱、六角螺母和大六角螺母。 2．1 六角头螺栓 管法兰连接用六角头螺栓的型式与尺寸应符合GB/ T5782的规定，螺栓末端应倒角，倒角应符合GB/T2的规定。 管法兰连接用六角头螺栓的螺纹规格及性能等级见表 1的规定。 表1 六角头螺栓的规格及性能等级 型式 螺纹规格 性能等级 六角头螺栓 商品紧固件 M10、M12、M14、M16、M20、M24 M27、M30、M33、M36、M39 5.8、8.8、A2-50、A4-50、 A2-70、A4-70、A2-80、A4-80 螺纹公称直径d≥27mm，性能等级为A2-70、A4-70、A2-80、A4-80的螺栓，其机械性能应由供需双方协议，并可按本 表给出的性能等级标志。 螺纹公称直径d≥39mm，性能等级为A2-50、A4-50的螺栓，其机械性能应由供需双方协议，并可按本表给出的性能等 级标志。 高级工程师，1970年10月参加工作，2000年前在大中型国企工作，长期从事金属材料及金相热处理工艺研究，尤其 擅长齿轮、链条、紧固件的技术工作，对新材料、新工艺开发与运用有一定经验。有70余篇论文发表在国家、省级专业 期刊上，多项成果获省级技术成果三等奖。 金蜘蛛紧固件网顾问专家 张先鸣 特种紧固件标准简介（一） . 118 . 《紧固件》季刊 2011年10月 第二十七期 理论篇·技 术 | Know-how 2．2 等长双头螺柱 管法兰连接用等长双头螺柱的型式与尺寸应符合GB/ T901的规定，螺柱两端均应倒角，倒角应符合GB/T2的规定。 螺纹规格等于或大于M36的螺柱应采用细牙螺纹。螺 纹的基本尺寸应符合GB/T196的规定，其公差应符合GB/ T197中6g的规定。其余技术要求应符合GB/T901的规定。 管法兰连接用等长双头螺柱的规格、性能等级及常用 材料牌号应符合表2的规定。 表2 等长双头螺柱的规格、性能等级及材料牌号 型式 螺纹规格 长度规格 性能等级 材料牌号 等长双头螺柱 B级 （商品紧固件） M10、M12、M14、 M16、M20、M24 M27、M30、M33、 M36、M39 按GB/T901的规定 8.8、A2-50、A4-50、 A2-70、A4-70、A2- 80、A4-80 --- 等长双头螺柱 （专用紧固件） M10、M12、M14、 M16、M20、M24 M27、M30、M33、 M36×3、M39×3、 M42×3、M45×3、 M48×3、M52×3、 M56×3、M64×3、 M72×3、M76×3、 M80×3、M90×3 l≤80mm时，按5mm递 增；80mm＜l≤200mm 时，按10mm递增； l＞200mm时，按20mm 递增 --- 40Cr、35CrMoA、 25Cr2MoVA、 06Cr19Ni10、 06Cr17Ni12Mo2、 30CrMoA、42CrMoA 螺纹公称直径d≥27mm、性能等级为A2-70、A4-70、A2-80、A4-80和螺纹公称直径d≥39mm、性能等级为A2-50、 A4-50的螺栓，其机械性能应由供需双方协议，并可按本表给出的性能等级标志。 根据供需双方协议，M52×3～M90×3的等长双头螺柱也可以采用4mm螺距。 2．3 全螺纹螺柱 管法兰连接用全螺纹螺柱螺纹规格等于或大于M36 的螺柱应采用细牙螺纹。螺纹的基本尺寸应符合GB/T196 的规定，其公差应符合GB/T197中6g的规定；其余技术要 求应符合GB/T901的规定；倒角应符合GB/T2的规定。 管法兰连接用全螺纹螺柱的规格及常用材料牌号应符 合表3的规定。 