鋼結(jié)構(gòu)用耐候鋼高強(qiáng)度螺栓連接副High-strengthboltassembliesforsteelstructuresofweatheringsteel2023-09-07發(fā)布國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會IGB/T43151—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會提出。本文件由全國緊固件標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC85)歸口。本文件起草單位：中機(jī)生產(chǎn)力促進(jìn)中心有限公司、中鐵山橋集團(tuán)有限公司、中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司鐵道建筑研究所、燕山大學(xué)、河北信德電力配件有限公司、首鋼集團(tuán)有限公司、晉億實(shí)業(yè)股份有限公司、浙江海力股份有限公司、江蘇中成緊固技術(shù)發(fā)展股份有限公司、邢臺鋼鐵有限責(zé)任公司、南京福貝爾五金制品有限公司、河南航天精工制造有限公司、安徽長江緊固件有限責(zé)任公司、山東高強(qiáng)緊固件有限公司、南京鋼鐵股份有限公司、蘇州熱工研究院有限公司、上海高強(qiáng)度螺栓廠有限公司、北京金兆博高強(qiáng)度緊固件有限公司、眉山中車緊固件科技有限公司、蕪湖新興鑄管有限責(zé)任公司、江蘇甬怡緊固件有限公司、上海集優(yōu)標(biāo)五高強(qiáng)度緊固件有限公司、中機(jī)研標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院(北京)有限公司、北京國網(wǎng)富達(dá)科技發(fā)展有限責(zé)任公司、蘇交科集團(tuán)股份有限公司、寧波群力緊固件制造有限公司、七豐精工科技股份有限公司、河北五維航電科技股份有限公司、明陽智慧能源集團(tuán)股份公司、寧波中機(jī)機(jī)械零部件檢測有限公司、邯鄲正發(fā)科技有限公司、太原四聯(lián)重工股份有限公司、泰州市環(huán)星不銹鋼有限公司。本文件由全國緊固件標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會負(fù)責(zé)解釋。1鋼結(jié)構(gòu)用耐候鋼高強(qiáng)度螺栓連接副本文件規(guī)定了螺紋規(guī)格為M12～M36、性能等級NH8.8S/NH8H和NH10.9S/NH10H鋼結(jié)構(gòu)用本文件適用于鋼結(jié)構(gòu)用耐候鋼高強(qiáng)度螺栓連接副(以下簡稱“連接副”)。注：在環(huán)境溫度10℃~35℃條件下進(jìn)行試驗時符合本文件要求的鋼結(jié)構(gòu)用耐候鋼高強(qiáng)度螺栓連接副，在較高溫度和/或較低溫度下可能無法保持規(guī)定的機(jī)械和物理性能。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有修改單)適用于本文件。GB/T90.1緊固件驗收檢查GB/T196普通螺紋基本尺寸GB/T197普通螺紋公差GB/T222鋼的成品化學(xué)成分允許偏差GB/T224鋼的脫碳層深度測定法GB/T226鋼的低倍組織及缺陷酸蝕檢驗法GB/T228.1金屬材料拉伸試驗第1部分：室溫試驗方法GB/T230.1金屬材料洛氏硬度試驗第1部分：試驗方法GB/T231.1金屬材料布氏硬度試驗第1部分：試驗方法GB/T702熱軋鋼棒尺寸、外形、重量及允許偏差GB/T1228鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓GB/T1229鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角螺母GB/T1230鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度墊圈GB/T1231鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓、大六角螺母、墊圈技術(shù)條件GB/T1979結(jié)構(gòu)鋼低倍組織缺陷評級圖GB/T2101型鋼驗收、包裝、標(biāo)志及質(zhì)量證明書的一般規(guī)定GB/T2975鋼及鋼產(chǎn)品力學(xué)性能試驗取樣位置及試樣制備GB/T3098.1緊固件機(jī)械性能螺栓、螺釘和螺柱GB/T3098.2緊固件機(jī)械性能螺母GB/T3098.26緊固件機(jī)械性能平墊圈GB/T3632鋼結(jié)構(gòu)用扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接副GB/T4171耐候結(jié)構(gòu)鋼2GB/T4336碳素鋼和中低合金鋼多元素含量的測定火花放電原子發(fā)射光譜法(常規(guī)法)GB/T5779.1緊固件表面缺陷螺栓、螺釘