高強(qiáng)度螺栓（High-strength bolt）是用優(yōu)質(zhì)碳素鋼或低合金鋼材料制成的一種特殊螺栓，由于螺栓的強(qiáng)度高，故稱高強(qiáng)度螺栓。與普通螺栓不同，高強(qiáng)度螺栓連接的工作原理是有意給螺栓施加很大的預(yù)拉力，使被連接件接觸面之間產(chǎn)生擠壓力，因而垂直于螺桿方向有很大摩擦力，依靠這種摩擦力來傳遞連接剪力。
高強(qiáng)度螺栓從性能等級(jí)上可分為8.8級(jí)和10.9級(jí)，根據(jù)其受力特征可分為摩擦型高強(qiáng)度螺栓與承壓型高強(qiáng)度螺栓，根據(jù)螺栓構(gòu)造及施工方法不同，可分為大六角頭高強(qiáng)度螺栓和扭剪型高強(qiáng)度螺栓。高強(qiáng)度螺栓加工工藝分成三部分：頭部的加工、桿部加工和螺紋加工。
高強(qiáng)度螺栓具有安裝簡(jiǎn)便、迅速、能裝能拆和承壓高、受力性能好、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，在橋梁、機(jī)械裝備、載人飛船、海洋鉆井平臺(tái)、發(fā)電機(jī)組、大型建筑、汽車摩托車制造等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
簡(jiǎn)史
高強(qiáng)度鋼螺栓1934年前后已在英國(guó)的永久性建筑物上有使用的記載，但高強(qiáng)度螺栓的正式應(yīng)用，是在其后十幾年左右才開始的。當(dāng)初的研究主要是在美國(guó)進(jìn)行，而在日本橋梁工程界，小西、田島等的研究也很有成效。高強(qiáng)度螺栓連接的歷史，首先開始于摩擦連接，經(jīng)過十幾年的發(fā)展，先是使用摩擦連接后又普及了承壓連接。1964年前后發(fā)生了著名的F13T的滯后破壞事件。其后高強(qiáng)度螺栓便停止使用13kg級(jí)的螺栓，向加強(qiáng)施工管理，利用螺栓本身高抗剪強(qiáng)度的承壓連接的方向發(fā)展。
中國(guó)自20世紀(jì)60年代開始在部分鐵路橋梁上使用高強(qiáng)度螺栓，80年代才開始在鍋爐鋼結(jié)構(gòu)上使用，90年代引進(jìn)國(guó)外轎車和生產(chǎn)技術(shù)的高強(qiáng)度螺栓等級(jí)為12.9級(jí)?抗拉強(qiáng)度為1200MPa，屈服強(qiáng)度為1080MPa。后中國(guó)科技人員經(jīng)過努力，研制出性能與CA488發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪螺栓產(chǎn)品相當(dāng)?shù)母邚?qiáng)度螺栓，以及耐延遲斷裂性能良好的高強(qiáng)度螺栓鋼，并解決了高強(qiáng)度螺栓由于海洋環(huán)境的腐蝕作用引起的應(yīng)力腐蝕斷裂的難題。中國(guó)學(xué)者對(duì)高強(qiáng)度螺栓的研究主要集中在高強(qiáng)度螺栓氫脆斷裂機(jī)制、熱處理工藝改進(jìn)和高強(qiáng)度螺栓失效分析等方面，為高強(qiáng)度螺栓材料的研制提供重要依據(jù)。
功能原理
高強(qiáng)度螺栓除了材料強(qiáng)度高外，還被施加了很大的預(yù)拉力，使被連接構(gòu)件的接觸面之間產(chǎn)生較大的擠壓力，因而當(dāng)構(gòu)件有相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)時(shí)會(huì)在接觸面產(chǎn)生垂直于螺栓桿方向的摩擦力。這種擠壓力和摩擦力對(duì)外力的傳遞有很大影響。
基本結(jié)構(gòu)
高強(qiáng)度螺栓和與之配套的螺母和墊圈合稱連接副，須經(jīng)熱處理（火和回火）后方可使用。大六角頭高強(qiáng)度螺栓連接副包括一個(gè)螺栓、一個(gè)螺母和兩個(gè)墊圈；扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接副包括一個(gè)螺栓、一個(gè)螺母和一個(gè)墊圈。
