GB /T 3632 (T) - 2008-钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件- 易紧通

一、技术要求

1. 性能等级及材料

螺栓、螺母、垫圈的性能等级和推荐材料按表1的规定。经供需双方协议，也可使用其他材料，但应在订货合同中注明，并在螺栓或螺母产品上增加标志T(紧跟S或H)。

表 1

类别	性能等级	推荐材料	标准编号	适用规格
螺栓	10.9S	20MnTiB	GB/T 3077	≤ M24
		ML20MnTiB	GB/T 6478	≤ M24
		35VB	(附录A)	M27、M30
		35CrMo	GB/T 3077	M27、M30
螺母	10H	45、35	GB/T 699	≤ M30
螺母	10H	ML35	GB/T 6478
垫圈	—	45、35	GB/T 699

2. 机械性能

2.1 螺栓机械性能

2.1.1 原材料试件机械性能

制造者应对螺栓的原材料取样，经与螺栓制造中相同的热处理工艺处理后，按 GB/T 228 制成试件进行拉伸试验，其结果应符合表 2 的规定。根据用户要求，可增加低温冲击试验，其结果应符合表 2 的规定。

表 2

性能等级	抗拉强度 R_m / MPa	规定非比例延伸强度 R_p0.2 / MPa	断后伸长率 A / %	断后收缩率 Z / %	冲击吸收功 A_KV2 / J (-20 ℃)
性能等级	抗拉强度 R_m / MPa	不小于
10.9 S	1 040 ~ 1 240	940	10	42	27

2.1.2 螺栓实物机械性能

对螺栓实物进行楔负载试验时，当拉力载荷在表 3 规定的范围内，断裂应发生在螺纹部分或螺纹与螺杆交接处。

当螺栓 l / d ≤ 3 时，如不能进行楔负载试验，允许用拉力载荷试验或芯部硬度试验代替楔负载试验。拉力载荷应符合表 3 的规定，芯部硬度应符合表 4 的规定。

表 3

螺纹规格 d		M16	M20	M22	M24	M27	M30
公称应力截面积 A_s / mm²		157	245	303	353	459	561
10.9 S	拉力载荷 / kN	163 ~ 195	255 ~ 304	315 ~ 376	367 ~ 438	477 ~ 569	583 ~ 696

表 4

性能等级	维氏硬度		洛氏硬度
性能等级	min	max	min	max
10.9 S	312 HV30	367 HV30	33 HRC	39 HRC

2.1.3 脱碳层

螺栓的脱碳层按 GB/T 3098.1 表 3 的规定。

2.2 螺母机械性能

2.2.1 保证载荷

螺母的保证载荷应符合表 5 的规定。

表 5

螺纹规格 D		M16	M20	M22	M24	M27	M30
公称应力截面积 A_s / mm²		157	245	303	353	459	561
保证应力 S_P / MPa		1 040
10 H	保证载荷 (A_s × S_P) / kN	163	255	315	367	477	583

2.2.2 硬度

螺母的硬度应符合表 6 的规定。

表 6

性能等级	洛氏硬度		维氏硬度
性能等级	min	max	min	max
10 H	98 HRB	32 HRC	222 HV30	304 HV30

2.3 垫圈硬度

垫圈的硬度为 329 HV30 ～ 436 HV30（35 HRC ～ 45 HRC）。

3. 连接副紧固轴力

连接副紧固轴力应符合表 7 的规定。

表 7

螺纹规格		M16	M20	M22	M24	M27	M30
每批紧固轴力的平均值 / kN	公称	110	171	209	248	319	391
	min	100	155	190	225	290	355
	max	121	188	230	272	351	430
紧固轴力标准偏差 σ ≤ / kN		10.0	15.5	19.0	22.5	29.0	35.5

当 L 小于表 8 中规定数值时，可不进行紧固轴力试验。

表 8 (单位为毫米)

螺纹规格	M16	M20	M22	M24	M27	M30
L	50	55	60	65	70	75

4. 螺栓、螺母的螺纹

螺纹的基本尺寸应符合 GB/T 196 对粗牙普通螺纹的规定。螺栓螺纹公差带应符合 6g (GB/T 197)，螺母螺纹公差带应符合 6H (GB/T 197) 的规定。

5. 表面缺陷

5.1 螺栓、螺母的表面缺陷应符合 GB/T 5779.1 或 GB/T 5779.2 的规定。
5.2 垫圈表面不允许有裂纹、毛刺、浮锈和影响使用的凹痕、划伤。

6. 其他尺寸及形位公差

螺栓、螺母、垫圈的其他尺寸及形位公差应符合 GB/T 3103.1 或 GB/T 3103.3 有关 C 级产品的规定。

7. 表面处理

为保证连接副紧固轴力和防锈性能，螺栓、螺母和垫圈应进行表面处理（可以是相同的或不同的），并由制造者确定，经处理后的连接副紧固轴力应符合表 7 的规定。

二、试验方法

1. 试验环境温度

试验应在室温 (10 ℃ ~ 35 ℃) 下进行，但冲击试验应在 -20 ℃ ± 2 ℃ 下进行，连接副紧固轴力的仲裁试验应在 20 ℃ ± 2 ℃ 下进行。

2. 螺栓试验方法

2.1 原材料试件试验

2.1.1 基本要求：原材料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。

2.1.2 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。试验方法应符合 GB/T 228 的规定。