和螺柱一般要求GB/T5779.2緊固件表面缺陷螺母GB/T6394金屬平均晶粒度測定方法GB/T6478冷鐓和冷擠壓用鋼GB/T10561鋼中非金屬夾雜物含量的測定標(biāo)準(zhǔn)評級圖顯微檢驗法GB/T14981熱軋圓盤條尺寸、外形、重量及允許偏差GB/T17505鋼及鋼產(chǎn)品交貨一般技術(shù)要求GB/T20066鋼和鐵化學(xué)成分測定用試樣的取樣和制樣方法GB/T32076.1預(yù)載荷高強(qiáng)度栓接結(jié)構(gòu)連接副第1部分：通用要求預(yù)載荷高強(qiáng)度栓接結(jié)構(gòu)連接副預(yù)載荷高強(qiáng)度栓接結(jié)構(gòu)連接副第3部分：HR型大六角頭螺栓和螺母連接副預(yù)載荷高強(qiáng)度栓接結(jié)構(gòu)連接副第4部分：HV型大六角頭螺栓和螺母連接副預(yù)載荷高強(qiáng)度栓接結(jié)構(gòu)連接副第5部分：平墊圈預(yù)載荷高強(qiáng)度栓接結(jié)構(gòu)連接副第6部分：倒角平墊圈預(yù)載荷高強(qiáng)度栓接結(jié)構(gòu)連接副第8部分：扭剪型圓頭螺栓和螺母連接副預(yù)載荷高強(qiáng)度栓接結(jié)構(gòu)連接副第9部分：扭剪型大六角頭螺栓和螺母連接副YB/T5293金屬材料頂鍛試驗方法3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。耐候鋼weatheringsteel通過添加少量的合金元素如Cu、P、Cr、Ni等，使其在金屬基體表面上形成保護(hù)層，以提高耐大氣腐蝕性能的鋼。I代表低合金鋼材耐大氣腐蝕的參數(shù)。注：該指數(shù)利用基于鋼的化學(xué)成分的預(yù)測公式計算得到，指數(shù)越大，鋼的耐腐蝕性能越好。耐候鋼高強(qiáng)度螺栓連接副highstrengthboltingassembliesofweatheringsteel由耐候鋼制造的高強(qiáng)度螺栓、高強(qiáng)度螺母和高強(qiáng)度墊圈組成的連接副。4型式尺寸連接副包括1個螺栓、1個螺母和1個/2個墊圈，型式尺寸應(yīng)符合GB/T1228、GB/T1229、GB/T1230、GB/T3632、GB/T32076.3～32076.6、GB/T32076.8和GB/T32076.9等產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。35技術(shù)要求5.1材料及使用配合耐候鋼高強(qiáng)度螺栓、螺母和墊圈宜采用相同化學(xué)成分的材料，化學(xué)成分(熔煉分析)限值應(yīng)符合表1的規(guī)定，成品化學(xué)成分允許偏差應(yīng)符合GB/T222的規(guī)定。材料具有足夠的淬透性，在淬火后回火前應(yīng)獲得約90%的馬氏體組織。依據(jù)GB/T4171計算得到的連接副用耐候鋼耐大氣腐蝕性指數(shù)I應(yīng)不小于構(gòu)件鋼材的耐大氣腐蝕性指數(shù)，且應(yīng)不小于6.0。連接副用鋼技術(shù)條件按附錄A的規(guī)定。其他在用連接副耐候鋼材料牌號及化學(xué)成分見附錄B。表1螺栓/螺母/墊圈用耐候鋼材料化學(xué)成分化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))%最低回火溫度℃CMnPSNiMo0.30～0.520.20～0.60427螺栓應(yīng)在奧氏體化溫度下，采用油冷淬火。螺栓、螺母、墊圈的使用配合應(yīng)符合表2的規(guī)定。類別螺栓螺母墊圈大六角頭螺栓連接副NH8.8SNH10.9SNH10H扭剪型螺栓連接副NH10.9SNH10H5.2機(jī)械性能按6.1.1規(guī)定的方法在環(huán)境溫度10℃~35℃條件下進(jìn)行試驗時，機(jī)械加工試件的機(jī)械性能應(yīng)符合表3的規(guī)定。4表3螺栓機(jī)械性能性能等級抗拉強(qiáng)度規(guī)定非比例延伸0.2%的應(yīng)力機(jī)械加工試件的斷后伸長率機(jī)械加工試件的斷面收縮率吸收能量KV?/J硬度NH8.8SNH10.9S按6.1.1規(guī)定的方法在環(huán)境溫度10℃~35℃條件下進(jìn)行螺栓實(shí)物楔負(fù)載試驗時，拉力載荷應(yīng)在表4規(guī)定的范圍內(nèi)，且斷裂應(yīng)發(fā)生在螺紋部分或螺紋與無螺紋桿部交接處。當(dāng)螺栓長徑比l/d≤3時，如不能做楔負(fù)載試驗，可做拉力載荷試驗或芯部硬度試驗。拉力載荷應(yīng)符合表4的規(guī)定，芯部硬度應(yīng)符合表3的規(guī)定。表4未規(guī)定的規(guī)格范圍按相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求。