主要分類
高強(qiáng)度螺栓從性能等級(jí)上可分為8.8級(jí)和10.9級(jí)，根據(jù)其受力特征可分為摩擦型高強(qiáng)度螺栓與承壓型高強(qiáng)度螺栓，根據(jù)螺栓構(gòu)造及施工方法不同，可分為大六角頭高強(qiáng)度螺栓和扭剪型高強(qiáng)度螺栓。
高強(qiáng)度螺栓的規(guī)格有M12、M16、M20、M22、M24、M27、M30、M36等幾種。螺栓、螺母、墊圈均應(yīng)附有質(zhì)量證明書，并符合設(shè)計(jì)要求和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。高強(qiáng)度螺栓（大六角頭螺栓、扭剪型螺栓等）孔的直徑應(yīng)比螺栓桿公稱直徑大1.0－3.0mm。螺栓孔應(yīng)具有H14（H15）的精度。
高強(qiáng)度螺栓的形狀、連接構(gòu)造與普通螺栓基本相同。但高強(qiáng)度螺栓就是可承受的載荷比同規(guī)格的普通螺栓要大。普通螺栓的材料是Q235（即A3）制造的。高強(qiáng)度螺栓的材料45號(hào)鋼或其它優(yōu)質(zhì)材料，制成后進(jìn)行熱處理，提高了強(qiáng)度。高強(qiáng)度螺栓和普通螺栓兩者的區(qū)別是材料強(qiáng)度的不同。
高強(qiáng)度螺栓采用高強(qiáng)度材料制造。高強(qiáng)度螺栓的螺桿、螺帽和墊圈都由高強(qiáng)鋼材制作，常用45號(hào)鋼、40硼鋼、20錳鈦硼鋼、35CrMoA等。普通螺栓常用Q235鋼制造。
高強(qiáng)度螺栓使用日益廣泛。常用8.8S和10.9S兩個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，其中10.9S級(jí)居多。普通螺栓強(qiáng)度等級(jí)要低，一般為4.4級(jí)、4.8級(jí)、5.6級(jí)和8.8級(jí)。
高強(qiáng)度螺栓通過施加預(yù)拉力和靠摩擦力傳遞外力。普通螺栓連接靠栓桿抗剪和孔壁承壓來傳遞剪力，擰緊螺帽時(shí)產(chǎn)生預(yù)拉力很小，其影響可以忽略不計(jì)，而高強(qiáng)螺栓除了其材料強(qiáng)度很高之外，還給螺栓施加很大預(yù)壓力，使連接構(gòu)件間產(chǎn)生擠壓力，從而使垂直于螺桿方向有很大摩擦力。預(yù)拉力、抗滑移系數(shù)和鋼材種類都直接影響高強(qiáng)度螺栓的承載力。根據(jù)受力特點(diǎn)分承壓型和摩擦型。兩者計(jì)算方法不同。高強(qiáng)度螺栓最小規(guī)格M12，常用M16－M30，超大規(guī)格的螺栓性能不穩(wěn)定，設(shè)計(jì)中應(yīng)慎重使用。
建筑結(jié)構(gòu)的主構(gòu)件的螺栓連接，一般均采用高強(qiáng)度螺栓連接。普通螺栓可重復(fù)使用，高強(qiáng)度螺栓不可重復(fù)使用。高強(qiáng)度螺栓一般用于永久連接。高強(qiáng)度螺栓是預(yù)應(yīng)力螺栓，摩擦型用扭矩扳手施加規(guī)定預(yù)應(yīng)力，承壓型擰掉梅花頭。普通螺栓抗剪性能差，可在次要結(jié)構(gòu)部位使用。普通螺栓只需擰緊即可。高強(qiáng)度螺栓的受力首先是通過在其內(nèi)部施加預(yù)拉力P，然后在被連接件之間的接觸面上產(chǎn)生摩擦阻力來承受外荷載的，而普通螺栓則是直接承受外荷載的。
性能指標(biāo)
連接性能
高強(qiáng)度螺栓除了材料強(qiáng)度高外，還被施加了很大的預(yù)拉力，使被連接構(gòu)件的接觸面之間產(chǎn)生較大的擠壓力，因而當(dāng)構(gòu)件有相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)時(shí)會(huì)在接觸面產(chǎn)生垂直于螺栓桿方向的摩擦力。這種擠壓力和摩擦力對(duì)外力的傳遞有很大影響。高強(qiáng)度螺栓連接按受力特征分為高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接和高強(qiáng)度螺栓承壓型連接。
