共享：钢结构用109S扭剪型高强螺栓衔接副紧固轴力偏低原因剖析

　　原标题：共享：钢结构用10.9S扭剪型高强螺栓衔接副紧固轴力偏低原因剖析

　　摘 要：通过化学成分剖析、硬度测验、楔载荷、确保载荷和紧固轴力查验，对某批规范为 Ｍ２０ ｍｍ×８０ｍｍ的10.9Ｓ扭剪型高强螺栓衔接副紧固轴力偏低的原因进行了剖析。成果表明：该批高强螺栓衔接副质量合格，但在包装和运送过程中受枯燥环境影响，导致其外表磷化膜风化，光滑性下降，轴向摩擦力增大，因而紧固轴力下降。

　　中图分类号：ＴＧ１１３．２５文献标志码：Ｂ文章编号：１００１４０１２（２００９）１２０７７７０３

　　１０．９Ｓ扭剪型高强螺栓衔接副具有强度高、施 工简略便利和施工功率高级长处，广泛应用在国内 外各种钢结构工程中。笔者在对用于**化学二期 电站锅炉钢架设备的规范为 Ｍ２０ｍｍ×８０ｍｍ 的 １０．９Ｓ扭剪型高强螺栓副进行紧固轴力检测时，发 现其紧固轴力低于ＧＢ／Ｔ３６３２－２００８要求规模，而 该批螺栓副在出厂前的紧固轴力查验为合格。为 此，笔者对或许形成螺栓副紧固轴力偏低的原因，包含螺栓副的内、外在质量进行了查验和剖析。

　　抽取一套螺栓副按 ＧＢ／Ｔ２２３系列规范运用ＣＳ７１碳硫仪和７２３０Ｇ 分光光度计分别对螺栓、螺 母和垫圈的化学成分进行查验，成果见表１。可见 螺栓成分契合ＧＢ／Ｔ３０７７－１９９９对２０ＭｎＴｉＢ钢的 化学成分要求，而螺母和垫圈成分契合ＧＢ／Ｔ６９９－１９９９对４５钢的化学成分要求。

　　选用 ＨＬＮ１１Ａ 便携式里氏硬度计按 ＧＢ／Ｔ ２３０．１－２００４分别对螺栓、螺母和垫圈进行硬度试 验，成果见表２。查验成果均契合 ＧＢ／Ｔ３６３２－ ２００８［１］对１０．９Ｓ高强螺栓衔接副的螺栓、螺母和垫 圈的硬度要求。

　　抽取８套螺栓副按 ＧＢ／Ｔ３６３２－２００８在新三 思ＳＨＴ４６０５微机操控电液伺服全能实验机上进行 了楔载荷实验。检测成果为 ３５６，３７８，３３０，３５７， ３６７，３６０，３５９和３３０ｋＮ。所检螺栓均契合 ＧＢ／Ｔ ３６３２－２００８［１］对１０．９Ｓ螺栓副楔载荷的要求（３３５～ ３７５ｋＮ）。

　　选取８套螺栓副的１０Ｈ 级螺母按 ＧＢ／Ｔ３６３２ －２００８进行确保载荷实验。先将受试螺母拧入带 纹芯棒，坚持ＳＨＴ４６０５微机操控电液伺服全能试 验机夹头的移动速度≤３ｍｍ·ｍｉｎ－１，对其施加 ３１５ｋＮ的载荷并继续１５ｓ，卸载后，受试螺母无脱 扣、决裂现象，并能用手顺畅拧出。实验成果证明， 受试螺母确保载荷契合规范要求［１］。

　　对送检状况的螺栓副进行磷化处理和光滑处 理。① 磷化处理：先用体积分数为１０％的盐酸常温 酸洗，以除掉金属外表的氧化层，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℃的热水中漂洗，使灰黑色磷化膜天然干 燥。意图是改善衔接副的外表状况，补偿因为运送 寄存枯燥的情况下螺栓副外表磷化膜的丢失，以保 证螺栓查验条件尽或许挨近出厂条件，减小紧固轴 力实测值的误差。② 光滑处理：将枯燥后的产品放 入８０～９０ ℃的光滑槽中进行光滑处理，３～５ｍｉｎ 后，膜层外观为灰白色，烘干。意图是改善外表枯燥 程度，补偿因为气候枯燥、包装不善引起的螺栓副表 面膜层丢失形成的误差。

　　按ＧＢ／Ｔ３６３２－２００８规则选取８套螺栓副在ＹＪＺ５００轴力检测仪上进行紧固轴力查验。其设备 暗示见图１。垫圈有倒角的一侧应朝向螺母支撑 面，运用电动扭力扳手对衔接副施行轴向力，以螺栓 梅花头被拧断时轴力仪所记载的峰值作为测定值。 每一衔接副（一个螺栓、一个螺母和一个垫圈）只能 实验一次，不能重复运用。先对送检状况的螺栓副 进行检测，然后再对通过磷化处理和光滑处理的螺 栓副进行再检测，检测成果见表３。

　　由表３可知，送检状况螺栓副的紧固轴力均低 于ＧＢ／Ｔ３６３２－２００８要求值；经磷化处理和光滑处 理后，螺栓副的紧固轴力和紧固轴力规范误差均符 合ＧＢ／Ｔ３６３２－２００８要求。

　　钢结构用１０．９Ｓ扭剪型高强度螺栓衔接副紧 固轴力在新疆区域复验偏低这一问题是比较常见 的。上述经理化查验成果表明螺栓副的内涵质量如 原料、硬度和强度目标均合格；送检状况的螺栓副紧 固轴力偏低，而通过磷化处理和光滑处理后，检测的紧固轴力均契合规范要求，由此可推断是螺栓副的 外在质量导致其紧固轴力偏低。螺栓副在包装、运 输过程中因为新疆区域气候枯燥，使螺栓副出厂时 外表的磷化膜风化和光滑性下降，增大了螺栓副的 轴向摩擦力，最终使所测得的紧固轴力偏低甚至不 合格。因而，检测单位的查验人员在收样和查验过 程中应该留意上述情况，必要时应要求受检厂家对 其产品做恰当的磷化和光滑处理，以使受检样品尽 量坚持出厂时的状况，避免影响检测成果。

　　钢结构用１０．９Ｓ扭剪型高强螺栓衔接副质量 合格，但在包装和运送过程中受枯燥环境影响，导致 外表磷化膜风化、光滑性下降，轴向摩擦力增大，从 而呈现紧固轴力偏低的现象；可通过磷化处理和润 滑处理来处理此问题。

　　［１］ ＧＢ／Ｔ３６３２－２００８ 钢结构用扭剪型高强螺栓衔接副 ［Ｓ］