3 要求
3.1 性能等级、材料及使用配合
3.1.1 螺栓、螺母、垫圈的性能等级和材料按表1的规定。表中35vb钢的技术条件见附录a。
表1
类别 | 性能等级 | 材料 | 标准编号 | 适用规格 |
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 | ||||
垫圈 | 35hrc~45hrc | 45、35 | cb/t 699 |
3.1.2 螺栓、螺母、垫圈的使用配合按表2的规定。
表2
类别 | 螺栓 | 螺母 | 垫圈 |
型式尺寸 | 按 gb/t 1228规定 | 按 gb/t 1229规定 | 按 gb/t 1230规定 |
性能等级 | 10.9s | 10h | 35hrc~45hrc |
8.8s | 8h | 35hrc~45hrc |
3.2 机械性能
3.2.1 螺栓机械性能
3.2.1.1 试件机械性能
制造厂应将制造螺栓的材料取样,经与螺栓制造中相同的热处理工艺处理后,制成试件进行拉伸试验,其结果应符合表3的规定,当螺栓的材料直径≥16mm时,根据用户要求,制造厂还应增加常温冲击试验,其结果应符合表3的规定。
表3
性能等级 | 抗拉强度 rm/mpa | 规定非比例延伸强度 rp0.2/mpa | 断后伸长率 a/% | 断后收缩率 z/% | 冲击吸收功 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 实物机械性能
进行螺栓实物楔负载试验时,拉力载荷应在表4规定的范围内,且断裂应发生在螺纹部分或螺纹与螺杆交接处。
表4
螺纹规格d | m12 | m16 | m20 | (m22) | m24 | (m27) | m30 | ||
公称应力截面积as/mm2 | 84.3 | 157 | 245 | 303 | 353 | 459 | 561 | ||
性能等级 | 10.9s | 拉力 | 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 |
当螺栓l/d≤3时,如不能做楔负载试验,允许做拉力载荷试验或芯部硬度试验。拉力载荷应符合表4的规定,芯部硬度应符合表5的规定。
表5
性能等级 | 维氏硬度 | 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 脱碳层
螺栓的脱碳层按gb/t 3098.1的有关规定。
3.2.2 螺母机械性能
3.2.2.1 保证载荷
螺母的保证载荷应符合表6的规定。
表6
螺纹规格d | m12 | m16 | m20 | (m22) | m24 | (m27) | m30 | ||
性能等级 | 10h | 拉力载荷/n | 87700 | 163000 | 255000 | 315000 | 367000 | 477000 | 583000 |
8h | 70000 | 130000 | 203000 | 251000 | 293000 | 381000 | 466000 |
3.2.2.2 硬度
螺母硬度应符合表7的规定。
表7
性能等级 | 洛氏硬度 | 维氏硬度 | ||
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 垫圈的硬度
垫圈的硬度为329 hv30~436 hv30(35 hrc~45 hrc)。
3.3 连接副的扭矩系数
3.3.1高强度大六角头螺栓连接副应按保证扭矩系数供货,同批连接副的扭矩系数平均值为0.110~0.150,扭矩系数标准偏差应小于或等于0.0100。每一连接副包括1个螺栓、1个螺母、2个垫圈,并应分属同批制造。
3.3.2扭矩系数保证期为自出厂之日起6个月,用户如需延长保证期,可由供需双方协议解决。
3.4 螺栓、螺母的螺纹
3.4.1螺纹的基本尺寸按gb/t 196粗牙普通螺纹的规定。螺栓螺纹公差带按gb/t 197的6g,螺母螺纹公差带按gb/t 197的6h。