高強(qiáng)度螺栓的材料
高強(qiáng)度螺栓的桿身、螺母和墊圈都要用強(qiáng)度很高的鋼材制作。高強(qiáng)度螺栓的性能等級(jí)有8.8級(jí)和10.9級(jí)。級(jí)別劃分的小數(shù)點(diǎn)前的數(shù)字是螺栓鋼材熱處理后的最低抗拉強(qiáng)度，小數(shù)點(diǎn)后面的數(shù)字是屈強(qiáng)比（屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度的比值）。高強(qiáng)度螺栓所用的螺母和墊圈由Q235鋼或Q345鋼制成。高強(qiáng)度螺栓連接應(yīng)采用鉆成孔，摩擦型連接的孔徑比螺栓公稱直徑大1.5－2.0mm，承壓型連接的孔徑則大1.0－1.5mm。
高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力
高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力是通過擰緊螺母實(shí)現(xiàn)的。一般采用扭矩法、轉(zhuǎn)角法和扭剪法。
連接摩擦面抗滑移系數(shù)
被連接板件之間的摩擦力不僅和螺栓的預(yù)拉力有關(guān)，還與被連接板件的材料及接觸面的表面處理有關(guān)系。
高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接計(jì)算
抗剪連接計(jì)算
高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接單純依靠被連接構(gòu)件間的摩擦阻力傳遞剪力，以剪力等于摩擦力為承載能力的極限狀態(tài)。單個(gè)高強(qiáng)度螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值為：
式中0.9—抗力分項(xiàng)系數(shù)的倒數(shù)；
k—孔型系數(shù)；
nr—傳力的摩擦面數(shù)；
μ—高強(qiáng)度螺栓摩擦面抗滑移系數(shù)；
P—單個(gè)高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力設(shè)計(jì)值。
抗拉連接計(jì)算
高強(qiáng)度螺栓連接由于螺栓中的預(yù)拉力作用，構(gòu)件間在承受外力作用前已經(jīng)有較大的擠壓力，高強(qiáng)度螺栓受到外拉力作用時(shí)，首先要抵消這種擠壓力。分析表明，當(dāng)高強(qiáng)度螺栓達(dá)到規(guī)范規(guī)定的承載力0.8P時(shí)，螺栓桿的拉力已基本不再增大。故規(guī)范規(guī)定單個(gè)高強(qiáng)度螺栓的抗拉承載力設(shè)計(jì)值為：
拉剪連接計(jì)算
由于外拉力的作用，板件間的擠壓力降低。每個(gè)螺栓的抗剪承載力也隨之減小。另外，由試驗(yàn)可知，抗滑移系數(shù)隨板件間的擠壓力的減小而降低。規(guī)范規(guī)定按下式計(jì)算高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接的抗剪承載力，μ仍用原值：
式中Nv、Nt—受力最大的高強(qiáng)度螺栓所承受的剪力和拉力的設(shè)計(jì)值；
、—單個(gè)高強(qiáng)度螺栓抗剪、抗拉承載力設(shè)計(jì)值。
高強(qiáng)度螺栓承壓型連接計(jì)算
高強(qiáng)度螺栓承壓型連接的傳力特征是剪力超過摩擦力時(shí)，構(gòu)件間發(fā)生相對(duì)位移，螺栓桿身與孔壁接觸，螺栓受剪的同時(shí)孔壁承壓。但是，另一方面，摩擦力隨外力的繼續(xù)增大而逐漸減弱，到連接接近破壞時(shí)，剪力完全由桿身承擔(dān)。高強(qiáng)度螺栓承壓型連接以螺栓或鋼板破壞為承載能力的極限狀態(tài)，可能的破壞形式和普通螺栓相同。高強(qiáng)度螺栓承壓型連接不應(yīng)用于直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)。
