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建筑机械与设备高强度紧固件技术条件

  • 技术要求


    3. 1 性能等级

    3.1.1各类高强度栓、内六角圆柱头钉、等长双头柱的性能等级为8.89.810.912.9 

    3.1.2各类高强度 母的性能等级为891012

    3.1.3各类高强度垫圈的性能等级为300HV

    3. 2 材料

    1 高强度紧固件推荐材料和适用规格

    类别

    性能等级

    推荐材料

    材料标准号

    适用规格

    螺栓

    12.9

    35CrMo

    GB 3077

    所有规格

    40Cr

    42CrMo

    10.9

    20MnTiB

    GB 3077

    M24

    35VB

    GB 1231

    M30

    40Cr

    GB 3077

    所有规格

    45

    GB 699

    M22

    9.8

    8.8

    45

    GB 699

    M22

    35

    M16

    40Cr40B

    GB 3077

    所有规格

    螺母

    12

    35CrMo

    GB 3077

     

    40Cr

     

    42CrMo

     

    10

    4535

    GB 699

     

    15MnVB

    GB 3077

     

    40Cr

     

    9

    8

    35

    GB 699

     

    45

     

    40Cr

    GB 3077

     

    垫圈

    300HV

    4535

    GB 699

    所有规格

    注:9.8级仅适用于螺纹直径不大于16mm的规格。

        ② 供货时,材料检验的回火温度应符合GB 3098.1的有关规定。

     3.3 使用组合

    高强度螺栓、螺母、垫圈的性能等级使用组合应按表2的规定执行,其使用要求见附录A(参考件)。

    2 螺栓、螺母、垫圈的性能等级使用组合

    螺栓性能等级

    12.9

    10.9

    9.8

    8.8

    螺母性能等级

    12

    10

    9

    9

    8

    垫圈性能等级

    300HV

    适用规格范围

    所有规格

    M16

    M16

    M39

    所有规格

     3.4 尺寸精度要求

    3.4.1本标准的螺栓、螺母的精度等级为B级,垫圈为C其它精度等级的尺寸公差和形位公差,由用户按GB 3103.1GB 3103.3的规定选取,最低不应低于C

    3.4.2螺栓、螺母的螺纹及公差应符合下列要求:

    a.螺纹的基本尺寸按GB 196的规定螺栓和螺母螺纹的公差按GB 197规定的6 g级和6H级;