表3 管法兰连接用全螺纹螺柱的规格及常用材料牌号 型式 螺纹规格 长度规格 材料牌号 全螺纹螺柱 （专用紧固件） M12、M14、M16、M20、M24、M27、 M30、M33、M36×3、M39×3、 M42×3、M45×3、M48×3、 M52×3、M56×3、M64×3、 M72×3、M76×3、M80×3、M90×3 l≤80mm时，按5mm递增； 80mm＜l≤200mm时，按 10mm递增； l＞200mm时，按20mm递增 40Cr、30CrMoA、 35CrMoA、42CrMoA 、 25Cr2MoVA、06Cr19Ni10、 06Cr17Ni12Mo2 根据供需双方协议，M52×3～M90×3的全螺纹螺柱也可以采用4mm螺距。 《紧固件》季刊 2011年10月 第二十七期 . 119 . 理论篇·技 术 | Know-how 2．4 螺母 与管法兰连接用六角头螺栓配合使用的螺母型式与 尺寸应符合GB/T6170的规定。与等长双头螺柱、全螺纹螺 柱配合使用的管法兰连接专用大六角螺母的型式与尺寸， 除M14外。M12～M30的螺母尺寸与GB/T1229中规格的尺 寸一致（其余的查本标准的表4大六角螺母尺寸）。根据供 需双方协议，M52×3～M90×3的大六角螺母也可以采用 4mm螺距。螺纹的基本尺寸应符合GB/T196的规定，其公 差应符合GB/T197中6H的规定。其余技术要求应符合GB/ T6170的规定。 表4 螺母的规格、性能等级及材料牌号 型式 螺纹规格 性能等级 材料牌号 Ⅰ型六角螺母 （商品紧固件） M10、M12、M14、 M16、M20、M24 5.8、A2-50、A2-70、 A2-80、A4-50、 A4-70、A4-80 --- M27、M30、M33、M36 5.8、A2-50、A4-50 大六角螺母 （专用紧固件） M12、M14、M16、M20、M24、M27、M30、 M33、M36×3、M39×3、M42×3、M45×3、 M48×3、M52×3、M56×3、M64×3、 M72×3、M76×3、M80×3、M90×3 --- 35、45、30CrMoA 35CrMoA、42CrMoA、 06Cr19Ni10、 06Cr17Ni12Mo2 螺纹公称直径d≥27mm的螺母，其机械性能应由供需双方协议，并可按本表给出的性能等级标志。 根据供需双方协议，M52×3～M90×3的等长双头螺柱也可以采用4mm螺距。 螺母的规格、性能等级及常用材料牌号应符合表4的 规定。 2．5 紧固件材料及机械性能 商品紧固件的材料及机械性能应符合GB/T3098.1、 GB/T3098.2、GB/T3098.6或GB/T3098.15的规定。 专用紧固件常用材料及化学成分、热处理 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 和产品 的机械性能应符合表5的规定。超高温高压法兰用紧固件的 材料牌号及化学成分、热处理制度和产品的机械性能由供 需双方协商确定。 表5 法兰用紧固件的材料牌号及化学成分、热处理制度 材料牌号 化学成分（标准编号） 热处理制度 机械性能 硬度HRW 35 GB/T699 调质(回火≥425℃) 规格 Rm Rp0.2 A% 45 --- --- --- --- 234～285 40Cr GB/T3077 调质(回火≥425℃) --- --- --- 234～285 M10-M39 835 735 13 269～321 ≥M42 805 685 13 234～285 30CrMoA 35CrMoA 调质(回火≥550℃) --- --- --- --- 234～285 ＜M24 835 735 13 269～321 ≥M24～M76 805 685 13 234～285 ＞M76 735 590 13 234～285 42CrMoA 调质(回火≥600℃) ≤M64 860 725 16 269～321 ＞M64 800 655 16 269～321 25Cr2MoVA 调质(回火≥550℃) ≤M48 835 735 15 234～285 ＞M48 805 685 15 245～277 06Cr19Ni10 GB/T1220 固溶 --- 520 206 40 ≤187 06Cr17Ni2Mo2 --- 520 206 40 ≤187 . 