抗剪連接
高強(qiáng)度螺栓承壓型連接的承載力設(shè)計(jì)值的計(jì)算方法與普通螺栓相同，只是應(yīng)采用高強(qiáng)度螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值。
受拉連接
高強(qiáng)度螺栓承壓型連接的抗拉承載力設(shè)計(jì)值的計(jì)算方法與普通螺栓相同。
同時(shí)承受剪力和拉力的高強(qiáng)度螺栓承壓型連接
對(duì)此種情況，采用下面的公式計(jì)算：
式中Nv、Nt—某個(gè)高強(qiáng)度螺栓所承受的剪力和拉力；
、、—單個(gè)高強(qiáng)度螺栓按普通螺栓計(jì)算時(shí)受剪、受拉和承壓承載力設(shè)計(jì)值。
性能等級(jí)和力學(xué)性能
性能等級(jí)
高強(qiáng)度螺栓的螺桿、螺母和墊圈，其成品應(yīng)再經(jīng)熱處理，以進(jìn)一步提高強(qiáng)度因此，高強(qiáng)度螺栓的力學(xué)性能，是以經(jīng)熱處理后的數(shù)值為準(zhǔn)，并另定其性能等級(jí)。其性能等級(jí)代號(hào)以兩個(gè)強(qiáng)度值表示，前一個(gè)數(shù)值表示經(jīng)熱處理后的最低抗拉強(qiáng)度σb（8或10，即800N/mm2或1000N/mm2），后一個(gè)數(shù)值表示螺栓經(jīng)熱處理后的屈強(qiáng)比α（0.8或0.9）。常用的高強(qiáng)度螺栓性能等級(jí)有下列兩種：
力學(xué)性能
扭剪型及大六角頭型高強(qiáng)度螺栓的原材料經(jīng)熱處理后的力學(xué)性能如下表：
應(yīng)用情況
中國(guó)從1957年開始研究高強(qiáng)度螺栓及其連接，并率先應(yīng)用于橋梁中，為中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)采用高強(qiáng)度螺栓連接奠定了基礎(chǔ)。此后在修建成昆鐵路時(shí)推廣應(yīng)用，使高強(qiáng)度螺栓連接的理論和應(yīng)用研究取得很大進(jìn)展。高強(qiáng)度螺栓的應(yīng)用范圍，從橋梁結(jié)構(gòu)擴(kuò)展到建筑鋼結(jié)構(gòu)、機(jī)械裝備金屬結(jié)構(gòu)，乃至宇宙飛船、海洋鉆井平臺(tái)等。
發(fā)展趨勢(shì)
隨著能源、汽車、機(jī)械、建筑、輕工等各個(gè)行業(yè)的發(fā)展，對(duì)制造各類緊固螺栓的使用材料提出了更高的要求，迫切需求具有高強(qiáng)度的螺栓材料。國(guó)際上十分重視該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展，中國(guó)重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目（973）“新一代鋼鐵材料的重大基礎(chǔ)研究”已經(jīng)啟動(dòng)，高強(qiáng)度螺栓鋼的研究發(fā)便是其中的一個(gè)重要課題?？偨Y(jié)高強(qiáng)度螺栓鋼的發(fā)展趨勢(shì)如下：
隨著鋼強(qiáng)度的提高，其延遲斷裂敏感性越大。在抗拉強(qiáng)度＞900MPa?硬度≥31HRC的強(qiáng)度水平時(shí)，延遲斷裂的敏感性逐漸增大。服役應(yīng)力越大的螺栓，發(fā)生斷裂后所造成的危害也越大，所以開發(fā)抗延遲斷裂性能優(yōu)良的高強(qiáng)度螺栓鋼，對(duì)保護(hù)人民生命和財(cái)產(chǎn)安全、擴(kuò)大高強(qiáng)度螺栓應(yīng)用領(lǐng)域具有重大意義。
用廉價(jià)的硼鋼替代含Ni、Cr、Mo等高價(jià)格的合金鋼，降低成本；以冷鍛代替熱鍛、減少熱處理工序的非調(diào)質(zhì)鋼。鍛造前不需軟化處理的低碳不退火鋼以及不需剝皮和拉拔的高精度軋材等的廣泛使用不僅可以降低能耗，還可減輕螺紋牙尖的脫碳傾向，提高螺栓成品率。