    b.螺纹牙侧的表面粗糙度不低于Ra12.5

    3.4.3螺栓、螺母和垫圈的其它尺寸公及形位公差应符合GB 3103.lGB 3103.3C级精度的规定

    3.4.4栓的末端按GB 2的规定制造

    3.5 机械性能要求

    3.5.1螺栓

    3.5.1.1螺栓的机械性能,在常温下进行试验时应符合表3的规定

    其中负载强度(不包括螺柱)的数值不得小于σbmin头部坚固性要求在头部及杆与头部交接处不应产生任何裂纹

    3 螺栓的机械性能

    机械性能

    性能等级

    8.8

    9.8

    10.9

    12.9

    抗拉强度σb  N/mm2

    公称

    800

    900

    1000

    1200

    min

    830

    900

    1040

    1220

    维氏硬度 HV30

    min

    250

    290

    320

    385

    max

    320

    336

    380

    435

    洛氏硬度 HRC

    min

    22

    28

    32

    39

    max

    34

    37

    39

    44

    屈服强度σ0.2  N/mm2

    公称

    640

    720

    900

    1080

    min

    660

    720

    940

    1100

    保证应力Sp  N/mm2

    600

    660

    930

    970

    伸长率δ

    min

    12%

    10%

    9%

    8%

    冲击吸收功Aku, J

    min

    30

    25

    20

    15

    螺纹未脱碳层的最小高度 E

    H1

    H1

    H1

    全脱碳层的最小深度 Gmm

    0.015

    注:9.8级仅适用于螺纹直径不大于16mm的规格。

        ② 冲击吸收功Aku试验试祥按GB 229中图A1的试样制作。

        ③ H1螺纹实际牙高。

     3.5.1.2当按表4及表5的最小拉力载荷进行楔负载试验时,断裂应发生在螺纹部分或螺纹与杆部交接处。

    4 粗牙螺栓的最小拉力载荷

    d

    P

    As

    性能等级

    8.8

    9.8

    10.9

    12.9

    mm

    mm2

    最小拉力载荷(As×σb ),N

    12

    1.75

    84.3

    70000

    75900

    87700

    102000

    14

    2

    115

    95500

    104000

    120000

    140000

    16

    2

    157

    130000

    141000

    163000

    192000

    18

    2.5

    192

    159000

    /

    200000

    234000

    20

    2.5

    245

    203000

    /

    255000

    299000

    22

    2.5

    303

    251000

    /

    315000

    370000

    24

    3

    353

    293000

    /

    367000

    431000

    27

    3

    459

    381000

    /

    477000

    560000

    30

    3.5

    561

    466000

    /

    583000

    684000

    33

    3.5

    694

    576000

    /

    722000

    847000

    36

    4

    817

    678000

    /

    850000

    997000

    39

    4

    976

    810000

    /

    1020000

    1190000

    42

    4.5

    1120

     

     