3.4.2螺纹牙侧表面粗糙度的最大参数值ra应为12.5μm。
3.5 螺栓的螺纹末端
螺栓的螺纹末端按gb/t 1228和gb/t 2的规定。
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的规定。
3.6.2垫圈不允许有裂缝、毛刺、浮锈和影响使用的凹痕、划伤。
3.7 其他尺寸及形位公差
螺栓、螺母和垫圈的其他尺寸及形位公差应符合gb/t 3103.1和gb/t 3103.3有关c级产品的规定。
3.8 表面处理
螺栓、螺母和垫圈均应进行保证连接副扭矩系数和防锈的表面处理,表面处理工艺由制造厂选择。
4 试验方法
4.1 螺栓试验方法
4.1.1 试件的拉伸试验和冲击试验
拉伸试件和冲击试件应在同一根棒材上截取,并经同一热处理工艺处理。
4.1.1.1 拉伸试验
原材料经热处理后,按gb/t 228的规定制成拉伸试件。加工试件时,其直径减小量不应超过原材料直径的25%(约为截面积的44%),并以此确定试件直径。试验方法按gb/t 228的规定。
4.1.1.2 冲击试验
原材料经热处理后,按gb/t 229中关于缺口深度为2mm的标准夏比u型缺口冲击试件的规定制成试件,并在常温下进行冲击试验。试验方法按gb/t 229的规定。
4.1.2 楔负载试验
螺栓头下置一10°楔垫(见图1),在拉力试验机上将螺栓拧在带有内螺纹的专用夹具上(至少6扣),然后进行拉力试验。10°楔垫的型式、尺寸及硬度按gb/t 3098.1的规定。
图1
4.1.3 芯部硬度试验
试验在距螺杆末端等于螺纹直径d的截面上进行,对该截面距离中心的四分之一螺纹直径处,任测4点,取后3点平均值。试验方法按gb/t 230.1或gb/t 4340.1的规定。验收时,如有争议,以维氏硬度(hv30)试验为仲裁。
4.1.4 脱碳试验
按gb/t 3098.1的规定。
4.2 螺母试验方法
4.2.1 保证载荷试验
将螺母拧入螺纹芯棒(见图2),试验时夹头的移动速度不应超过3 mm/min,对螺母施加表6规定的保证载荷,持续15s螺母不应脱扣或断裂。当去除载荷后,应可用手将螺母旋出,或者借助扳手松开螺母(但不应超过半扣)后用手旋出。在试验中,如螺纹芯棒损坏,则试验作废。
d0按gb/t 5277对中等装配的规定。
图2
螺纹芯棒的硬度应≥45hrc,其螺纹公差带为5h6g,但大径应控制在6g公差带靠近下限的四分之一的范围内。
4.2.2 硬度试验
试验在螺母支承面上进行,任测4点,取后3点平均值。试验方法按gb/t230.1或gb/t 4340.1的规定。验收时,如有争议,以维氏硬度(hv30)试验为仲裁。
4.3 垫圈硬度试验
在垫圈的表面上任测4点, 取后3点平均值。试验方法按gb/t230.1或gb/t 4340.1的规定。验收时,如有争议,以维氏硬度(hv30)试验为仲裁。
4.4 连接副扭矩系数试验
4.4.1连接副的扭矩系数试验在轴力计上进行,每一连接副只能试验一次,不得重复使用。
扭矩系数计算公式如下:
式中:
k——扭矩系数;
t——施拧扭矩(峰值),单位为牛米(n·m);
p——螺栓预拉力(峰值),单位为千牛(kn);
d——螺栓的螺纹公称直径,单位为毫米(mm)。
4.4.2施拧扭矩t是施加于螺母上的扭矩,其误差不得大于测试扭矩值的2%。使用的扭矩扳手准确度级别应不低于jjg 707-2003中规定的2级。
4.4.3螺栓预拉力p用轴力计测定,其误差不得大于测定螺栓预拉力的2%。轴力计的最小示值应在1kn以下。
4.4.4进行连接副扭矩系数试验时,螺栓预拉力值p应控制在表8所规定的范围内,超出该范围者,所测得扭矩系数无效。
表8(单位:千牛)
螺栓螺纹规格 | m12 | m16 | m20 | (m22) | m24 | (m27) | m30 | |||
