钢结构制机械性能课件.ppt

1、2022年8月7日钢结构高强度紧固件连接付钢结构高强度紧固件连接付机械性能机械性能 概 述o 自自19611961年开始年开始,在世界范围内钢结构螺栓广泛使用在铁在世界范围内钢结构螺栓广泛使用在铁路和公路桥梁、锅炉钢结构厂房、工业厂房、机械另路和公路桥梁、锅炉钢结构厂房、工业厂房、机械另件、高层建筑及其它钢结构使用方面件、高层建筑及其它钢结构使用方面。o 近年来在风能行业大量推广采用。近年来在风能行业大量推广采用。o 由于其结构的重量与结构强度的合理性，已得到广泛由于其结构的重量与结构强度的合理性，已得到广泛的使用。的使用。o 各国都开始着力研究制定了钢结构螺栓的标准。各国都开始着力研究制定了

2、钢结构螺栓的标准。o 主要有摩擦连接付和扭剪型高强度螺栓主要有摩擦连接付和扭剪型高强度螺栓/螺母螺母/垫圈组垫圈组合件二类。合件二类。o 从从9090年代开始我国出口在扩大。年代开始我国出口在扩大。2022年8月7日2 各国钢结构螺栓连接副标准各国钢结构螺栓连接副标准国别国别产品名称产品名称标准号标准号性能等级性能等级中国中国钢结构用高强度大六角头螺栓连接副钢结构用高强度大六角头螺栓连接副GB/TGB/T1228123110.9S10.9S、8.8S 8.8S 钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副GB/TGB/T3632363310.9S10.9S美国美国钢结构螺栓钢结

3、构螺栓ASTM A325ASTM A325、A490A325A490 A325A490 钢结构连接用高强度螺栓钢结构连接用高强度螺栓ASTM AASTM A、A8S;10S 8S;10S 钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副ASTM F1852 ASTM F1852 A325A325钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副ASTM F2280ASTM F2280A490A490欧共体欧共体 钢结构高强度大六角头螺栓连接副钢结构高强度大六角头螺栓连接副ENEN14399.1 16HRHR、HV8.8;10.98.8;10.9德国德国钢结构高强度大六角头

4、螺栓连接副钢结构高强度大六角头螺栓连接副DINDIN6914691610.910.9国际国际钢结构高强度大六角头螺栓连接副钢结构高强度大六角头螺栓连接副ISOISO7412;74168.8;10.9 8.8;10.9 日本日本高强度六角螺栓高强度六角螺栓JIS B 1186JIS B 1186F8TF8T、F10T 扭剪型高强度螺栓扭剪型高强度螺栓JSS JSS 09S10TS10T英国英国高强度摩擦型夹紧螺栓连接副高强度摩擦型夹紧螺栓连接副BSBS43958.8;10.9 8.8;10.9 澳洲澳洲建筑工程用高强度螺栓连接副建筑工程用高强度螺栓连接副ASAS12528.88.82022年8月

5、7日3钢结构高强度螺栓有二类产品钢结构高强度螺栓有二类产品2022年8月7日4钢结构高强度螺栓连接付钢结构高强度螺栓连接付 扭剪型高强度螺栓扭剪型高强度螺栓定义：定义：中国、日本：钢结构高强度螺栓摩擦连接付中国、日本：钢结构高强度螺栓摩擦连接付 欧洲：欧洲：高强度预载荷建筑高强度预载荷建筑用用钢结构螺栓连接件钢结构螺栓连接件 美国：高强度螺栓组件美国：高强度螺栓组件120000、15000psio 特点：特点：u对高强度螺栓给以强大对高强度螺栓给以强大的预紧力（预载荷），的预紧力（预载荷），使连接件之间产生压应使连接件之间产生压应力（摩擦力），由此而力（摩擦力），由此而传递外力。传递外力。u高

6、强度螺栓和铆接中不高强度螺栓和铆接中不能有能有剪应力。剪应力。工作过程工作过程是通过摩擦传递力。是通过摩擦传递力。u承受轴力要均匀，刚性承受轴力要均匀，刚性好，承载力大，尤其是好，承载力大，尤其是可以在反复载荷作用下可以在反复载荷作用下抗疲劳性能高。抗疲劳性能高。2022年8月7日5高强度螺栓摩擦连接原理高强度螺栓摩擦连接原理轴力是通过装轴力是通过装配扭矩来实现配扭矩来实现，一定的轴力，一定的轴力由由扭矩系数来扭矩系数来保证！保证！p 高强度、高风险、高价值的产品。高强度、高风险、高价值的产品。p 制造上要求：制造上要求：u材料是中碳钢或合金中碳钢，材料表面不允许有微观、可见裂缝材料是中碳钢或