    /

    /

    注:d为螺纹规格(公称直径)。

    P为螺距。

    As为公称应力截面积。

    ④ 螺纹规格d42mm的最小拉力载荷,由供需双方协商。

    ⑤ 以下各表同。

    5 粗牙螺栓的最小拉力载荷

    d

    P

    As

    性能等级

    8.8

    9.8

    10.9

    12.9

    mm

    mm2

    最小拉力载荷(As×σb ),N

    12

    1.25

    92.1

    73700

    82900

    95800

    112000

    12

    1.5

    88.1

    70500

    79300

    91600

    107000

    14

    1.5

    125

    100000

    112000

    130000

    152000

    16

    1.5

    167

    134000

    150000

    174000

    204000

    18

    1.5

    216

    179000

    /

    225000

    264000

    20

    1.5

    272

    226000

    /

    283000

    332000

    20

    2

    258

    214000

    /

    269000

    315000

    22

    1.5

    333

    276000

    /

    346000

    406000

    22

    2

    318

    263000

    /

    330000

    388000

    24

    2

    384

    319000

    /

    399000

    468000

    27

    2

    496

    412000

    /

    516000

    605000

    30

    2

    621

    515000

    /

    646000

    758000

    33

    2

    761

    632000

    /

    791000

    928000

    36

    3

    865

    718000

    /

    900000

    1060000

    39

    3

    1030

    855000

    /

    1070000

    1260000

    42

    3

    1194

    /

    /

    /

    /

     3.5.1.3当按表6及表7的保证载荷进行螺栓试验时,施加载荷后的永久伸长量(包括测量误差)不应大于12.5μm

    6 粗牙螺栓的保证载荷

    d

    P

    As

    性能等级

    8.8

    9.8

    10.9

    12.9

    mm

    mm2

    保证载荷(As×SP ),N

    12

    1.75

    84.3

    50700

    55600

    70000

    81800

    14

    2

    115

    68800

    75900

    95400

    112000

    16

    2

    157

    94500

    104000

    130000

    152000

    18

    2.5

    192

    115000

    /

    159000

    186000

    20

    2.5

    245

    147000

    /

    203000

    238000

    22

    2.5

    303

    182000

    /

    251000

    294000

    24

    3

    353

    212000

    /

    293000

    342000

    27

    3

    459

    275000

    /

    381000

    445000

    30

    3.5

    561

    337000

    /

    466000

    544000

    33

    3.5

    694

    416000

    /

    576000

    673000

    36

    4

    817

    490000

    /

    678000

    792000

    39

    4

    976

    586000

    /

    810000

    947000

    42

    4.5

    1120

    /

    /

    /

    /

    注:d=42mm的保证载荷,由供需双方协商。


    7 牙螺栓的保证载荷

    d

    P

    As

    性能等级

    8.8

    9.8

    10.9

    12.9

    mm

    mm2

    保证载荷(As×Sp ),N

    12

    1.25

    92.1

    53400

    60800

    76400

    89300

    12

    1.5

    88.1

    51100

    58100

    73100

    85500

    14

    1.5

    125

    72500

    82500

    104000

    121000

    16

    1.5

    167

    96900

    110000

    139000

    162000

    18

    1.5

    216

    130000

    /

    179000

    210000

    20

    1.5

    272

    163000

    /

    226000

    264000

    20

    2

    258

    155000

    /

    215000

    250000

    22

    1.5

    333

    200000

    /

    276000

    323000

    22

    2

    318

    191000

    /

    268000

    309000

    24

    2

    384

    230000

    /

    319000

    372000

    27

    2

    496

    298000

    /

    412000

    481000

    30

    2

    621

    373000

    /

    515000

    602000

    33

    2

    761

    457000

    /

    632000

    738000

    36

    3

    865

    519000

    /

    718000

    839000

    39

    3

    1030

    618000

    /

    835000

    999000

    42

    3

    1194

    /

    /

    /

    /

    注:d=42mm的保证载荷,由供需双方协商。

     3.5.2螺母

    3.5.2.1粗牙螺母

    粗牙螺母的机械性能,在常温下进行试验时,应符合表8的规定

    8 粗牙螺母的机械性能

    性能等级

    D

    Sp

    维氏硬度 HV

    洛氏硬度 HRC

    mm

    N/mm2

    min

    max

    min

    max

    8

    12~16

    840

    206

    302

    /

    30

    16~39

    920

    233

    353

    /

    38

    39

    /

    207

    9

    12~16

    950

    206

    302

    /

    30

    16~39

    920

    39

    /

    /

    /

    /

    /

    10

    12~16

    1050

    272

    353

    28

    38

    16~39

    1060

    39

    /

    12

    12~16

    1190

    272

    353

    28

    38

    16~39

    1200

    39

    /

    /

    /

    /

    /

    注:D为螺纹规格,当D等于或小于27mm时,必须做保载试验。当D大于27mm时,凡不能做保载试验的,应供需双方同意,必须保证最低硬度

