现行螺栓检测标准探讨

高秋荣

2017/08/15

私聊

行业标准

现行螺栓检测标准探讨
西安国联质量检测技术股份有限公司
材料室：鲁飞彪
螺栓是高端机械制造之本，其作用可为谓“四两拨千斤”。表面上螺栓产值只占机械行业的百分之几。实质上，它带给关键构件和装备的附加值不可估量，螺栓的质量更是关乎整个装备制造行业，本文结合笔者多年行业检测工作经验，阐述在标准执行过程中遇到的部分为题及解决方案
现行螺栓标准“GB/T 3098.1-2010紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱”规定范围为粗牙螺纹M1.6—M39,GB/T 1231—2006钢结构用大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件规定范围为最大为M30，但实际在该行业中需求大量螺栓规格不在此范围，典型的有M42、M48、M56、M64等。目前尚无其他替代性国家标准对范围外螺栓进行规范，但几乎所有施工项目都会要求对螺栓进行验收检测，这样就在检测过程中出现了没有依据可执行的矛盾。为解决这种矛盾，在日常检测过程中参考现有国标，具体做法如下
1. 一般强度、硬度等指标直接参照对应等级国家标准。例如M56 10.9级螺栓抗拉强度、硬度等指标直接参照M39以下的10.9 进行。
2. 最小拉力载荷，我们从标准中随机抽几组数据进行分析

规格	M10	M20	M30	M10	M20	M30
等级	10.9	10.9	10.9	12.9	12.9	12.9
最小拉力载荷N	60300	255000	583000	70800	299000	684000
应力截面积	58	245	561	58	245	561
最小拉力载荷/应力截面积	1040	1040	1040	1220	1220	1220

从上表可看出，最小拉力载荷/应力截面积=最小抗拉强度，所以最小拉力载荷=最小抗拉强度*应力截面积。
3、螺栓保证载荷

规格	M10	M20	M30	M10	M20	M30
等级	10.9	10.9	10.9	12.9	12.9	12.9
保证载荷	48100	203000	466000	56300	238000	544000
应力截面积	58	245	561	58	245	561
保证载荷/应力截面积	830	830	830	970	970	970

根据上表分析，保证载荷/应力截面=最小抗拉强度的80%，因此在实际操作过程中可利用该比例关系进行换算，得出其他标准未覆盖的规格保证载荷值。
4、螺母保证载荷

规格	M10	M20	M30	M10	M20	M30
等级	10	10	10	12	12	12
保证载荷	60300	259700	594700	67300	294000	673200
应力截面积	58	245	561	58	245	561
保证载荷/应力截面积	1040	1060	1060	1160	1200	1200

从上表分析看出，保证载荷/应力截面积=标准规定螺母保证应力，因此，大于标准规格要求的螺母可参照GB/T3098.2中规定的保证应力，按照比例关系换算后进行操作。
5、扭矩系数
螺栓连接副扭矩系数在GB/T 1231-2006中，规定了M30以内螺栓预拉力范围，并明确超出该预拉力范围所测的扭矩系数值无效。那么M30以上的预拉力范围如何确定呢，我们从下表来分析

规格		M24	M27	M30
预拉力	MAX	250	324	397
预拉力	MIN	206	265	325
最小拉力载荷8.8		293000	381000	466000
最小拉力载荷10.9		367000	477000	583000
预拉力MIN-MAX/最小拉力载荷 8.8		70%-85%	70%-85%	70%-85%
预拉力MIN-MAX/最小拉力载荷 10.9		56%-68%	56%-68%	56%-68%

根据以上分析看出，每个等级的螺栓，在标准里规定的预拉力范围是在一个固定的区间里，8.8级为70%-85%，10.9级为56%-68%，因此其他不同规格的螺栓，只需要根据该规格的最小拉力载荷，按照这个百分比范围进行推理即可得出预拉力范围。
当然，以上数据的来源仅为根据标准数据推理得出，标准并未明确表示，在日常使用过程中还需征得客户同意，并在报告中进行注明来源。

附件：

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