2.1.3 冲击试验：原材料经热处理后，按 GB/T 229 图 1 标准夏比 V 型缺口冲击试件的规定制成试件，进行低温 -20 ℃ 冲击试验。试验方法应符合 GB/T 229 的规定。

2.2 螺栓实物楔负载试验

螺栓头下置一 10° 楔垫 (见图5)，在拉力试验机上将螺栓拧在带有内螺纹的专用夹具上 (≥ 1d)，然后进行拉力试验。10° 楔垫尺寸及硬度应符合 GB/T 3098.1 的规定。

2.3 芯部硬度试验

试验在距螺杆末端等于一个螺纹直径的截面上、1/2半径处进行。试验方法应符合 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)试验为仲裁试验。

2.4 脱碳试验

螺栓的脱碳试验应符合 GB/T 3098.1 的规定。

3. 螺母试验方法

3.1 保证载荷试验

将螺母拧入螺纹芯棒(见图6及GB/T 3098.2)，试验时夹头的移动速度不应超过 3 mm/min。对螺母施加表 10 规定的保证载荷，持续 15 s，螺母不应脱扣或破裂。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，则该试验作废。

螺纹芯棒的硬度应 ≥ 45 HRC，其螺纹公差带为 5h6g，但大径应控制在 6g 公差带靠近下限的 1/4 的范围内。

3.2 硬度试验

常规检查，螺母硬度试验应在支承面上进行，并取间隔为 120° 的三点平均值作为该螺母的硬度值。试验方法应符合 GB/T 230.1 或 GB/T 4340.1 的规定。验收时，如有争议，应在通过螺母轴心线的纵向截面上，并尽量靠近螺纹大径处进行硬度试验。维氏硬度(HV30)试验为仲裁试验。

4. 垫圈硬度试验

垫圈硬度试验应在支承面上进行。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)试验为仲裁试验。

5. 连接副紧固轴力试验

连接副的紧固轴力试验在轴力计(或测力环)上进行，每一连接副(一个螺栓、一个螺母和一个垫圈)只能试验一次，不得重复使用。
连接副轴力用轴力计(或测力环)测定，其示值相对误差的绝对值不得大于测试轴力值的 2%。轴力计的最小示值应在 1 kN 以下。
组装连接副时，垫圈有倒角的一侧应朝向螺母支承面。试验时，垫圈不得转动，否则该试验无效。
连接副的紧固轴力值以螺栓梅花头被拧断时轴力计(或测力环)所记录的峰值为测定值。
进行连接副紧固轴力试验时，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 2 h 以上。

D₀ 按 GB/T 5277 对中等装配的规定。

三、检验规则

1. 出厂检验

出厂检验按批进行。同一材料、炉号、螺纹规格、长度（当螺栓长度≤100 mm时，长度相差≤15 mm；螺栓长度>100 mm时，长度相差≤20 mm，可视为同一长度）、机械加工、热处理工艺及表面处理工艺的螺栓为同批；同一材料、炉号、螺纹规格、机械加工、热处理工艺及表面处理工艺的螺母为同批；同一材料、炉号、规格、机械加工、热处理工艺及表面处理工艺的垫圈为同批。分别由同批螺栓、螺母及垫圈组成的连接副为同批连接副。

同批钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副的最大数量为 3 000 套。

2. 连接副紧固轴力的检验

连接副紧固轴力的检验按批抽取 8 套，8 套连接副的紧固轴力平均值及标准偏差均应符合表 7 的规定。

3. 机械性能与尺寸外观检验

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 = 0。螺栓、螺母、垫圈的尺寸、外观及表面缺陷的检验抽样方案应符合 GB/T 90.1 的规定。

4. 质量异议与裁决

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 个月内向供货方提出。如有争议，双方按本标准要求进行复验裁决。

四、标志与包装

1. 螺栓应在头部顶面或球面用凸字制出性能等级和制造者的识别标志。其中，“·”可以省略；字母 S 表示钢结构用高强度螺栓；×× 为制造者的识别标志。
2. 螺母应在顶面用凹字制出性能等级和制造者的识别标志。其中，字母 H 表示钢结构用高强度大六角螺母；×× 为制造者的识别标志。
3. 螺栓和螺母使用表 1 以外的材料时，应在螺栓及螺母产品上增加标志 T。

4. 制造者应以批为单位提供产品质量检验报告证书，内容如下：

批号、规格和数量
材料牌号、炉号、化学成分
材料试件机械性能试验数据
螺栓、螺母和垫圈机械性能试验数据
连接副紧固轴力平均值、标准偏差和测试环境温度
出厂日期

钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件 GB /T 3632 (T) - 2008