7、合金中碳钢，材料表面不允许有微观、可见裂缝u高强度螺栓的综合机械性能（强度、硬度、韧性要求）高强度螺栓的综合机械性能（强度、硬度、韧性要求）u低温冲击试验低温冲击试验u10.910.9级用机械镀锌、达克罗、（热镀锌）处理级用机械镀锌、达克罗、（热镀锌）处理u表面要进行适当的润滑处理表面要进行适当的润滑处理p 尺寸结构上要求：尺寸结构上要求：u重型螺栓（大六角头大对边、重型螺栓（大六角头大对边、粗杆粗杆)u头下园弧加大头下园弧加大u短螺纹长度，短螺纹长度，杆部不受剪杆部不受剪2022年8月7日6钢结构螺栓的要点钢结构螺栓的要点p 装配上要求：装配上要求：u要有一定的装配预载荷轴力要有一定的装配预

8、载荷轴力u装配轴力要均匀，适当的润滑条件来控制（确保摩擦系数）装配轴力要均匀，适当的润滑条件来控制（确保摩擦系数）u螺栓本身不受剪切力螺栓本身不受剪切力u欧洲主要控制扭矩、轴力、系数欧洲主要控制扭矩、轴力、系数u美国美国A325A325、AS1252AS1252控制转角试验控制转角试验u表面磁粉探伤表面磁粉探伤p 各国标准有一套完整的钢结构螺栓试验规范要求：各国标准有一套完整的钢结构螺栓试验规范要求：u强度试验强度试验u硬度试验硬度试验u低温冲击试验低温冲击试验u伸长率伸长率u扭矩或转角试验扭矩或转角试验u尺寸检验尺寸检验2022年8月7日7钢结构螺栓的要点钢结构螺栓的要点分析钢结构螺栓分析钢

9、结构螺栓扭矩和轴力关系扭矩和轴力关系 2022年8月7日8扭矩试验扭矩试验 转角试验转角试验 2022年8月7日9钢结构高强度螺纹紧固件拧紧原理钢结构高强度螺纹紧固件拧紧原理1、给螺栓施加扭矩、给螺栓施加扭矩2、螺栓产生轴力、螺栓产生轴力3、拧紧过程是一个克服摩拧紧过程是一个克服摩擦的过程擦的过程Reibungszahl=0,08夹紧力夹紧力螺纹摩擦扭矩螺纹摩擦扭矩端面摩擦扭矩端面摩擦扭矩钢结构高强度螺纹紧固件拧紧方法钢结构高强度螺纹紧固件拧紧方法o高强度螺栓预紧力的连接可以提高螺栓连接的可靠性、防松能力高强度螺栓预紧力的连接可以提高螺栓连接的可靠性、防松能力及螺栓的疲劳强度，并且能增强螺纹连

10、接体的紧密性和刚度。及螺栓的疲劳强度，并且能增强螺纹连接体的紧密性和刚度。o在螺纹紧固件的连接使用中，没有预紧力或预紧力不够时，起不在螺纹紧固件的连接使用中，没有预紧力或预紧力不够时，起不到真正的连接作用，一般称之为欠拧；到真正的连接作用，一般称之为欠拧；o但过高的预紧力或者不可避免的超拧也会导致螺纹连接的失败。但过高的预紧力或者不可避免的超拧也会导致螺纹连接的失败。o螺纹紧固件的预紧力则多是采用：螺纹紧固件的预紧力则多是采用：来实现来实现o当设计确定了预紧力之后，安装时采用何种控制方法？如何规定当设计确定了预紧力之后，安装时采用何种控制方法？如何规定拧紧力矩的指标？是判定钢结构螺栓的质量关键

11、要素。拧紧力矩的指标？是判定钢结构螺栓的质量关键要素。o ：的关系的关系2022年8月7日10扭矩法扭矩法和和转角法转角法扭矩扭矩轴力轴力摩擦系数摩擦系数钢结构高强度螺纹紧固件拧紧方法钢结构高强度螺纹紧固件拧紧方法o由于高强度钢结构螺栓的使用、由于高强度钢结构螺栓的使用、装配装配特性性！必须拧特性性！必须拧紧紧（达到一（达到一定的轴力要求）一组连接付。定的轴力要求）一组连接付。o由于由于工件连接是通过多个螺栓来紧固，要求工件连接是通过多个螺栓来紧固，要求每个螺栓每个螺栓承载力一承载力一致致，要，要求求螺栓轴力均匀，确保工件不发生滑螺栓轴力均匀，确保工件不发生滑移移。o由于表面热镀锌高强度组件，

12、为防止螺纹咬死，而不能达到预其由于表面热镀锌高强度组件，为防止螺纹咬死，而不能达到预其的效果、由于为获得均匀的轴力、良好的控制扭矩系数，必须进的效果、由于为获得均匀的轴力、良好的控制扭矩系数，必须进行表面润滑处理。行表面润滑处理。o 标准给出了拧紧试验三个方法标准给出了拧紧试验三个方法2022年8月7日11扭矩法扭矩法转角法转角法扭矩斜率扭矩斜率法法装配装配应力应力应变曲线应变曲线2022年8月7日12b0.20塑性塑性断裂断裂弹性弹性装配装配区域区域伸长伸长应力应力kN扭矩扭矩Nm 扭矩试验法扭矩试验法扭矩法就是利用扭矩与预紧力的线性关系在弹性区进行紧固控制的扭矩法就是利用扭矩与预紧力的线性

