鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓大六角螺母墊圈及連接副的技術(shù)

______________________________________________________________________________________主題內(nèi)容與合用范疇本原則規(guī)定了鋼構(gòu)造用高強(qiáng)度大六角頭螺栓、大六角螺母、墊圈及連接副的技術(shù)規(guī)定、實(shí)驗(yàn)辦法、檢查規(guī)則、標(biāo)記及包裝。本原則合用于鐵路和公路橋梁、鍋爐鋼構(gòu)造、工業(yè)廠房、高層民用建筑、塔桅構(gòu)造、起重機(jī)械及其它鋼構(gòu)造摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接。2引用原則GB3077合金構(gòu)造鋼技術(shù)條件GB699優(yōu)質(zhì)碳素構(gòu)造鋼鋼號(hào)和普通技術(shù)條件GB3098.1緊固件機(jī)械性能螺栓、螺釘和螺柱GB3098.2緊固件機(jī)械性能螺母GB196普通螺紋基本尺寸(直徑l～600ram)GB197普通螺紋公差與配合(直徑1～355mm)GB2緊固件外螺紋零件的末端GB3103.1緊固件公差螺栓、螺釘和螺母GB3103.3緊固件公差平墊圈GB5779.1緊固件表面缺點(diǎn)螺栓、螺釘和螺柱普通規(guī)定GB5779.2緊固件表面缺點(diǎn)螺母普通規(guī)定GB228金屬拉伸實(shí)驗(yàn)法GB229金屬夏比(u型缺E1)沖擊實(shí)驗(yàn)辦法GB230金屬洛氏硬度實(shí)驗(yàn)辦法GB4340金屬維氏硬度實(shí)驗(yàn)辦法GB1237緊固件的標(biāo)記辦法GB90緊固件驗(yàn)收檢查、標(biāo)志與包裝GB/T1228鋼構(gòu)造用高強(qiáng)度大六角頭螺栓GB/T1229鋼構(gòu)造用高強(qiáng)度大六角螺母GB/T1230鋼構(gòu)造用高強(qiáng)度墊圈3技術(shù)規(guī)定3.1性能等級(jí)、材料及使用配合__________________________________________________________________________________________國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局]991-04-22同意1992-01-01實(shí)施1GB/T1231—913.1.1表1類別性能等級(jí)推薦材料原則編號(hào)合用規(guī)格螺栓10.9S20MnTiBGB3077≤M2435VB≤M308.8S40BGB3077≤M2445GB699≤M2235GB699≤M20螺母10H45、35GB69915MnVBGB30778H35GB699墊圈HRC35～4545、35GB6995.表2螺栓螺母墊圈lO.9S10HHRC35～458.8S8HHRC35～455.2機(jī)械性能5.25.2.1制造廠須將制造螺栓的材料取樣制成試件，進(jìn)行拉力實(shí)驗(yàn)，其成果應(yīng)符合表3的規(guī)定。當(dāng)螺栓的材料直徑≥16mm表3性能等級(jí)抗拉強(qiáng)度αbMPa屈服強(qiáng)度σ0.2MPa伸長(zhǎng)率δ5%收縮率ψ%沖擊韌性ακJ/cm2不不大于lO.9Sl040～l2409401042598.8S830～l0306601245785.2.1.2實(shí)物機(jī)械性能進(jìn)行螺栓實(shí)物楔負(fù)載實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)拉力載荷在表4規(guī)定的范疇內(nèi)，斷裂應(yīng)發(fā)生在螺紋部分或螺紋與螺桿交接處。2GB/T1231—91表4螺紋規(guī)格dM12M16M20(M22)M24(M27)M30公稱應(yīng)力截面積A，mm284.3157245303353459561性能等級(jí)10.9S拉力載荷N87700～104500163000195000255000～304000315000～376000367000～438000477000～569000583000～6960008.8S70000～86800130000～162000203000～252000251000～312000293000～364000381000～473000466000～5780003.2.當(dāng)螺栓l/d≤3時(shí)，如不能做楔負(fù)載實(shí)驗(yàn)，允許做芯部硬度實(shí)驗(yàn)。芯部硬度值應(yīng)符合表5的規(guī)定。表5性能等級(jí)維氏硬度HV30洛氏硬度HRCminmaxminmax10.9S31236733398.8S249296243l3.2.1螺栓的脫碳層按GB3098.1表3的有關(guān)規(guī)定。