性能等级 | 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组装连接副时,螺母下的垫圈有倒角的一侧应朝向螺母支承面。试验时,垫圈不得发生转动,否则试验无效。
4.4.6进行连接副扭矩系数试验时,应同时记录环境温度。试验所用的机具、仪表及连接副均应放置在该环境内至少2h以上。
5 检验规则
5.1 出厂检验按批进行。同一性能等级、材料、炉号、螺纹规格、长度(当螺栓长度≤100mm 时,长度相差≤15mm;螺栓长度>100mm时,长度相差≤20mm,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为同批;同一性能等级、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;同一性能等级、材料、炉号、规格、机械加工、热处理工艺、表面处理工艺的垫圈为同批。分别由同批螺栓、螺母、垫圈组成的连接副为同批连接副。
同批高强度螺栓连接副最大数量为3000套。
5.2 连接副扭矩系数的检验按批抽取8套,8套连接副的扭矩系数平均值及标准偏差均应符合3.3.1规定。
5.3 螺栓楔负载、螺母保证载荷、螺母硬度和垫圈硬度的检验按批抽取,样本大小n=8,合格判定数ac=o。
5.4 螺栓、螺母和垫圈的尺寸、外观及表面缺陷的检验抽样方案按gb/t 90.1的规定。
5.5 用户对产品质量有异议时,在正常运输和保管条件下,应在产品出厂之日起6个月之内向供货方提出。如有争议,双方按本标准的要求进行复验裁决。
6 标志与包装
6.1 螺栓应在头部顶面制出性能等级和制造厂凸型标志(见图3),标志中“·”可以省略。标志中第一部分数字(“·”前)表示公称抗拉强度的1/100,第二部分数字(“·”后)表示公称屈服强度与公称抗拉强度比值的10倍,字母s表示钢结构用高强度大六角头螺栓,××为制造厂标志。
6.2 螺母应在顶面上制出性能等级和制造厂标志(见图4)。标志中数字表示螺母性能等级,字母h表示钢结构用高强度大六角螺母,××为制造厂标志。
图3
图4
6.3 制造厂应以批为单位提供产品质量检验报告书,内容如下:
a)批号、规格和数量;
b)性能等级;
c)材料、炉号、化学成分;
d)试件拉力试验和冲击试验数据;
e)实物机械性能试验数据;
f)连接副扭矩系数测试值、平均值、标准偏差和测试环境温度;
g)出厂日期。
6.4 包装箱应牢固、防潮。箱内应按连接副的组合进行包装,不同批号的连接副不得混装。每箱质量不得超过40kg。包装箱内分装方法由制造厂选择。
6.5 包装箱外应有制造厂、产品名称、标准编号、批号、规格、数量、毛重等明显标记。
附录a
(规范性附录)
35vb 钢技术条件
a.1 35vb钢的化学成分应符合表a.1的规定。
表a.1
化学成分 | c | mn | si | p | s | v | b | cu |
范围/% | 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 采用直径为25mm的试样毛还,经热处理后的机械性能应符合表a.2的规定。
表a.2
试样热处理制度 | 抗拉强度 | 规定非比例延伸强度 rp0.2/mpa | 断后伸长率 a/% | 断后收缩率 z/% | 冲击吸收功 aku2/j |
不小于 | |||||
淬火870℃水冷 回火550℃水冷 | 785 | 640 | 12 | 45 | 55 |
a.3 钢材应进行冷顶锻试验,不允许有裂口或裂缝。
a.4 其余技术条件按gb/t 3077的规定。
更多相关数据
铆螺母技术条件 | |
普通螺纹量规技术条件 | |
螺栓技术条件 | |
紧固件 螺栓、螺钉、螺柱和螺母 通用技术条件 | |
钢结构用高强度大六角头螺栓、 大六角螺母、垫圈技术条件 | |
螺纹紧固件预涂粘附层技术条件 第2部分:聚酰胺锁紧层(qc/t 597.2-2017) | |
螺纹紧固件预涂粘附层技术条件 第1部分:微胶囊锁固层(qc/t 597.1-2017) | |