13、关系在弹性区进行紧固控制的一种方法。该方法在拧紧时，只对一个确定的紧固扭矩进行控制。当一种方法。该方法在拧紧时，只对一个确定的紧固扭矩进行控制。当超出弹性范围以后，扭矩与轴向力之间不再有正比关系，若继续拧紧超出弹性范围以后，扭矩与轴向力之间不再有正比关系，若继续拧紧，则可能在扭矩不增加甚至降低的情况下将螺栓拧断。，则可能在扭矩不增加甚至降低的情况下将螺栓拧断。扭矩扭矩/螺栓力曲线螺栓力曲线该试验考核目的：该试验考核目的：一定的润滑条件来控制一定的润滑条件来控制平均匀轴力。平均匀轴力。控制扭矩系数控制扭矩系数扭矩系数扭矩系数K=0.11-0.15,K=0.11-0.15,标准偏差标准偏差0.01

14、00.010。p 扭矩系数扭矩系数公式公式：K=T/PK=T/P*D D o如果螺栓极限强度确定，扭矩选定，扭矩系数越小，则产生的紧如果螺栓极限强度确定，扭矩选定，扭矩系数越小，则产生的紧固力越大；固力越大；o扭矩系数越大，则产生的紧固力越小。当扭矩系数小到一定的程扭矩系数越大，则产生的紧固力越小。当扭矩系数小到一定的程度，在一定的扭矩的作用下紧固力超过了螺栓的强度极限，高强度，在一定的扭矩的作用下紧固力超过了螺栓的强度极限，高强度螺栓就会产生伸长甚至断头的现象；度螺栓就会产生伸长甚至断头的现象；o对钢结构用高强度螺栓连接副作了标准规定，扭矩系数对钢结构用高强度螺栓连接副作了标准规定，扭矩系数

15、K=0.11-0.15,标准偏差标准偏差0.010。o标准偏差标准偏差0.010，在安装时，就会产生个别螺栓的偏离现象：，在安装时，就会产生个别螺栓的偏离现象：标准偏差值偏大，容易造成过拧；标准偏差值偏小，容易产生松标准偏差值偏大，容易造成过拧；标准偏差值偏小，容易产生松动现象动现象2022年8月7日14 扭矩试验法扭矩试验法oT-扭矩（扭矩（N.M）oK-扭矩系数（也称总摩擦系数）扭矩系数（也称总摩擦系数）oP-预紧力（也称轴力预紧力（也称轴力KN）oD-螺纹的公称直径（螺纹的公称直径（mm）转角试验法转角试验法 扭矩转角法是控制螺栓的轴向伸长量的一种方法。在螺栓整个拧紧过扭矩转角法是控制螺

16、栓的轴向伸长量的一种方法。在螺栓整个拧紧过程中（包括弹性变形和塑性变形阶段），螺栓伸长量始终与螺栓头的转程中（包括弹性变形和塑性变形阶段），螺栓伸长量始终与螺栓头的转角成正比（每增加角成正比（每增加1转角则螺栓伸长约转角则螺栓伸长约1/360个螺距）。在弹性范围个螺距）。在弹性范围内螺栓轴向力与伸长量成正比，控制伸长量就是控制轴向力。内螺栓轴向力与伸长量成正比，控制伸长量就是控制轴向力。旋转旋转/螺栓力曲线螺栓力曲线该试验考核目的该试验考核目的是：是：螺栓的强度螺栓的强度和韧性，而非表和韧性，而非表面润滑为主。面润滑为主。2022年8月7日16热镀锌螺栓、螺母旋转能力试验示意图热镀锌螺栓、螺母

17、旋转能力试验示意图旋转规定的角度旋转规定的角度从从10%保证保证载力作为开始载力作为开始角角适用于美制适用于美制A325、澳制、澳制AS1252热热镀锌螺栓、螺母的镀锌螺栓、螺母的咬合、转角试验咬合、转角试验扭矩试验机扭矩试验机国外研制此类设备主要公司：国外研制此类设备主要公司：德国德国Schatz,德国德国Reck-Engineering,美国美国RS-Technology,2022年8月7日18扭矩试验机扭矩试验机上海华龙产上海华龙产美制钢结构高强度螺栓美制钢结构高强度螺栓 2022年8月7日19 美制钢结构高强度螺栓概述美制钢结构高强度螺栓概述o钢结构钢结构高强度高强度螺栓螺栓连接付连接

18、付广泛广泛应应用用于：于：铁路和公路桥梁铁路和公路桥梁 锅炉钢结构厂房、工业厂房、高层建筑锅炉钢结构厂房、工业厂房、高层建筑 机械另件及其它钢结构使用方面机械另件及其它钢结构使用方面o由于其结构的重量与结构强度的合理性，已得到广泛的使用。由于其结构的重量与结构强度的合理性，已得到广泛的使用。u美国美国1961年开始年开始提出提出A325、A490高强度结构高强度结构螺栓连接付螺栓连接付,u2000年后才逐步开始提出年后才逐步开始提出F1852、F2280扭剪型高强度螺栓扭剪型高强度螺栓/螺母螺母/垫圈组合件垫圈组合件。u世界上研究最早是日本世界上研究最早是日本JIB 1186摩擦连接用高强度六