螺栓零件的可靠性、使用壽命等與螺栓鋼的冶金質(zhì)量、表面狀況有密切關(guān)系，甚至一些加工性能亦與其有重要的關(guān)系。通過提高鋼材純凈度，降低S、P含量可改善鋼的變形能力、減輕晶界脆化、減少鋼中非金屬夾雜物，可改善鋼材韌塑性，提高鋼材耐延遲斷裂性能。此外成品螺栓的制造精度、緊固技術(shù)和檢測(cè)方法等也是影響高強(qiáng)度螺栓可靠性的重要因素。
材質(zhì)和工藝
材質(zhì)
高強(qiáng)度螺栓的桿身、螺母和墊圈都要用強(qiáng)度很高的鋼材制作。其常用材料有：
低合金鋼
低合金鋼一般為中碳含量，從合金成分來看，有Cr、鉻Mo、Cr-Ni、Ni-Cr-Mo、Mn和錳Cr等系列。低合金螺栓鋼的應(yīng)用范圍很廣，強(qiáng)度級(jí)別從700－1100MPa都可選用。低合金鋼是主要的高強(qiáng)度螺栓用鋼。
硼鋼
隨著冷鍛技術(shù)的發(fā)展，對(duì)冷鍛螺栓鋼的需求也大大增加。原來用于制造高強(qiáng)度螺栓的材料為中碳鋼和中碳合金鋼。但是這類鋼的硬度高、冷變形抗力大，需要在冷鍛前進(jìn)行球化退火處理，耗能很大，為此開發(fā)了低碳硼鋼。低碳硼鋼成分設(shè)計(jì)的基本原理是降低含碳量，改善鋼的冷變形能力。加入微量硼，彌補(bǔ)因降碳而造成的強(qiáng)度和淬透性的損失。另外，根據(jù)需要還可加入少量Cr、Mn等合金元素，進(jìn)一步提高淬透性。
低碳硼鋼的特點(diǎn)是：
硼鋼螺栓在汽車、建筑、機(jī)械等部門得到了應(yīng)用，且數(shù)量不斷增加。強(qiáng)度從700－1100MPa的螺栓都可用硼鋼制造。
非調(diào)質(zhì)鋼
非調(diào)質(zhì)鋼不含多量合金元素，而且不用調(diào)質(zhì)處理，只需控制熱加工變形量及隨后的冷卻速度，便能保證必要的力學(xué)性能，可節(jié)約熱處理能耗，縮短生產(chǎn)周期，降低鋼材的成本。非調(diào)質(zhì)鋼螺栓主要應(yīng)用于汽車制造業(yè)，但總體數(shù)量仍然較少，應(yīng)用范圍不廣。與調(diào)質(zhì)鋼相比，其成本雖然下降，但是韌性較低，強(qiáng)度水平也不夠穩(wěn)定，冷鍛時(shí)模具壽命較低，這些問題制約了非調(diào)質(zhì)鋼的應(yīng)用范圍。非調(diào)質(zhì)鋼主要用于700－800MPa級(jí)別的螺栓，有時(shí)也用于900MPa以上級(jí)別。一般700－800MPa級(jí)的螺栓用非調(diào)質(zhì)鋼含碳量為0.25％左右的C-Mn系，或含碳為0.10％左右的C-Mo系中再加入微量的Nb、V、Ti等元素，其組織為鐵素體＋珠光體。強(qiáng)度級(jí)別在900MPa以上時(shí)，多用含碳0.10％左右的C-Mo-Si系中加入Cr、Ti、B等元素，以提高淬透性，保證得到滿意的強(qiáng)度和韌性，其組織為鐵素體＋貝氏體。為了改善非調(diào)質(zhì)鋼的韌性，使強(qiáng)韌性配合良好，除控制化學(xué)成分外，還可以通過調(diào)整加工工藝（如熱加工溫度、軋制變形量及軋后控冷等）來達(dá)到目的。
低碳馬氏體鋼
凡是碳含量小于0.25％的非合金鋼（碳素鋼）或低碳低合金結(jié)構(gòu)鋼經(jīng)強(qiáng)烈淬火，獲得80％以上甚至100％低碳馬氏體組織，這類鋼統(tǒng)稱為低碳馬氏體鋼。其硬度為45－50HRC，屈服強(qiáng)度為1000－1300MPa，抗拉強(qiáng)度為1200－1600MPa，具有很好的塑性（A≥10％，Z≥40％）、韌性（AKV≥59J）。良好的冷加工性、可焊性，及熱處理畸變小等優(yōu)點(diǎn)。因此，低碳馬氏體的應(yīng)用日益廣泛，成為發(fā)揮鋼材強(qiáng)韌性潛力，延長(zhǎng)機(jī)器零件壽命的一個(gè)重要途徑。應(yīng)用在高強(qiáng)度螺栓中的材料有15MnVB、20MnSi、20鋼、20MnTiB等。