    Sp为保证应力。

     3.5.2.2细牙螺母

    细牙螺母的机械性能,在常温下进行试验时,应符合表9的规定。

    9细牙螺母的机械性能

    性能等级

    D

    1型螺母

    2型螺母

    Sp

    维氏硬度 HV

    Sp

    维氏硬度 HV

    mm

    N/mm2

    min

    max

    N/mm2

    min

    max

    8

    12~16

    935

    250

    353

    890

    195

    302

    16~33

    1030

    295

    /

    /

    /

    33~42

    1090

    295

    /

    /

    /

    9

    12~16

    /

    /

    /

    /

    /

    /

    16~33

    33~42

    10

    12~16

    1110

    295

    353

    1055

    250

    353

    16~33

    /

    /

    /

    1080

    260

    33~42

    /

    /

    /

    1080

    260

    12

    12~16

    /

    /

    /

    1200

    295

    353

    16~33

    /

    /

    /

    /

    /

    /

    33~42

    /

    /

    /

    /

    /

    /

    注:螺母的热处理由制造者确定。

            ② 表中“/”者、性能由制造厂与用户商定。

    3.5.2.3当按表10及表11的保证载荷对螺母进行试验时,螺母不得脱扣或断裂。

    10 粗牙螺母的保证载荷

    d

    P

    As

    性能等级

    8

    9

    10

    12

    mm

    mm2

    保证载荷(As×Sp ),N

    12

    1.75

    84.3

    70800

    80100

    88500

    100000

    14

    2

    116

    96600

    109000

    121000

    139000

    16

    2

    157

    132000

    149000

    165000

    187000

    18

    2.5

    192

    177000

    177000

    204000

    230000

    20

    2.5

    245

    225000

    225000

    260000

    294000

    22

    2.5

    303

    279000

    279000

    321000

    364000

    24

    3

    353

    325000

    325000

    374000

    424000

    27

    3

    459

    422000

    422000

    437000

    551000

    30

    3.5

    561

    516000

    516000

    595000

    673000

    33

    3.5

    694

    638000

    638000

    735000

    833000

    36

    4

    817

    752000

    752000

    866000

    980000

    39

    4

    976

    898000

    898000

    1030000

    1170000

    42

    4.5

    1120

    /

    /

    /

    /

    注:D=42mm的保证载荷,由供需双方协商。


    11 牙螺母的保证载荷

    d

    P

    As

    性能等级

    8

    10

    12

    1

    2

    1

    2

     

    mm

    mm2

    保证载荷(As×Sp ),N

    12

    1.25

    92.1

    86100

    82000

    102000

    97200

    111000

    12

    1.5

    88.1

    82400

    78400

    97800

    92900

    106000

    14

    1.5

    125

    117000

    111000

    139000

    132000

    150000

    16

    1.5

    167

    156000

    149000

    185000

    176000

    200000

    18

    1.5

    215

    221000

    /

    /

    232000

    /

    20

    1.5

    272

    280000

    /

    /

    294000

    /

    20

    2

    258

    266000

    /

    /

    279000

    /

    22

    1.5

    333

    343000

    /

    /

    360000

    /

    22

    2

    318

    238000

    /

    /

    343000

    /

    24

    2

    384

    396000

    /

    /

    415000

    /

    27

    2

    496

    511000

    /

    /

    536000

    /

    30

    2

    621

    640000

    /

    /

    671000

    /

    33

    2

    761

    784000

    /

    /

    822000

    /

    36

    3

    865

    943000

    /

    /

    934000

    /

    39

    3

    1030

    1120000

    /

    /

    1110000

    /

    42

    3

    1194

    /

    /

    /

    /

    /

    注:9级螺母,直径≤16mm,保证载荷参照8级螺母。

        ② D=42mm的保证载荷,由供需双方协商。

    3.5.3垫圈

    垫圈的机械性能用硬度表示垫圈的硬度为HV30329~436(HRC35~45), 标记为300 HV

    3.6表面缺陷

    非破坏检查时,螺栓、螺母和垫圈均不得有任何部位上的火裂缝,螺栓和螺母的支承面及其以下部位也不得有皱纹其余表面缺陷应按GB 5779.1~5779.3的规定执行

    3.7表面处理

    螺栓、螺母和垫圈表面应根据需要进行锌、氧化、镀铬、磷化、钝化等防锈处理。镀锌处理后,需按GB 5267进行去氢处理

  • 试验方法


    4.1螺栓的机加工试件的拉力试验

      GB 3098.18.1条及GB 228对机加工试件进行拉力试验。

    4.2螺栓的实物拉力试验

      GB 3098.18.2条及GB 228对实物进行拉力试验。

    4.3螺栓的硬度试验

      GB 3098.18.3条及GB 4340(维氏硬度)、GB 231(布氏硬度)、GB 230(洛氏硬度)进行硬度试验。

    4.4螺栓的保证载荷试验

      GB 3098.18.4条进行螺栓的保证载荷试验。

    4.5螺栓及内六角圆柱头螺钉的楔负载试验

      GB 3098.18.5条进行螺栓、螺钉的楔负载试验。

    4.6螺栓、螺钉头部坚固性试验

      GB 3098.18.7条进行头部坚固性试验。

    4.7螺栓的脱碳试验

      GB 3098.18.8条进行脱碳试验。

    4.8螺栓的再回火试验

      GB 3098.1中的8.9条进行再回火试验。

    4.9螺母的保证载荷试验

      GB 3098.28.1条进行螺母的保证载荷试验。

    4.10螺母的硬度试验

      GB 3098.28.2条进行螺母的硬度试验。

    4.11垫圈的硬度试验

      GB 230进行垫圈硬度试验。如有争议,按GB 4340进行维氏硬度(HV30) 试验、仲裁。

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注:数据仅供参考!
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