19、角螺栓、摩擦连接用高强度六角螺栓、螺母、平垫片系列螺母、平垫片系列。u目前钢结构螺栓技术含量、水平最高是欧共体的目前钢结构螺栓技术含量、水平最高是欧共体的EN14399-1/6 高强度建筑连接件预载荷钢结构螺栓技格规范高强度建筑连接件预载荷钢结构螺栓技格规范u各国各国钢结构螺栓的标准钢结构螺栓的标准目目录录2022年8月7日20美制钢结构螺栓标准（最新）美制钢结构螺栓标准（最新）2022年8月7日21标准标准标准名称标准名称ASTMASTM A325-2009A325-2009钢钢结构结构螺栓螺栓连接付连接付，热处理，热处理，抗拉强度抗拉强度120/105ksi120/105ksi (相当于相

20、当于8.88.8级级)ASTMASTM A325M-2008A325M-2008钢结构螺栓连接付，热处理，钢结构螺栓连接付，热处理，抗拉强度抗拉强度830MPa830MPaASTM A490-2009ASTM A490-2009合金合金钢结构钢结构螺栓螺栓连接付连接付，热处理，热处理，抗拉抗拉强度强度min min 150ksi150ksi(相当于相当于10.910.9级级)ASTM F1852-2007ASTM F1852-2007钢热处理、控制抗拉强度钢热处理、控制抗拉强度120/105ksi120/105ksi，扭剪型钢结扭剪型钢结构螺栓、螺母和垫片组件构螺栓、螺母和垫片组件(相当于相当

21、于A325A325、8.88.8级级)ASTM F2280-2006ASTM F2280-2006钢热处理、控制抗拉强度最小钢热处理、控制抗拉强度最小150ksi150ksi，扭剪型钢结扭剪型钢结构螺栓、螺母和垫片组件构螺栓、螺母和垫片组件(相当于相当于A490A490、10.910.9级级)2022年8月7日 第一部份第一部份钢结构高强度六角螺栓钢结构高强度六角螺栓 A325-2009 A325-20092022年8月7日23ASTM A325-2009ASTM A325-2009钢钢结构结构螺栓螺栓连接付连接付 热处理热处理 抗拉强度抗拉强度120/105ksi120/105ksi p范围

22、范围:u标准规定二种类型等级的热处理钢结构螺栓，即标准规定二种类型等级的热处理钢结构螺栓，即1 1型和型和3 3型。型。u规格规格1 1寸抗拉强度为寸抗拉强度为120ksi120ksi minminu规格规格1 1寸抗拉强度为寸抗拉强度为105ksi105ksi minmin。u适用于钢结构联接。适用于钢结构联接。u本钢结构组件、安装方法应遵守、符合美国工程钢结构研究会协会本钢结构组件、安装方法应遵守、符合美国工程钢结构研究会协会批准的批准的ASTM A325ASTM A325和和ASTM A490ASTM A490螺栓的结构联结接件技术规范要求螺栓的结构联结接件技术规范要求p等级说明：等级说

23、明：IFI-6IFI-6版原有三个等到级版原有三个等到级。u1 1型型用中碳钢、中碳硼钢、中碳合金钢制造。用中碳钢、中碳硼钢、中碳合金钢制造。u2 2型型是低碳马氏体钢。是低碳马氏体钢。于于19911991年年1111月份已取消月份已取消。u3 3型型用耐大气腐蚀钢制造。用耐大气腐蚀钢制造。技术要求技术要求o 螺栓结构型式螺栓结构型式:(标准标准版本年份版本年份)u英寸尺寸标准按英寸尺寸标准按ASME B18.2.6ASME B18.2.6重型六角头结构螺栓重型六角头结构螺栓20072007年年u*ANSI/ASME B18.2.1ANSI/ASME B18.2.1重型六角头螺栓重型六角头螺栓

24、19981998年已取消。年已取消。二个标准主要是螺纹长度的差异二个标准主要是螺纹长度的差异 u米制尺寸标准按米制尺寸标准按ASMEB18.2.3.7MASMEB18.2.3.7M米制重型六角头结构螺栓米制重型六角头结构螺栓o美制螺纹美制螺纹UNCUNC粗牙螺纹粗牙螺纹2A2A级，级，1 1寸可采寸可采8UN8UN系列。系列。o螺纹检验螺纹检验ANSI B1.3MANSI B1.3M标准的标准的“2121”方法。方法。2022年8月7日24 螺纹处受剪螺纹处受剪 杆部受剪杆部受剪 杆部受剪杆部受剪 螺纹处受剪螺纹处受剪 钢结构螺栓螺纹长度规定钢结构螺栓螺纹长度规定o钢结构栓装配图示钢结构栓装配

