螺栓检测规程.docx

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螺栓检测规程

螺栓成品楔负载试验

1.通则

本试验可测定：

a）螺栓成品的抗拉强度Rm；

b）头与无螺纹杆部或螺纹部分交接处的牢固性。

2.适用范围

本试验适用符合以下规定的螺栓：

a）公称长度，l≥2.5d；

b）螺纹长度b≥2d；

c）d≤39mm（对于d>39mm的螺栓的试验可参照本试验方法）；

d）所有性能等级。

3.设备

WEW-1000B微机屏显式万能试验机（不能使用自动定心装置，因其对图1和表1所规定的楔垫角度有较大的影响）。

图1螺栓成品楔负载试验用楔垫

表1楔垫孔径和圆角半径

表2楔负载试验用楔垫角度α

头部支承面直径超过1.7d而未通过楔负载试验的螺栓成品，可将头部加工到1.7d并按表2规定的楔垫角度再次进行试验。

此外，对头部支承面直径超过1．9d的螺栓成品，可将楔垫角度10°减小为6°。

4.试验程序

试件应为经尺寸等检验合格的螺栓。

将规定的楔垫按图1所示置于螺栓头下。

未旋合螺纹的长度，lth≥1d。

对带短螺纹长度螺栓的楔负载拉力试验，允许的未旋合螺纹的长度lth≤ld。

应按GB／T228的规定进行楔负载拉力试验。

试验机夹头的分离速率不应超过25mm／min。

拉力试验应持续进行，直至断裂。

测量极限拉力载荷Rm。

5.试验结果

5.1测定抗拉强度Rm。

5.1.1方法

根据公称应力截面积As，nom和试验过程中测量的极限拉力载荷Fm计算抗拉强度Rm：

抗拉强度Rm=Fm/As.nom

其中：

As.nom=（π/4）×[d2+d3）／2]2

d3=d1-H/6

公称应力截面积As.nom的数值在GB/T284中表10中给出。

5.1.2技术要求

测定抗拉强度时断裂应发生在未旋合螺纹处或无螺纹螺杆处。

抗拉强度Rm应符合GB/T284中表9的规定。

最小拉力载荷Fm应GB/T284中符合表10的规定。

注：

注：

随着直径减小，公称应力截面积与有效应力截面积的差异逐渐增加。

当硬度用于过程控制时，尤其对较小的直径，需要提高硬度值，并超过GB/T284中表9规定的最小硬度，以达到最小拉力载荷。

5.1.3测定头与杆部或螺纹部分交接处的牢固性

不应断裂在头部。

带无螺纹杆部的螺栓不应在头与杆部交接处断裂。

全螺纹的螺栓，如断裂始于未旋合螺纹的长度内，允许在拉断前已延伸或扩展到头部与螺纹交接处，或者进入头部。

测定抗拉强度对螺栓和脚钉成品的拉力试验

1.通则

本试验用于测定螺栓和脚钉成品的抗拉强度Rm。

本试验可与Af、Rpf规定的试验一并进行。

2.适用范围

本试验适用于符合以下规定的螺栓和脚钉：

a）无螺纹杆径ds>d2或ds≈d2；

b）螺栓的公称长度，l≥2.5d；

c）螺纹长度b≥2d

d）d≤39mm（对于d>39mm的螺栓的试验可参照本试验方法）；

e）所有性能等级。

3.设备

WEW-1000B微机屏显式万能试验机，装夹时，应避免斜拉，可使用自动定心装置。

4.试验程序

试件应为经尺寸等检验合格的螺栓和脚钉。

螺栓和脚钉试件应按图2所示拧入内螺纹夹具，螺纹有效旋合长度≥1d。

未旋合螺纹的长度lth≥1d。

然而，当本试验与Af、Rpf规定的试验一并进行时，未旋合螺纹的长度lth=1.2d。

对带短螺纹用螺栓的拉力试验，未旋合螺纹的长度lth

试验机夹头的分离速率不应超过25mm／min。

拉力试验应持续进行，直至断裂。

测量极限拉力载荷Rm。

图2试验装置示例

5.试验结果

5.1方法

计算方法见5.1.6.1

5.2技术要求

螺栓和脚钉应断裂在未旋合螺纹的长度内或无螺纹杆部。

全螺纹的螺栓，如断裂始于未旋合螺纹的长度内，允许在拉断前己延伸或扩展到头部与螺纹交接处，或者进入头部。

抗拉强度Rm。

应符合GB/T284中表9的规定。

最小拉力载荷Fm,min应符合GB/T284中表10的规定。

注：

随着直径减小，公称应力截面积与有效应力截面积的差异逐渐增加。

当硬度用于过程控制时，尤其对较小的直径，需要提高硬度值，并超过GB/T284中表9规定的最小硬度，以达到最小拉力载荷。

螺栓和脚钉实物的拉力试验

本试验是为测定断后伸长率Af和0.0048d非比例延伸应力Rpf，对螺栓和脚钉实物的拉力试验。

1.通则

本试验可同时测定：