3.23.2.2螺母的確保載荷應(yīng)符合表6的規(guī)定。表6螺紋規(guī)格DM12M16M20(M22)M24(M27)M3010H確保載荷N877001630002550003150003670004770005830008H確保載荷N700001300002030002510002930003810004660003.2.2螺母硬度應(yīng)符合表7的規(guī)定。表7性能等級(jí)洛氏硬度維氏硬度minmaxminmax10HHRB98HRC28HV30222HV302748HHRB95HRC22HV30206HV302373.2.3墊圈的硬度為HVs0329～436(HRC35～45)。3.3連接副的扭矩系數(shù)3.3.110.9s級(jí)高強(qiáng)度大六角頭螺栓連接副必須按確保扭矩系數(shù)供貨，同批連接副的扭矩系數(shù)平均值為0.110～0.150，扭矩系數(shù)原則偏差應(yīng)不大于或等于0.010。每一連接副涉及一種螺栓、一種螺母、二個(gè)3GB/T1231—91墊圈，并應(yīng)分屬同批制造。3.3.23.4螺栓、螺母的螺紋3.4.1差帶按GB197的6H。3.4.23.5螺栓的螺紋末端螺栓的螺紋末端按GB2的規(guī)定。3.6表面缺點(diǎn)3.6.1螺栓、螺母的表面缺點(diǎn)分別按GB57793.63.7其它尺寸及形位公差螺栓、螺母、墊圈的其它尺寸及形位公差應(yīng)符合GB3103.1、GB3103.3.8凹穴螺栓經(jīng)顧客同意，螺栓頭部允許制成凹穴形，其對(duì)角寬度emin≥1.12smin，凹穴底部可制成球面。3.9表面解決螺栓、螺母、墊圈均應(yīng)進(jìn)行表面防銹解決，表面解決工藝及配方由制造廠選擇，但經(jīng)解決后的10.9s級(jí)高強(qiáng)度大六角頭螺栓連接副扭矩系數(shù)還必須符合第3.3條規(guī)定。4實(shí)驗(yàn)辦法4.1螺栓實(shí)驗(yàn)辦法4.拉力試件和沖擊韌性試件應(yīng)在同一根棒材上截取，并經(jīng)同一熱解決工藝解決。4.1原材料經(jīng)熱解決后，按GB228的規(guī)定制成拉力試件。加工試件時(shí)，其直徑減小量不應(yīng)超出原材料直徑的25%(約為截面積的44%)，并以此擬定試件直徑。4.1.1原材料經(jīng)熱解決后，按GB229圖1的規(guī)定制成沖擊韌性試件，并在常溫下進(jìn)行沖擊韌性實(shí)驗(yàn)。4.1將螺栓擰在帶有內(nèi)螺紋的專用夾具上(最少六扣)，螺栓頭下置一10°楔墊，再裝在拉力實(shí)驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行楔負(fù)載實(shí)驗(yàn)(圖1)。圖l4GB/T1231—91楔墊型式與尺寸如圖2及表8規(guī)定；其硬度為HRC45～50。圖2表8dM12M16M20(M22)M24(M27)M30C0.81.61.63.23.23.23.2R1.21.41.41.61.61.61.64.1.3螺栓在距螺桿末端等于螺紋直徑d的截面上進(jìn)行，對(duì)該截面距離中心的四分之一螺紋直徑處，任測(cè)四點(diǎn)，取后三點(diǎn)平均值。如有爭(zhēng)議，以維氏硬度(HV3。)實(shí)驗(yàn)為仲裁。4.1.4脫碳實(shí)驗(yàn)按GB3098.1中的第8.8節(jié)規(guī)定。4.2螺母實(shí)驗(yàn)辦法4.2.1確保載荷實(shí)驗(yàn)將螺母擰入螺紋芯棒(見圖3)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)夾頭的移動(dòng)速度不應(yīng)超出3mm／min。對(duì)螺母施加表6規(guī)定的確保載荷，并持續(xù)15s，螺母不應(yīng)脫扣或斷裂。當(dāng)去除載荷后，應(yīng)可用手將螺母旋出，或者借助扳手松開螺母(但不應(yīng)超出半扣)后用手旋出。在實(shí)驗(yàn)中，如螺紋芯棒損壞，則實(shí)驗(yàn)作廢。螺紋芯棒的硬度應(yīng)≥HRC45，其螺紋公差帶為5h6g，但大徑應(yīng)控制在6g公差帶靠近下限的四分之一的范疇內(nèi)。4.2.2硬度實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)在螺母表面進(jìn)行，任測(cè)四點(diǎn)，取后三點(diǎn)平均值。驗(yàn)收時(shí)，如有爭(zhēng)議，以螺母支承面上的維氏硬度(HV30)實(shí)驗(yàn)為仲裁。4.5墊圈硬度實(shí)驗(yàn)在墊圈的表面上任測(cè)四點(diǎn)，取后三點(diǎn)平均值，如有爭(zhēng)議，以維氏硬度(HV30)實(shí)驗(yàn)為仲裁。5GB/T1231—91圖3D0按GB5277對(duì)中檔裝配的規(guī)定4.4連接副扭矩系數(shù)實(shí)驗(yàn)4.使用。