25、图示2022年8月7日25产品分类方式螺纹长度LT商品紧固件商品紧固件 6 6寸长度寸长度2.252.25倍直径倍直径 6 6寸长度寸长度2.52.5倍直径倍直径钢结构紧固件 1寸直径2倍直径 1寸直径1.5倍直径螺纹留存螺纹留存3牙牙杆部受剪杆部受剪2022年8月7日26F436F436垫片垫片F959F959指示垫片指示垫片A325A325切削螺纹切削螺纹A325A325滚制螺纹滚制螺纹2022年8月7日27 A325 A325 螺栓与螺母性能等级匹配表螺栓与螺母性能等级匹配表 A325A325螺栓螺栓螺螺 母母等级等级表面表面标准标准等级等级表面表面1 1型型无镀层无镀层A563A563

26、C C、C3C3、D D、DHDH、DH3DH3无镀层无镀层*A194A1942H2H1 1型型镀锌层镀锌层A563A563DHDH热镀锌层热镀锌层*A194A1942H2H1 1型型F1136F1136铬铬/锌锌镀锌镀锌3 3级级A563A563DHDHF1136F1136铬铬/锌锌 5 5级级3 3型型无镀层无镀层A563A563C3C3、DH3DH3无镀层无镀层p A325 A325 螺栓配垫圈螺栓配垫圈F436F436标准或标准或*F959F959标准。标准。p *2007 2007年版不推荐。年版不推荐。技术要求技术要求 F2329F2329与与A153A153的区别的区别 表面处理

27、标准要求表面处理标准要求 I I型螺栓型螺栓 化学成份化学成份 2022年8月7日28表面处理表面处理标准标准要求要求螺母螺母热镀锌ASTM F2329厚度55微米扩孔扩孔达克罗ASTM F1136 螺栓是3级螺母是5级-机械镀锌ASTM B69555级扩孔扩孔CMnPSSi0.320.520.600.040.050.150.30 热镀锌标准差异热镀锌标准差异p A153/A153M A153/A153M 标准适用于钢铁制件上的热浸锌镀层：标准适用于钢铁制件上的热浸锌镀层：材料和材料和热浸锌的热浸锌的加工、镀层厚度、热浸锌工作质量、表面和外观加工、镀层厚度、热浸锌工作质量、表面和外观、抽样、试

28、验方法的、抽样、试验方法的技术规范要求。技术规范要求。紧固件选区用紧固件选区用C C级镀层级镀层p F2329F2329标准适用于碳钢、合金钢螺栓、螺钉、螺母垫片的标准适用于碳钢、合金钢螺栓、螺钉、螺母垫片的螺纹紧固件热浸镀锌层：螺纹紧固件热浸镀锌层：材料和材料和热浸锌的热浸锌的加工、镀层厚度、螺纹配合的调整、防止紧固件加工、镀层厚度、螺纹配合的调整、防止紧固件机械性能变化的措施、镀层和尺寸、工作质量、表面及外观、抽样机械性能变化的措施、镀层和尺寸、工作质量、表面及外观、抽样、检查方法、检查方法技术规范要求。技术规范要求。p紧固件热浸锌镀层的的二个标准应配套、结合使用。紧固件热浸锌镀层的的二个

29、标准应配套、结合使用。p但但20082008版以后的标准有一个趋势是采用版以后的标准有一个趋势是采用F2329F2329来指导热浸锌技术规范来指导热浸锌技术规范和质量控制。和质量控制。技术要求技术要求o热镀锌螺纹检验规则：热镀锌螺纹检验规则：u热镀锌后螺栓的螺纹允许比热镀锌后螺栓的螺纹允许比2A2A级的标准大径、中径略大些。级的标准大径、中径略大些。u热镀锌螺栓的螺纹检验，充许用已扩孔的螺母检验，检验时螺母热镀锌螺栓的螺纹检验，充许用已扩孔的螺母检验，检验时螺母上油，以防止热镀锌螺纹咬死；上油，以防止热镀锌螺纹咬死；*u有争议时用加大的螺纹环规检验。有争议时用加大的螺纹环规检验。p如果热镀锌螺

30、栓、螺母和垫片配套订货时，则螺母必须润滑处理如果热镀锌螺栓、螺母和垫片配套订货时，则螺母必须润滑处理，以减少摩擦。，以减少摩擦。o化学成份规定最低含碳量不少于化学成份规定最低含碳量不少于0.280.28，估国内的低码钢是不能用估国内的低码钢是不能用于于A325A325（如（如20MnTiB20MnTiB）。）。o规定最低回火温度不低于规定最低回火温度不低于425425。*o由于淬透性的原因，大于由于淬透性的原因，大于7/8”7/8”螺栓要用中碳合金钢生产。螺栓要用中碳合金钢生产。2022年8月7日302022年8月7日31 A325 A325 螺栓机械性能要求螺栓机械性能要求 螺栓直径螺栓直径