a）螺栓和脚钉实物的断后伸长率Af．

b）螺栓和脚钉实物的规定非比例延伸0.0048d的应力Rpf。

本试验可与测定Rm的试验一并使用。

2.适用范围

本试验适用于符合以下规定的螺栓和脚钒

a）无螺纹杆径ds>d2或ds≈d2；

b）螺栓的公称长度l≥2.7d：

c）螺纹长度b≥2.2d；

d）d≤39mm（对于d>39mm的螺栓的试验可参照本试验方法）：

e）所有性能等级。

3.设备

WEW-1000B微机屏显式万能试验机，装夹时，应避免斜拉，可使用自动定心装置。

4.试验程序

试件应为经尺寸等检验合格的螺栓和脚钉。

螺栓和脚钉试件应按图2所示拧入内螺纹夹具，螺纹有效旋合长度≥1d，未旋合螺纹的长度lth=1.2d。

注：

弯头脚钉为了便于装夹，可把弯头截去。

应按照GB/T228的规定进行拉力试验，试验机夹头的分离速率：

对0.0048d非比例延伸载荷，Fpf应超过10mm/min，而对其他的不应超过25mm/min。

可以直接借助电子装置（如微处理器），或者依据载荷-位移曲线（见GB/T228）持续测量拉力载荷F，直至断裂。

该曲线可以自动绘制，或采用图解法。

5.试验结果

5.1测定断后伸长率Af

塑性伸长ΔLp是在电子装置或者图解法绘制的载荷-位移曲线上直接进行测量，如图3所示

图3测定断后伸长率Af的载荷-位移曲线

Af=ΔLp/1.2d

5.2测定0.0048d非比例延伸力Rpf

Rpf应在载荷-位移曲线上直接测定，见图4

图4测定0.0048d非比例延伸应力Rpf的载荷—位移曲线

Rpf=Fpf/As,nom

5.3技术要求

对4.8和6.8级Af应符合GB/T284中表9规定；

Rpf暂无规定，参考GB/T284中表9规定。

螺栓成品保证载荷试验

1.通则

保证载荷试验包括两个步骤：

a）实施规定的保证载荷（见图5）；

b）测量由保证载荷产生的永久伸长。

2.适用范围

本试验适用于符合以下规定的螺栓：

a）无螺纹杆径ds>d2或ds≈d2；

b）螺栓的公称长度l≥2.5d：

c）螺纹长度b≥2d；

d）d≤39mm（对于d>39mm的螺栓的试验可参照本试验方法）；

e）所有性能等级。

3.设备

WEW-1000B微机屏显式万能试验机，装夹时，应避免斜拉，可使用自动定心装置。

4.试验程序

试件应为经尺寸等检验合格的螺栓。

试件每端应进行适当加工，如图5所示。

为测量施加载荷前、后的长度，应将螺栓置于带球面测头（或其他适当的方法）的台架式测量仪器中。

应使用手套或钳子，以使由温度影响的测量误差减少到最小。

测量施加载荷前螺栓的总长度l0。

图5螺栓成品施加保证载荷安装示例

按图5所示将螺栓试件拧入螺纹夹具。

螺纹有效旋合长度至少应为1d。

未旋合螺纹的长度lth应为1d。

注：

为达到lth=1d的要求，建议先把螺纹夹具拧到螺纹收尾；然后，按相当于ld的扣数拧退夹具。

对螺栓轴向施加GB/T284中表11规定的保证载荷。

试验机夹头的分离速率不应超过3mm／min，应保持该保证载荷15s。

卸载后，测量螺栓总长度l1。

6.试验技术要求

卸载后，螺栓的总长度l1应与加载前的l0相同（其公差±12.5μm为允许的测量误差）。

某些不确定因素，如直线度、螺纹对中性测量误差，当初次施加保证载荷时，可能导致螺栓明显的伸长。

在这种情况下，可使用GB/T284表11规定值增大3％的载荷，按再次进行试验。

如果第二次卸载后的长度如与其加载前的长度l1相同（其公差±12.5μm为允许的测量误差），则应认为符合本试验要求。

机械加工试件拉伸试验

1.通则

本试验可测：

抗拉强度Rm；

下屈服强度ReL或0.2%非比例延伸应力Rp0.2；

机械加工试件的断后伸长率A；

机械加工试件的断面收缩率Z。

2.适用范围

本试验适用于以下规定的栓和脚钉；

a）由栓和脚钉制取的机械加工试件：

1）d≤39mm（对于d>39mm的螺栓的试验可参照本试验方法）；

2）螺纹长度b≥1d；

3）测定A；公称长度l≥6d0+2r+2d（见图6）；

4）测定Z：

公称长度l≥4d0+2r+2d（见图6）。

b）8.8级和10.9级

注：

机械加工试件可由因几何尺寸降低了承载能力、头部承载能力强于试件横截面面积（S0）承载能力的螺栓上制取，也可以由无螺纹杆径ds

4．8级和6．8级（冷作硬化的）螺栓和脚钉应实施实物拉力试验。