加工工藝
高強(qiáng)度螺栓種類較多，形狀也不盡相同，外部尺寸更是千變?nèi)f化，但整體上其主要結(jié)構(gòu)和整體外部形狀具有一定的相似性。根據(jù)這些相似性可以分成三個(gè)主要部分：頭部、桿部和螺紋部分。高強(qiáng)度螺栓機(jī)械加工一般不需要精度極高的專用機(jī)床，在普通設(shè)備上即可完成加工。根據(jù)其三個(gè)主要部分，可將其加工工藝分成三部分：頭部的加工、桿部加工和螺紋加工。每一部分的加工工藝又因其尺寸形狀及技術(shù)要求的不同分成若干種類，采用不同的加工方法；雖然將其分成了三部分，但三部分的加工是相輔相成的，相互關(guān)聯(lián)的，可能共存于同一工序，也可能共存于同一工步。
螺栓頭部
螺栓頭部形狀直接決定產(chǎn)品毛坯形式。一般來說，方頭螺栓毛坯可選用冷拉方鋼，六角頭螺栓毛坯可選用冷拉六角鋼，半圓頭螺栓毛坯應(yīng)選用鍛件毛坯；頭部形狀特別設(shè)計(jì)的螺栓應(yīng)根據(jù)具體形狀具體分析選用毛坯。頭部成形加工在普通車床上加工即可完成。一些高強(qiáng)度螺栓內(nèi)端面與桿部中心線有端面跳動(dòng)和垂直度要求，一般在0.04－0.10mm之間，這時(shí)粗加工時(shí)頭部寬度一般預(yù)留0.2mm的加工余量，精加工桿部外圓時(shí)選用精度較高，機(jī)床依靠機(jī)床本身精度來保證頭部?jī)?nèi)端面形位公差的要求。為保證高強(qiáng)度螺栓抗拉強(qiáng)度，內(nèi)端面處要求倒角R，數(shù)值一般為R1±0.2。
螺栓桿部
對(duì)高強(qiáng)度螺栓來說，桿部與頭部接觸部位要求一定圓角，避免承受較大拉力時(shí)該部位斷裂，同時(shí)避免熱處理冷卻時(shí)產(chǎn)生裂紋。桿部外圓單邊預(yù)留加工1.5mm余量，對(duì)于桿部細(xì)長(zhǎng)的螺栓為避免熱處理時(shí)變形較大，可以預(yù)留2mm余量，或者直接將毛坯調(diào)質(zhì)到要求硬度，但硬度不易過高，一般在HRC32以下。鍛件毛坯技術(shù)要求中規(guī)定表面缺陷層、頭部與桿部同軸度要求，具體數(shù)值視產(chǎn)品要求而定，一般數(shù)值不大于0.3mm。鍛后如無特殊要求，鍛件應(yīng)正火處理，降低硬度，適應(yīng)后續(xù)機(jī)械加工。桿部的加工主要是外圓表面加工，車削和磨削是其主要加工方法。車削外圓，當(dāng)螺栓桿部外圓尺寸精度和表面粗糙度要求不高時(shí)車削可以獲得外圓的最終尺寸和精度。車削外圓時(shí)螺栓頭部為夾緊部位，頭部寬度較小，需要另一端面以中心孔輔助夾緊定位。這就需要車削外圓表面前鉆端面的中心孔，大小根據(jù)螺栓大小及材料種類而定。當(dāng)外圓表面尺寸精度和表面粗糙度要求較高時(shí)，車外圓后需要增加其他工序，主要指磨削，雙邊預(yù)留0.2－0.45mm余量，桿部長(zhǎng)徑比較大或者需多次磨削加工的，余量取大值。
螺紋部分
螺紋部分是螺栓最主要部分。可以分成有效螺紋部分，收尾部分（退刀部分）和螺紋末端三部分；螺紋三個(gè)主要要素：螺距、牙形半角和螺距，直接影響螺紋配合精度，也是加工重點(diǎn)注意要素。磨削外圓一般采用無心外圓磨削，其生產(chǎn)效率高，操作簡(jiǎn)單方便，但調(diào)整機(jī)床較費(fèi)事，砂輪的打磨也需要一定技術(shù)水平，特別是頭部?jī)?nèi)端面有跳動(dòng)和垂直度要求的螺栓，其形位公差由砂輪精度來保證，砂輪一定要嚴(yán)格修整。螺紋加工方法很多，可以車削、銑削、磨削和滾壓等，對(duì)高強(qiáng)度螺栓來說，滾壓螺紋是最好選擇。這種加工工藝生產(chǎn)率高，精度可達(dá)到4h，表面粗糙度可達(dá)Ra0.2μm。但滾壓螺紋對(duì)坯徑尺寸精度要求較高。坯徑的加工可以磨床加工，也可以普通車床加工。螺紋末端收尾處需預(yù)留一定退刀空間，大約2－3mm。
連接施工與質(zhì)量控制
一般規(guī)定
高強(qiáng)度螺栓連接施工時(shí)，應(yīng)符合下列要求：