31、抗拉强度抗拉强度N Nmmmm2 2min min 屈服强度屈服强度N Nmmmm2 2 min min 延伸率延伸率(4in)(4in)Min Min面缩率面缩率minmin硬度硬度*minminmaxmax1/21/211826.80826.80 633.0633.014143535C25C25C34C341 1 1/2 1/2723.45723.45558.0558.014143535C19C19C30C30p A325 A325 螺栓长度大于螺栓长度大于3 3倍直径拉力试验以实物为准。倍直径拉力试验以实物为准。*p 能进行拉力试验螺栓的硬度和拉力有冲实，以拉力为准。能进行拉力试验螺栓的

32、硬度和拉力有冲实，以拉力为准。p 机械性能试验方法按机械性能试验方法按ASTM F606ASTM F606标准。标准。p 热镀锌螺栓要进行旋转能力试验。热镀锌螺栓要进行旋转能力试验。钢结构螺栓实物拉力试验钢结构螺栓实物拉力试验热镀锌螺栓旋转能力试验热镀锌螺栓旋转能力试验o 定义：定义：评估热镀锌装配组合件的润滑效能和装配评估热镀锌装配组合件的润滑效能和装配 功能性。功能性。o 要求：要求：热镀锌螺栓、螺母和垫片装配在一起进行热镀锌螺栓、螺母和垫片装配在一起进行 旋转能力试验。旋转能力试验。同时螺母要进行润滑处理。同时螺母要进行润滑处理。o 合格评价：合格评价：螺母能达到旋转规定的角度。螺母能达

33、到旋转规定的角度。卸下螺母，检查螺母螺栓和螺卸下螺母，检查螺母螺栓和螺 母的螺纹不能损坏。母的螺纹不能损坏。螺栓扭转试验后螺纹不充许伸长。螺栓扭转试验后螺纹不充许伸长。2022年8月7日33螺栓长度螺栓长度螺母旋转角螺母旋转角4倍直径倍直径2404倍直径倍直径8倍直径倍直径3608倍直径倍直径420规定旋转角度规定旋转角度2022年8月7日34热镀锌螺栓、螺母旋转能力试验示意图热镀锌螺栓、螺母旋转能力试验示意图从从10%保保证载力作证载力作为开始角为开始角满足规定的角度满足规定的角度旋转能力试验步骤旋转能力试验步骤2022年8月7日35u 将螺母涂上润滑剂。贸易中上石腊或皂化。将螺母涂上润滑剂

34、。贸易中上石腊或皂化。u 将螺栓组件放在轴力机上。将螺栓组件放在轴力机上。u 确保螺栓与螺母之间留出确保螺栓与螺母之间留出3535牙螺纹。牙螺纹。u 初拧初拧用扳手拧紧螺母轴力达到用扳手拧紧螺母轴力达到10%10%的保证载荷值。的保证载荷值。u 此时记录角度为起始角。此时记录角度为起始角。u 然后继续旋转达到上表规定的螺母旋转角度。然后继续旋转达到上表规定的螺母旋转角度。u 按要求检查：按要求检查：螺纹不能损坏、螺栓不能断裂。螺纹不能损坏、螺栓不能断裂。u*注意螺栓头、垫片不能转动。注意螺栓头、垫片不能转动。检验指导检验指导项目项目检验检验硬度硬度ASTM F1470ASTM F1470规范规

35、范抗拉强度抗拉强度保证载荷保证载荷旋转试验旋转试验镀层厚度、重量镀层厚度、重量ASTM F1470ASTM F1470表面缺陷表面缺陷ASTMASTM F788/788MF788/788M尺寸尺寸ASME B18.2.6ASME B18.2.6螺纹螺纹2022年8月7日36项目项目质量水平质量水平螺纹螺纹C C对边对边C C头高头高C C夹紧长度夹紧长度C C外观外观C C 质量水平质量水平 抽样检验指导抽样检验指导*配套交货注意要点配套交货注意要点o 如果合同要求如果合同要求AA 325325螺栓、螺栓、A 563A 563螺母和螺母和F 436F 436垫垫片是配套供货，就特别要关注以下问

36、题：片是配套供货，就特别要关注以下问题：批的完整性。批的完整性。要按工程用钢结构螺栓质量管理来控制。要按工程用钢结构螺栓质量管理来控制。从生产从生产装运容器装运容器到最终用户到最终用户确保批的有效性。确保批的有效性。（直到装（直到装配时批的一致性、跟综）配时批的一致性、跟综）应包括从同一批材料，经生产中各工序直到装运容器，全过程应包括从同一批材料，经生产中各工序直到装运容器，全过程是一起处理的所有的同规格的螺栓组件。是一起处理的所有的同规格的螺栓组件。确认批次的过程识别、产品标识的质量控制和试验的一致性。确认批次的过程识别、产品标识的质量控制和试验的一致性。装箱容器质量（以塑料、铁桶装为主）、

