產(chǎn)品分類
摘 要：通過化學成分分析、硬度測試、楔載荷、保證載荷和緊固軸力檢驗，對某批規(guī)格為 Ｍ２０ ｍｍ×８０ｍｍ的１０．９Ｓ扭剪型高強螺栓連接副緊固軸力偏低的原因進行了分析。結(jié)果表明：該批高 強螺栓連接副質(zhì)量合格，但在包裝和運輸過程中受干燥環(huán)境影響，導致其表面磷化膜風化，潤滑性下降，軸向摩擦力增大，因而緊固軸力下降。
中圖分類號：ＴＧ１１３．２５ 文獻標志碼：Ｂ 文章編號：１００１４０１２（２００９）１２０７７７０３
１０．９Ｓ扭剪型高強螺栓連接副具有強度高、施工簡單方便和施工效率高等優(yōu)點，廣泛應用在國內(nèi)外各種鋼結(jié)構(gòu)工程中。筆者在對用于**化學二期 電站鍋爐鋼架安裝的規(guī)格為 Ｍ２０ｍｍ×８０ｍｍ 的 １０．９Ｓ扭剪型高強螺栓副進行緊固軸力檢測時，發(fā) 現(xiàn)其緊固軸力低于ＧＢ／Ｔ３６３２－２００８要求范圍，而 該批螺栓副在出廠前的緊固軸力檢驗為合格。為 此，筆者對可能造成螺栓副緊固軸力偏低的原因，包 括螺栓副的內(nèi)、外在質(zhì)量進行了檢驗和分析。
１ 理化檢驗
１．１ 化學成分分析
抽取一套螺栓副按 ＧＢ／Ｔ２２３系列標準使用ＣＳ７１碳硫儀和７２３０Ｇ 分光光度計分別對螺栓、螺 母和墊圈的化學成分進行檢驗，結(jié)果見表１?？梢?螺栓成分符合ＧＢ／Ｔ３０７７－１９９９對２０ＭｎＴｉＢ鋼的 化學成分要求，而螺母和墊圈成分符合ＧＢ／Ｔ６９９－１９９９對４５鋼的化學成分要求。
１．２ 硬度檢驗
采用 ＨＬＮ１１Ａ 便攜式里氏硬度計按 ＧＢ／Ｔ ２３０．１－２００４分別對螺栓、螺母和墊圈進行硬度試 驗，結(jié)果見表２。檢驗結(jié)果均符合 ＧＢ／Ｔ３６３２－ ２００８［１］對１０．９Ｓ高強螺栓連接副的螺栓、螺母和墊 圈的硬度要求。
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１．３ 螺栓楔載荷檢驗
抽?。柑茁菟ǜ卑?ＧＢ／Ｔ３６３２－２００８在新三 思ＳＨＴ４６０５微機控制電液伺服萬能試驗機上進行 了楔載荷試驗。檢測結(jié)果為 ３５６，３７８，３３０，３５７， ３６７，３６０，３５９和３３０ｋＮ。所檢螺栓均符合 ＧＢ／Ｔ ３６３２－２００８［１］對１０．９Ｓ螺栓副楔載荷的要求（３３５～ ３７５ｋＮ）。
選?。柑茁菟ǜ钡模保埃?級螺母按 ＧＢ／Ｔ３６３２ －２００８進行保證載荷試驗。先將受試螺母擰入帶 紋芯棒，保持ＳＨＴ４６０５微機控制電液伺服萬能試 驗機夾頭的移動速度≤３ｍｍ·ｍｉｎ－１，對其施加 ３１５ｋＮ的載荷并持續(xù)１５ｓ，卸載后，受試螺母無脫 扣、破裂現(xiàn)象，并能用手順利擰出。試驗結(jié)果證明， 受試螺母保證載荷符合標準要求［１］。
１．５ 螺栓副緊固軸力檢驗