3.设备

WEW-1000B微机屏显式万能试验机，装夹时，应避免斜拉，可使用自动定心装置。

4.机械加工试件

机械加工试件应有尺寸等检验合格的紧固件制取。

图6为拉力试验加工试件。

机械加工试件的直径应为：

d0＜的d3，min，并且尽可能为：

d0≥3mm。

公称直径d＞16mm，且淬火并回火螺栓或螺钉的机械加工试件，其直径的减少量不应超过原有直径d的25%（初始横截面积的44%）。

螺纹长度b≥d。

用于测定机械加工试件的断后伸长率：

Lo=5d0或5.65√S0。

用于测定机械加工试件的断面收缩率：

L0>3d0。

机械加工试件直线段的长度Lc=L0+d0。

机械加工试件的总长度Lt=Lc+2r+b。

圆角半径r≥4mm。

5.试验程序

应按GB/T228的规定进行试验，试验机的分离速率：

对下屈服强度ReL或0.2%非比例延伸力Rp0.2不用超过10mm/min，而对其他的项目不用超过25mm/min。

拉力试验应持续进行，直至断裂。

测量极限拉力载荷Fm。

图6拉力试验用机械加工试件

6.试验结果

7.1方法

按照GB/T228的规定测定下列性能：

a）抗拉强度Rm，Rm=Fm/S0

b）下屈服强度ReL或0.2%非比例延伸应力Rp0.2

c）机械加工后的试件断后伸长率，其L0=5d0,A=（Lu-l0）/L0*100

d）机械加工后的试件面收缩率，其L0至少为3d0，Z=（S0-Su）/S0*100

7.2技术要求

下列性能应符合GB/T284中表9规定：

——最小抗拉强度Rm；

——下屈服强度ReL或0.2%非比例延伸应力Rp0.2

——机械加工后的试件断后伸长率A

——机械加工后的试件面收缩率Z

硬度试验

1.通则

本试验可测定：

a）对不能实施拉力试验的螺栓和脚钉，测定螺栓和脚钉的硬度；

b）对能实施拉力试验的螺栓和脚钉，测定螺栓和脚钉的最高硬度。

注：

硬度与抗拉强度可能没有直接的换算关系。

最大硬度值的规定，除考虑理论的最大抗拉强度外，还要考虑其他因素（如避免脆断）。

可以在适当表面或者螺纹横截面上测定硬度。

2.适用范围

本试验适用于符合以下规定的螺栓和脚钉：

a）所有规格：

b）所有性能等级。

3.试验方法

可以采用维氏硬度试验或洛氏硬度试验测定硬度。

a）维氏硬度试验应按GB／T4340．1的规定。

b）洛氏硬度试验应按GB／T230．1的规定。

4.试验程序

4.1通则

应使用经尺寸等检验合格的螺栓和脚钉进行硬度试验。

4.2在螺纹横截面测定硬度

在距螺纹末端1d处取一横截面，并应经适当处理。

在1／2半径与轴心线间的区域内测定硬度，见图7。

图71／2半径区域内测定硬度

4.3在表面测定硬度

去除表面镀层或涂层，并对试件适当处理后，在头部平面、末端或无螺纹杆部测定硬度。

常规检查可使用本方法。

4.4测定硬度用试验载荷

维氏硬度试验用最小载荷为98N。

4.5技术要求

对不能实施拉力试验的螺栓和脚钉（对拉力试验其螺纹长度短的、未旋合螺纹的长度lth<1d），其硬度应在GB/T284中表9规定的范围内。

对能实施拉力试验的螺栓和脚钉，以及机械加工试件，其硬度均不应超过GB/T284中表9规定的最大值。

4．8级螺栓和脚钉，应在螺栓和脚钉的末端测定硬度，并且不应超过GB/T284中表9规定的最大值。

对热处理螺栓和脚钉，在1／2半径区域内（见图7）测定的硬度值之差若不大于30HV，则证实材料中马氏体己达到90％的要求。

4．8级和6．8级冷作硬化螺栓和脚钉，应按4.2的规定测定硬度，并且应在GB/T284表9规定的硬度范围内。

如有争议，应按4.2的规定，并使用维氏硬度进行仲裁试验。

剪切试验方法

1.剪切试验在双剪夹具中完成（剪切夹具示意图见图8）。

在夹具中螺栓支承各个零件。

为了施加载荷，各配合零件应有与螺栓无螺纹直径相等的孔径（公差为H6），且硬度不低于700HV，支承零件与加载零件间的间隙不应超过0.15mm。

图8剪切夹具示意图

2.剪切面外端的无螺纹长度应最少留有一倍螺栓直径的距离，同时两剪切面间的间隔最少应为两倍螺栓直径。

3.螺栓应试验到剪断为止。

当试验载荷达到最大载荷的同时螺栓断裂或未达到最大载荷之前螺栓断裂，都认为是螺栓的双面剪切载荷。

4.螺栓经剪切试验后，断裂口应为没有纵向裂缝的韧性切口。

5.试验速度应不超过13mm／min。

6.抗剪强度按式计算：