37、表面清洁度和防潮，装箱容器质量（以塑料、铁桶装为主）、表面清洁度和防潮，是润滑的要求。是润滑的要求。这个大家都忽视！这个大家都忽视！工程紧固件要素工程紧固件要素2022年8月7日37 证书证书certificationo 材料成份材料成份o 硬度、机械性能硬度、机械性能o 旋转能力试验结论旋转能力试验结论o 镀层厚度镀层厚度o 表面缺陷检查表面缺陷检查o 尺寸、螺纹质量尺寸、螺纹质量o 批号、订单号批号、订单号o 供货地址供货地址o 证明责任者签署证明责任者签署2022年8月7日38 标志标志o 1 1型螺栓型螺栓“A325”“A325”或或 或或o 3 3型螺栓型螺栓“A325A325”或或

38、o 有特殊订货的全螺纹螺栓标志有特殊订货的全螺纹螺栓标志“A325T”“A325T”(Bolts Threaded Full Length)(Bolts Threaded Full Length)2022年8月7日39ASTM A490M-2009ASTM A490M-2009钢结构高强度螺栓连接付钢结构高强度螺栓连接付 10.910.9和和10.9S10.9S等级（米制）等级（米制）2022年8月7日40ASTM A490-2006ASTM A490-2006合金钢结构螺栓连接付合金钢结构螺栓连接付 热处理抗拉强度热处理抗拉强度min 150ksimin 150ksip范围范围:u二种类型等

39、级的热处理合金钢结构螺栓，即二种类型等级的热处理合金钢结构螺栓，即1 1型和型和3 3型。型。u抗拉强度为抗拉强度为150ksi 150ksi 173ksi173ksi minmin。（。（有上限要求）有上限要求）*u适用于钢结构联接。适用于钢结构联接。u本钢结构组件、安装方法应遵守、符合美国工程钢结构研究会本钢结构组件、安装方法应遵守、符合美国工程钢结构研究会协会批准的协会批准的ASTM A325ASTM A325和和ASTM A490ASTM A490螺栓的结构联结接件技术螺栓的结构联结接件技术规范要求规范要求p等级说明：等级说明：（IFI-6IFI-6版原有三个等到级）版原有三个等到级）

40、1 1型型用中碳合金钢制造。用中碳合金钢制造。2 2型型是低碳马氏体钢的等级。是低碳马氏体钢的等级。于于20022002年取消。年取消。3 3型型用耐大气腐蚀的钢制造用耐大气腐蚀的钢制造 （材料按（材料按ASTM A588ASTM A588A588MA588M、A242A242和和A709A709标准选用）标准选用）2022年8月7日41 ASTM A490-2009 ASTM A490-2009 合金钢结构螺栓连接付合金钢结构螺栓连接付 热处理热处理 抗拉强度抗拉强度min 150ksi min 150ksi 2022年8月7日42 A 490 A 490螺栓与螺母性能等级匹配表螺栓与螺母性

41、能等级匹配表 A490A490螺栓螺栓螺螺 母母等级等级表面表面标标 准准等级等级表面表面1 1型型无镀层无镀层A563A563DHDH、DH3DH3无镀层无镀层无镀层无镀层A194A1942H2H无镀层无镀层镀层镀层 *A563A563DHDH、DH3DH3镀层镀层*3 3型型无镀层无镀层A563A563DH3DH3-*螺栓镀层执行螺栓镀层执行ASTM F1136ASTM F1136的的3 3级。（达克罗处理）级。（达克罗处理）*螺母镀层执行螺母镀层执行ASTM F1136ASTM F1136的的5 5级。级。*垫片配垫片配F436F436标准，如镀层处理则采用标准，如镀层处理则采用F113

42、6F1136的的3 3级。级。一般要求一般要求o螺栓型式标准：螺栓型式标准：(版本年份版本年份)u英寸尺寸标准按英寸尺寸标准按ASME B18.2.6ASME B18.2.6重型六角头结构螺栓重型六角头结构螺栓*20072007年年u米制尺寸标准按米制尺寸标准按ASMEB18.2.3.7MASMEB18.2.3.7M米制重型六角头结构螺栓米制重型六角头结构螺栓u螺纹长度按螺纹长度按ASME B18.2.6ASME B18.2.6的要求执行。的要求执行。如果合同要求其它螺纹长度则按如果合同要求其它螺纹长度则按ASTM A354ASTM A354淬火回火合金钢螺栓、淬火回火合金钢螺栓、螺柱外螺纹紧

43、固件螺柱外螺纹紧固件BDBD要求。要求。相当天相当天10.910.9级，产品按级，产品按ASME B18.18.1ASME B18.18.1，标准螺纹长度。，标准螺纹长度。o美制螺纹美制螺纹UNCUNC粗牙螺纹粗牙螺纹2A2A级。级。o米制粗牙螺纹米制粗牙螺纹6g6g级。级。oASTM F1136-04 紧固件用铬紧固件用铬/锌防蚀镀层锌防蚀镀层标准。（达克罗）标准。（达克罗）o不推荐热镀锌处理。不推荐热镀锌处理。ASTM F153ASTM F153、F2329F2329不执行。因为高强度的氢脆不执行。因为高强度的氢脆风险。风险。2022年8月7日43ASTM F1136ASTM F1136紧