120 . 《紧固件》季刊 2011年10月 第二十七期 理论篇·技 术 | Know-how 碳钢和合金钢制造的紧固件应进行表面氧化处理；不 锈钢紧固件应进行表面钝化处理。 2．6试验方法 ①商品紧固件 商品紧固件机械性能的试验方法应符合GB/T3098.1、GB/ T3098.2 、GB/T3098.6或 GB/T3098.15的规定。 ②管法兰专用紧固件 专用紧固件机械性能试样应在紧固件成品上沿轴向截 取，截取的位置为：毛坯直径≤40mm时，在中心处取样；毛 坯直径＞40mm时，以直径的1/4处为中心取样（偏心取样）。 专用紧固件机械性能的试验方法可参照GB/T3098.1、GB/ T3098.2中相关的规定。 2．7验收检查 商品紧固件的验收检查应符合GB/T90.1的规定。 管法兰专用紧固件的验收检查应按批进行。同一材料、 炉号、螺纹规格、长度（螺栓、螺柱长度≤100mm、长度相差 ≤15mm或螺栓、螺柱长度＞100mm、长度相差≤20mm， 均可视为同一长度），机械加工、热处理工艺、表面处理工艺 的螺栓、螺柱为同批。同一材料、炉号、螺纹规格、机械加 工、热处理工艺、表面处理工艺的螺母为同批。但螺栓、螺柱 的最大量为3000件，螺母的最大批量为5000件。 公称压力等于或大于PN100的管法兰连接用全螺纹螺 柱应按GB/T4730的规定进行100%的磁粉探伤，并应符合 Ⅱ级锻件的要求。 除了以上要求外，管法兰专用紧固件的验收检查应符 合GB/T90.1的规定。 本标准的最后是标志与包装、标记等章节。 3、GB/T11577-2010船用集装箱紧固件 GB/T11577-2010《船用集装箱紧固件》规定了船用集 装箱紧固件的分类和标记、要求、试验方法、检验规则、标 志、包装、储存和运输等。该标准适用于船用集装箱紧固件 的设计、制造和验收。船用集装箱紧固件是一种特殊的标准 件类型，有别于通用的紧固件。 本标准代替GB/T11577-1989船用集装箱紧固件，于 GB/T11577-1989相比，主要变化有：增加了集装箱紧固件 底座、转锁和堆锥的型式；调整了集装箱紧固件的强度、安 全工作负荷、验证负荷和最小破断负荷等要求；修改了集装 箱紧固件的铸钢材料的化学成分、力学性能和拉伸试验方 法；采用了统一的法定计量单位制。 标准的第三章对船用集装箱紧固件分类，对紧固件分 为底座、转锁、堆锥、桥型连接器、高度补偿器等型式的型 号和图型示例。 标准的第四章是船用集装箱紧固件零部件材料见表6。 表6 船用集装箱紧固件零部件材料 紧固件名称 材料 名称 牌号 标准号 底座 铸钢 --- --- 低合金高强度结构钢 Q345 GB/T1591-2008 船体用结构钢 A级 GB712-2000 转锁 铸钢 --- --- 碳素结构钢 Q235 GB/T700-2006 优质碳素结构钢 45 GB/T699-1999 合金结构钢 40Cr GB/T3077-1999 桥型连接器 铸钢 --- --- 碳素结构钢 Q235 GB/T700-2006 优质碳素结构钢 45 GB/T699-1999 合金结构钢 40Cr GB/T3077-1999 堆锥 铸钢 --- --- 低合金高强度结构钢 Q345 GB/T1591-2008 《紧固件》季刊 2011年10月 第二十七期 . 121 . 理论篇·技 术 | Know-how 自动锁堆锥 铸钢 --- --- 优质碳素结构钢 45 GB/T699-1999 悬挂式堆锥 铸钢 --- --- 高度补偿器 铸钢 --- --- 低合金高强度结构钢 Q345 GB/T1591-2008 表面防护：热浸镀锌的紧固件，其浸层厚度应不小于 65μm，其浸锌工艺应符合CB/Z343标准的要求。涂漆表面 的紧固件应按GB/T8923-1988标准中的Sa2级或St2级进 行除锈处理，除锈后应涂防锈底漆两道，干膜厚度应不小于 100μm；旋转部件的表面应涂润滑油脂。 