1，高強(qiáng)度螺栓連接副應(yīng)有質(zhì)量保證書，由制造廠按批配套供貨；
2，高強(qiáng)度螺栓連接施工前，應(yīng)對(duì)連接副和連接件進(jìn)行檢查和復(fù)驗(yàn)，合格后再進(jìn)行施工；
3，高強(qiáng)度螺栓連接安裝時(shí)，在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上應(yīng)穿入的臨時(shí)螺栓和沖釘數(shù)量由安裝時(shí)可能承擔(dān)的荷載計(jì)算確定，并應(yīng)符合下列規(guī)定：
4，不得用高強(qiáng)度螺栓兼作臨時(shí)螺栓，以防止損傷螺紋；
5，高強(qiáng)度螺栓的安裝應(yīng)能自由穿入，嚴(yán)禁強(qiáng)行穿入，如不能自由穿入時(shí)，應(yīng)用銼刀進(jìn)行修整，修整后的孔徑應(yīng)小于1.2倍螺栓直徑；
6，高強(qiáng)度螺栓的安裝應(yīng)在結(jié)構(gòu)構(gòu)件中心位置調(diào)整后進(jìn)行，其穿入方向應(yīng)以施工方便為準(zhǔn)，并力求一致，安裝時(shí)注意墊圈的正反面；
7，高強(qiáng)度螺栓孔應(yīng)采取鉆孔成形的方法，孔邊應(yīng)無飛邊和毛刺，螺栓孔徑應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；
8，高強(qiáng)度螺栓連接構(gòu)件的螺栓孔的孔距和邊距應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
大六角頭高強(qiáng)度螺栓連接施工
大六角頭高強(qiáng)度螺連接施工一般采用的緊固方法有扭矩法和轉(zhuǎn)角法兩種。
扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接施工
扭剪型高強(qiáng)度螺栓施工相對(duì)于大六角頭高強(qiáng)度螺栓連接施工簡(jiǎn)單得多。其是采用專用的電動(dòng)扳手進(jìn)行終擰，梅花頭擰掉則終擰結(jié)束。扭剪型高強(qiáng)度螺栓的擰緊可分為初擰、終擰兩步。對(duì)于大型節(jié)點(diǎn)可分為初擰、復(fù)擰、終擰三步。初擰采用手動(dòng)扳手或?qū)Ｓ枚ň仉妱?dòng)扳手，初擰值為預(yù)拉力標(biāo)準(zhǔn)值的50%左右。復(fù)擰扭矩等于初擰扭矩值。初擰或復(fù)擰后的高強(qiáng)度螺栓應(yīng)用顏色在螺栓上涂上標(biāo)記，然后用專用電動(dòng)扳手進(jìn)行終擰，直至擰掉螺栓尾部梅花頭，讀出預(yù)拉力值。
質(zhì)量檢查與驗(yàn)收
高強(qiáng)度螺栓施工質(zhì)量應(yīng)有下列原始檢查驗(yàn)收記錄：高強(qiáng)度螺栓連接副復(fù)驗(yàn)數(shù)據(jù)、抗滑移系數(shù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)、初擰扭矩、終擰扭矩、扭矩扳手檢查數(shù)據(jù)和施工質(zhì)量檢查驗(yàn)收記錄等。對(duì)大六角頭高強(qiáng)度螺栓應(yīng)進(jìn)行以下檢查：
對(duì)扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接副終擰后檢查以目測(cè)尾部梅花頭擰掉為合格。對(duì)于因構(gòu)造原因不能在終擰中擰掉梅花頭的螺栓數(shù)量不應(yīng)大于該節(jié)點(diǎn)螺栓數(shù)的5%，并應(yīng)按大六角頭高強(qiáng)度螺栓規(guī)定進(jìn)行終擰扭矩檢查。
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
中國(guó)
國(guó)際
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