對送檢狀態(tài)的螺栓副進行磷化處理和潤滑處 理。① 磷化處理：先用體積分數(shù)為１０％的鹽酸常溫 酸洗，以除去金屬表面的氧化層，然后用清水漂洗， 放入７５～８５℃磷化槽中磷化５～１０ｍｉｎ，然后置于 ３０～７５℃的熱水中漂洗，使灰黑色磷化膜自然干 燥。目的是改進連接副的表面狀態(tài)，補償由于運輸 存放干燥的情況下螺栓副表面磷化膜的損失，以保 證螺栓檢驗條件盡可能接近出廠條件，減小緊固軸 力實測值的偏差。② 潤滑處理：將干燥后的產(chǎn)品放 入８０～９０ ℃的潤滑槽中進行潤滑處理，３～５ｍｉｎ 后，膜層外觀為灰白色，烘干。目的是改進表面干燥 程度，補償由于氣候干燥、包裝不善引起的螺栓副表 面膜層損失造成的偏差。
按ＧＢ／Ｔ３６３２－２００８規(guī)定選?。柑茁菟ǜ痹冢伲剩讵玻担埃拜S力檢測儀上進行緊固軸力檢驗。其裝置 示意見圖１。墊圈有倒角的一側(cè)應朝向螺母支撐 面，使用電動扭力扳手對連接副實施軸向力，以螺栓 梅花頭被擰斷時軸力儀所記錄的峰值作為測定值。 每一連接副（一個螺栓、一個螺母和一個墊圈）只能 試驗一次，不能重復使用。先對送檢狀態(tài)的螺栓副 進行檢測，然后再對經(jīng)過磷化處理和潤滑處理的螺 栓副進行再檢測，檢測結(jié)果見表３。
緊固軸力標準偏差的計算公式為：
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由表３可知，送檢狀態(tài)螺栓副的緊固軸力均低 于ＧＢ／Ｔ３６３２－２００８要求值；經(jīng)磷化處理和潤滑處 理后，螺栓副的緊固軸力和緊固軸力標準偏差均符 合ＧＢ／Ｔ３６３２－２００８要求。
２ 討論
鋼結(jié)構(gòu)用１０．９Ｓ扭剪型高強度螺栓連接副緊 固軸力在新疆地區(qū)復驗偏低這一問題是比較常見 的。上述經(jīng)理化檢驗結(jié)果表明螺栓副的內(nèi)在質(zhì)量如 材質(zhì)、硬度和強度指標均合格；送檢狀態(tài)的螺栓副緊 固軸力偏低，而經(jīng)過磷化處理和潤滑處理后，檢測的緊固軸力均符合標準要求，由此可推斷是螺栓副的 外在質(zhì)量導致其緊固軸力偏低。螺栓副在包裝、運 輸過程中由于新疆地區(qū)氣候干燥，使螺栓副出廠時 表面的磷化膜風化和潤滑性下降，增大了螺栓副的 軸向摩擦力，最終使所測得的緊固軸力偏低甚至不 合格。因此，檢測單位的檢驗人員在收樣和檢驗過 程中應該注意上述情況，必要時應要求受檢廠家對 其產(chǎn)品做適當?shù)牧谆蜐櫥幚?，以使受檢樣品盡 量保持出廠時的狀態(tài)，以免影響檢測結(jié)果。
３ 結(jié)論
鋼結(jié)構(gòu)用１０．９Ｓ扭剪型高強螺栓連接副質(zhì)量 合格，但在包裝和運輸過程中受干燥環(huán)境影響，導致 表面磷化膜風化、潤滑性下降，軸向摩擦力增大，從 而出現(xiàn)緊固軸力偏低的現(xiàn)象；可通過磷化處理和潤 滑處理來解決此問題。
參考文獻：
［１］ ＧＢ／Ｔ３６３２－２００８ 鋼結(jié)構(gòu)用扭剪型高強螺栓連接副 ［Ｓ］
<文章來源 > 材料與測試網(wǎng)> 期刊論文 > 理化檢驗－物理分冊 > 45卷 > 12期 (pp:777-779)>
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