强度：紧固件在分别承受规定的验证负荷（PL）后，不 应有永久变形，可转动部位应能正常转动。在分别承受规定 的最小破断负荷（BL）后，不应断裂。 本标准的第五章和第六章分别是试验方法、检验规则 等。 4、JGJ82-2011《钢结构高强度螺栓连接技术规程》 JGJ82-2011《钢结构高强度螺栓连接技术规程》经住 房和城乡建设部2011年1月7日发布，2011年10月1日实施。 中华人民共和国行业标准《钢结构高强度螺栓连接技术 规程》的主要技术内容是：①总则；②术语和符号；③基本规 定；④连接设计；⑤连接接头设计；⑥施工；⑦施工质量验收。 该规程是在JGJ82-91《钢结构高强度螺栓连接的设 计、施工及验收规程》的基础上修订而成。修订的主要技术 内容是：①增加调整内容：由原来的3章增加调整到7章；增 加第2章“术语和符号”、第3章“基本规定”、第5章“连接 接头设计”；原来的第二章“连接设计”调整为第4章，原来 的第三章“施工及验收”调整为第6章“施工”和第7章“施 工质量验收”；②增加孔型系数，引入标准孔、大圆孔和槽 孔概念；③增加涂层摩擦面及其抗滑移系数μ；④增加受拉 连接和端板连接接头、并提出杠杆力计算方法；⑤增加栓 焊并用连接接头；⑥增加转角法施工和检验；⑦细化和明 确高强度螺栓连接分项工程检验批。 钢结构高强度螺栓连接主要由高强度大六角头螺栓 连接副（由一个高强度大六角头螺栓，一个高强度大六角 头螺母和两个高强度平垫圈组成一副的连接紧固件）和扭 剪型高强度螺栓连接副（由一个扭剪型高强度螺栓，一个 高强度大六角头螺母和一个高强度平垫圈组成一副的连接 紧固件）组成。 该规程第3章中对高强度螺栓一般规定：高强度螺栓 连接设计采用概率论为基础的极限状态设计方法，用分项 系数设计表达式进行计算。高强度螺栓连接设计，宜符合 连接强度不低于构件的原则。在钢结构设计文件中，应注明 所用高强度螺栓连接副的性能等级、规格、连接类型及摩 擦型连接摩擦面抗滑移系数值等要求。在同一连接接头中， 高强度螺栓连接不应与普通螺栓连接混用。承压型高强度 螺栓连接不应与焊接连接并用。 材料与设计指标： ①高强度大六角头螺栓（性能等级8.8S和10.9S）连接 副的材质、性能等应分别符合现行国家标准《钢结构用高强 度大六角头螺栓》GB/T1228、《钢结构用高强度大六角头 螺母》GB/T1229、《钢结构用高强度垫圈》GB/T1230以及 《钢结构高强度大六角头螺栓、大六角头螺母、垫圈技术 条件》GB/T1231的规定。 ②扭剪型高强度螺栓（性能等级10.9S）连接副的材 质、性能等应符合现行国家标准《钢结构用扭剪型高强度螺 栓连接副》GB/T3632的规定。 ③承压型高强度螺栓连接的强度设计值，见表7。 表7 承压型高强度螺栓连接的强度设计值 （N/mm2 ） 螺栓性能等级、构件钢材的牌号和连接类型 抗拉强度f t 抗剪强度f v 承压强度f c 承压型连接 高强度螺栓连接副 8.8S 400 250 -- 10.9S 500 310 -- 连接处构件 Q235 -- -- 470 Q345 -- -- 590 Q390 -- -- 615 Q420 -- -- 655 b b b . 122 . 《紧固件》季刊 2011年10月 第二十七期 理论篇·技 术 | Know-how ④每一个高强度螺栓的预紧力设计取值应按表8采用。 表8 高强度螺栓的预紧力 P（KN） 高强度螺栓的性能等级 螺栓规格 M12 M16 M20 M22 M24 M27 M30 8.8S 45 80 125 150 175 230 280 10.9S 55 100 155 190 225 290 355 该规程第4章为连接设计，分别有：摩擦型连接、承压型 连接。连接构造要注意的是：每一杆件在高强度螺栓连接节 点及拼接接头的一端，其连接的高强度螺栓数不少于2个。 