扭矩系數(shù)計(jì)算公式以下：K=T/Pd式中：K--扭矩系數(shù)；T--施擰扭矩，Nm；D--螺栓的螺紋規(guī)格，mm；P--螺栓預(yù)拉力，kN。4.4.2值應(yīng)在9.8Nm下列。4.4.3螺栓預(yù)拉力的示值應(yīng)在測(cè)定軸力值的1%下列。4.4得之扭矩系數(shù)無效。表9螺栓螺紋規(guī)格M12M16M20(M22)M24(M27)M30PmaxkN59113177216250324397minkN49931421772062653294.46GB/T1231--91進(jìn)行連接副扭矩系數(shù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)同時(shí)統(tǒng)計(jì)環(huán)境溫度。實(shí)驗(yàn)所用的機(jī)具、儀表及連接副均應(yīng)放置在該環(huán)境內(nèi)最少2h以上。5檢查規(guī)則5.1出廠檢查按批進(jìn)行。同一性能等級(jí)、材料、爐號(hào)、螺紋規(guī)格、長(zhǎng)度(當(dāng)螺栓長(zhǎng)度≤100mm時(shí)、長(zhǎng)度相差≤15mm，螺栓長(zhǎng)度>100mm時(shí)、長(zhǎng)度相差≤20mm，可視為同一長(zhǎng)度)、機(jī)械加工、熱解決工藝、表面解決工藝的螺栓為同批。同一性能等級(jí)、材料、爐號(hào)、螺紋規(guī)格、機(jī)械加工、熱解決工藝、表面解決工藝的螺母為同批。同一性能等級(jí)、材料、爐號(hào)、規(guī)格、機(jī)械加工、熱解決工藝、表面解決工藝的墊圈為同批。分別由同批螺栓、螺母、墊圈構(gòu)成的連接副為同批連接副。對(duì)確保扭矩系數(shù)供貨的螺栓連接副最大批量為3000套。5.2螺栓、螺母、墊圈的尺寸、外觀、機(jī)械性能及表面缺點(diǎn)的檢查按GB90規(guī)定。5.5連接副扭矩系數(shù)的檢查按批抽取8套，8套連接副的扭矩系數(shù)平均值及原則偏差均應(yīng)符合第3.5.4制造廠應(yīng)以批為單位提供產(chǎn)品質(zhì)量檢查報(bào)告書，內(nèi)容以下：a.規(guī)格、數(shù)量；b.性能等級(jí)；c.材料、爐號(hào)、化學(xué)成分；d.試件拉力實(shí)驗(yàn)和沖擊韌性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；e.機(jī)械性能實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；1.連接副扭矩系數(shù)平均值、原則偏差、測(cè)試環(huán)境溫度；g.出廠日期和批號(hào)。5.5顧客對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有異議時(shí)，在正常運(yùn)輸和保管條件下，應(yīng)在產(chǎn)品出廠之日起六個(gè)月之內(nèi)向制造廠提出，并經(jīng)雙方按本原則之規(guī)定進(jìn)行復(fù)驗(yàn)裁決。6標(biāo)志與包裝6.1螺栓應(yīng)在頭部頂面制出性能等級(jí)和制造廠凸型標(biāo)志(圖4)，標(biāo)志中“·”能夠省略。標(biāo)志中第一部分?jǐn)?shù)字(“·”前)表達(dá)公稱抗拉強(qiáng)度的1／100，第二部分?jǐn)?shù)字(“·”后)表達(dá)公稱屈服強(qiáng)度與公稱抗拉強(qiáng)度比值的10倍，字母s表達(dá)鋼構(gòu)造用高強(qiáng)度大六角頭螺栓，××為制造廠標(biāo)志。6.2單倒角螺母應(yīng)在頂面上制出性能等級(jí)和制造廠標(biāo)志，雙倒角螺母應(yīng)在任一支承面上制出凹型性能等級(jí)和制造廠標(biāo)志(圖5)。標(biāo)志中數(shù)字表達(dá)螺母性能等級(jí)，字母H表達(dá)大六角螺母，××為制造廠標(biāo)志。圖47GB/T1231—91圖56.5包裝箱應(yīng)牢固、防潮。箱內(nèi)應(yīng)按連接副的組合包裝，不同批號(hào)的連接副不得混裝。每箱質(zhì)量不得超過40蠔。包裝箱內(nèi)分裝辦法由制造廠選擇。6.4包裝箱外應(yīng)有制造廠、產(chǎn)品名稱、原則號(hào)、批號(hào)、規(guī)格、數(shù)量、毛重等明顯標(biāo)記。8GB/T1231—91附錄A35VB鋼技術(shù)條件(補(bǔ)充件)A135VB鋼的化學(xué)成分應(yīng)符合表A1的規(guī)定。表A1化學(xué)成分CMnSiPSVBCu范疇%0.3l～0.370.50～0.900.17～O．37≤0.04≤0.040.05～0.120.001～0.00440.25A2采用直徑為25mm的試樣毛坯，經(jīng)熱解決后的機(jī)械性能應(yīng)符合表A2的規(guī)定。表A2試樣熱解決制度抗拉強(qiáng)度σbMPa屈服點(diǎn)σsMPa伸長(zhǎng)率δ5%收縮