44、固件用铬紧固件用铬/锌防蚀镀层锌防蚀镀层(达克罗)2022年8月7日44 换算法：换算法：1(密耳）密耳）mil=1/1000inch=0.0254mm A490规定执行F1136级的3级,平均厚度612微米.(达克罗)一般要求一般要求o1 1型钢结构螺栓化学成份型钢结构螺栓化学成份o考虑淬透性考虑淬透性1 3/81 3/8用用35GrMo35GrMo钢、钢、1 1 用用42GrMo42GrMo、B7B7钢为妥。钢为妥。o3 3 型耐腐蚀钢的化学成份。型耐腐蚀钢的化学成份。o淬火在油中处理，规定最低回火温度不低于淬火在油中处理，规定最低回火温度不低于425425。o不充许有脱碳和复碳，检验按不

45、充许有脱碳和复碳，检验按SAE J121SAE J121方法。方法。2022年8月7日45规格规格C C合金元素含量合金元素含量总的控制总的控制1 3/81 3/80.300.480.300.481 1/21 1/20.350.530.350.53一般要求一般要求o表面缺陷按表面缺陷按F788/788MF788/788M执行。执行。o进行磁粉探伤检查：进行磁粉探伤检查：u纵向裂缝纵向裂缝与螺栓线平行，位于螺纹、杆部、头部下面深度大于与螺栓线平行，位于螺纹、杆部、头部下面深度大于0.03D0.03D是不充许的是不充许的.u如横向裂缝如横向裂缝自垂直于轴线，位于螺纹、杆部、头部是不充许。自垂直于轴

46、线，位于螺纹、杆部、头部是不充许。u淬火裂缝是不充许的。淬火裂缝是不充许的。o每个批次在检查中发现有缺陷，每个批次在检查中发现有缺陷，则都要接收则都要接收100%100%磁粉探伤的检查磁粉探伤的检查。如果有争议以显微检查为依据。如果有争议以显微检查为依据。o检验的规则执行检验的规则执行F1470F1470标准。标准。2022年8月7日462022年8月7日47 A490 A490 螺栓机械性能要求螺栓机械性能要求 螺栓直径螺栓直径抗拉强度抗拉强度N Nmmmm2 2屈服强度屈服强度延伸率延伸率minmin面缩率面缩率minmin硬度硬度minminMax Max N Nmmmm2 2 min

47、min minminmaxmax1/21 1/21/21 1/2”103310331192119289589514144040C33C33 C39C39p A490 A490 螺栓螺栓螺栓长度大于螺栓长度大于3 3倍直径拉力试验以倍直径拉力试验以实物实物为准。为准。p 能进行拉力试验的硬度和拉力有冲实，下限硬度不考核。能进行拉力试验的硬度和拉力有冲实，下限硬度不考核。p 必须控制上限强度。标样试验和实物试验时，以必须控制上限强度。标样试验和实物试验时，以楔载荷实物楔载荷实物为准。为准。p 机械性能试验方法按机械性能试验方法按F606F606标准。标准。2022年8月7日48 A490M 10S

48、A490M 10S级级 螺栓机械性能要求螺栓机械性能要求 螺栓直径螺栓直径抗拉强度抗拉强度N Nmmmm2 2屈服强度屈服强度延伸率延伸率Min Min 4D4D面缩率面缩率 min min硬度硬度minminMax Max N Nmmmm2 2 minminmaxmaxM12M36M12M36104010401210121094094014144040C33C33 C39C39 A490MA490M机械性能试验方法按机械性能试验方法按F606MF606M标准执行。标准执行。但伸长度标样是安但伸长度标样是安ASTM A370ASTM A370的标样规定。长度的标样规定。长度50mm50mm，直

49、径是，直径是12.5mm12.5mm。即即4 4倍标样，不是倍标样，不是5 5倍标样。倍标样。螺栓直径螺栓直径抗拉强度抗拉强度N Nmmmm2 2屈服强度屈服强度延伸率延伸率Min Min 5D5D面缩率面缩率 min min硬度硬度minminMax Max N Nmmmm2 2 minminmaxmaxM12M36M12M3610401040121012109409409 94848C32C32 C39C39 EN 14399 10.9HV EN 14399 10.9HV 级机械性能指标级机械性能指标机械性能的质量保证机械性能的质量保证o生产者应对每批螺栓进行检验，确保机械性能合格。按生产

50、批程序生产者应对每批螺栓进行检验，确保机械性能合格。按生产批程序和装运批程序选择一批次管理方案。和装运批程序选择一批次管理方案。生产批程序生产批程序u所有的螺栓按批次质量保证控制管理。所有的螺栓按批次质量保证控制管理。u从批次抽取样品、检验确保合格。从批次抽取样品、检验确保合格。u以实物进行拉力试验和硬度检验，标样试验仅作为替代试验。以实物进行拉力试验和硬度检验，标样试验仅作为替代试验。u经检验合格的批装置在同一容器中出运。经检验合格的批装置在同一容器中出运。装运批程序装运批程序u加工过中控制质量符合要求。加工过中控制质量符合要求。u装运前确认检验合格。装运前确认检验合格。u以实物进行拉力和硬