该规程第5章为钢结构高强度螺栓连接接头设计：① 螺栓拼接接头，高强度螺栓全栓拼接接头适用于构件的现 场全截面拼接，其连接形式应采用摩擦型连接，以保证连 接接头的刚度。②受拉连接接头，适用于吊挂T型件连接节 点或梁柱T型件连接节点。③外伸式端板连接接头，用梁或 柱端头焊以外伸端板，再以高强度螺栓连接组成的接头。 端板连接接头分外伸式和平齐式，后者转动刚度只及前者 的30%，承载力也低很多。④栓焊混用连接接头，适用于框 架梁柱的现场连接与构件拼接。栓焊混用连接接头较多， 高层钢结构梁柱节点中最常用的接头形式之 一。⑤栓焊并用连接接头，宜用于改造、加固的 工程。栓焊并用连接在国内设计中应用尚少， 故原则上不宜在新设计中采用。 该规程第6章为施工 ①高强度螺栓连接副应按批配套进场，并附有出厂质 量保证书。高强度螺栓连接副应在同批内配套使用。 ②大六角头高强度螺栓连接副的组合见表9。 表9 大六角头高强度螺栓连接副组合 螺栓 螺母 垫圈 8.8S 8H 35～45HRC 10.9S 10H 35～45HRC ③高强度螺栓连接副在运输、保管过程中，应轻装轻 卸，防止损坏螺纹。 ④高强度螺栓连接副的保管时间不应超过6个月。当 保管时间超过6个月后使用时，必须按要求重新进行扭矩系 数或紧固轴力试验，检验合格后，方可使用。 高强度螺栓连接副和摩擦面抗滑移系数检验 ①高强度大六角头螺栓连接副应进行扭矩系数、螺栓 楔负载、螺母保证载荷检验，其检验方法和结果应符合现 行国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角头螺 母、垫圈技术条件》GB/T1231的规定。高强度大六角头螺 栓连接副扭矩系数的平均值为0.110～0.150及标准偏差为 ≤0.010。 ②扭剪型高强度螺栓连接副应进行紧固轴力、螺栓楔 负载、螺母保证载荷检验，其检验方法和结果应符合现行国 家标准《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GB/T3632的 规定。扭剪型高强度螺栓连接副的紧固轴力平均值及标准 偏差应符合表10。 表10 扭剪型高强度螺栓连接副的紧固轴 力平均值及标准偏差值 螺栓公称直径 M16 M20 M22 M24 M27 M30 紧固轴 力值 （KN） 最小值 100 155 190 225 290 355 最大值 121 187 231 270 351 430 标准偏差（KN） ≤10.0 ≤15.4 ≤19.0 ≤22.5 ≤29.0 ≤35.4 ③摩擦面抗滑移系数应按以下规定进行检验： A、抗滑移系数检验应以钢结构制件检验批为单位，由 制作厂和安装单位分别进行，每一检验批三组；单项工程的 构件摩擦面选用两种及两种以上表面处理工艺时，则每种 表面处理工艺均需检验； B、抗滑移系数检验用的试件由制作厂加工，试件与所 代表的构件应为同一材质、同一摩擦面处理工艺、同批制 作，使用同一性能等级的高强度螺栓连接副，并在相同条件 下同批发运； C、抗滑移系数μ应按下式计算，抗滑移系数μ的计算 结果应精确到小数点后2位。 μ= N--------滑移荷载； nf--------传力摩擦面数目，nf =2； 《紧固件》季刊 2011年10月 第二十七期 . 123 . 理论篇·技 术 | Know-how Pt--------高强度螺栓预拉力实测值（误差小于或等于2%），试验时控制在0.95P～1.05P范围内； ΣPt-----与试件滑动荷载一侧对应的高强度螺栓预拉力之和。 抗滑移系数检验的最小值必须大于或等于设计规定值。当不符合上述规定时，构件摩擦面应重新处理。处理后的构件 摩擦面应按本规定重新检验。 该规程第7章为施工质量验收。 最后还有《钢结构高强度螺栓连接技术规程》JGJ82-2011条文说明，仅供使用者作为理解和把握规程的参考。 未完待续，敬请关注下一期《紧固件》季刊。◆