單位為牛頓M12M16M20M24M30M36P/mm2334螺紋公稱應(yīng)力截面積Asnom/mm2性能等級NH8.8S70000~130000~203000~251000~293000~381000~473000466000~678000~性能等級NH10.9S87700~163000~255000~315000~367000~420000477000~583000~850000~注：P——螺距。”根據(jù)As.m計算得出，100000N以內(nèi)圓整到上一個100N,100000N以上圓整到上一個1000N。螺栓的脫碳層應(yīng)符合GB/T3098.1的規(guī)定。按6.1.2規(guī)定的方法在環(huán)境溫度10℃~35℃條件下進(jìn)行試驗時，螺母保證載荷應(yīng)符合表5規(guī)定。表5未規(guī)定的規(guī)格范圍按相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求。5表5螺母保證載荷"單位為牛頓M12M16M20M24M30M36P/mm2334螺紋公稱應(yīng)力截面積A.公稱/mm2466000477000根據(jù)As.mom計算得出，100000N以內(nèi)圓整到上一個100N,100000N以上圓整到上一個1000N。按6.1.2規(guī)定的方法在環(huán)境溫度10℃~35℃條件下進(jìn)行硬度試驗時，螺母硬度值應(yīng)符合表6表6螺母硬度性能等級維氏硬度洛氏硬度minmaxminmaxNH8HNH10H按6.1.3規(guī)定的方法在環(huán)境溫度為10℃~35℃條件下進(jìn)行硬度試驗時，墊圈硬度值為329HV30～436HV30(35HRC～45H5.3連接副功能特性大六角頭螺栓連接副扭矩系數(shù)試驗按GB/T1231的規(guī)定進(jìn)行。同批連接副的扭矩系數(shù)平均值為0.110～0.150,扭矩系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)不大于0.0100。每一連接副包括1個螺栓、1個螺母、2個墊圈，并應(yīng)分屬同批制造。扭剪型螺栓連接副緊固軸力應(yīng)符合表7或表8規(guī)定。緊固軸力變異系數(shù)應(yīng)不大于0.10(變異系數(shù)=標(biāo)準(zhǔn)偏差/平均值)。表7符合GB/T3632的扭剪型螺栓連接副緊固軸力極限值螺紋規(guī)格dM16M20M22M24M27M30每批緊固軸力的平均值F平均公稱minmax4306表8符合GB/T32076.8/GB/T32076.9的扭剪型螺栓連接副緊固軸力極限值標(biāo)準(zhǔn)試驗芯棒螺紋公稱應(yīng)力截面積Ag,nom/mm2緊固軸力FminNNM12M16M20M22M24M27M30431970M36經(jīng)供需雙方協(xié)商，可對連接副材料的耐大氣腐蝕性能進(jìn)行判定。鋼的耐大氣腐蝕指數(shù)I應(yīng)不小于6.0,計算方法見GB/T4171。螺紋的基本尺寸應(yīng)符合GB/T196中粗牙普通螺紋的規(guī)定。螺栓螺紋公差帶應(yīng)為GB/T197中6g,螺母螺紋公差帶應(yīng)為GB/T197中6H。5.6表面缺陷螺栓、螺母的表面缺陷應(yīng)分別符合GB/T5779.1和GB/T5779.2的規(guī)定。墊圈不應(yīng)有裂紋、毛刺、浮銹和影響使用的凹痕、劃傷。5.7表面處理連接副應(yīng)進(jìn)行保證扭矩系數(shù)或緊固軸力的表面處理，有需要時，可由供需協(xié)議采用其他處理方法。6試驗方法6.1機(jī)械性能試驗方法6.1.1螺栓機(jī)械性能試驗方法按GB/T3098.1的規(guī)定。6.1.2螺母機(jī)械性能試驗方法按GB/T3098.2的規(guī)定。6.1.3墊圈硬度試驗方法按GB/T3098.26的規(guī)定。6.2扭矩系數(shù)試驗方法大六角頭螺栓連接副扭矩系數(shù)試驗方法按GB/T1231或GB/T32076.2的規(guī)定。76.3緊固軸力試驗方法扭剪型螺栓連接副緊固軸力試驗方法按GB/T3632或GB/T32076.8或GB/T32076.9的規(guī)定。6.4耐大氣腐蝕性評估方法連接副耐大氣腐蝕性評估方法按GB/T4171的規(guī)定。7驗收檢查連接副按GB/T32076.1或GB/T1231或GB/T3632的規(guī)定驗收檢查，螺栓、螺母和墊圈按GB/T90.1的規(guī)定驗收檢查。8.1標(biāo)志連接副用螺栓應(yīng)標(biāo)志制造者識別標(biāo)志和性能等級，應(yīng)在頭部頂面用凹字或凸字標(biāo)志，如圖1所示，或可在頭部側(cè)面用凹字標(biāo)志。性能等級應(yīng)標(biāo)志為“NH××.×S”,其中由點(diǎn)隔開的數(shù)字分別表示公稱抗拉強(qiáng)度的1/100和屈強(qiáng)比，字母“NH”代表耐候鋼，“S”表示鋼結(jié)構(gòu)用螺栓。標(biāo)引序號說明：1——連接副制造者識別標(biāo)志。圖1螺栓標(biāo)志示意圖連接副用螺母應(yīng)標(biāo)志制造者識別標(biāo)志和性能等級，應(yīng)在頂面或側(cè)面用凹字標(biāo)志，如圖2所示性能等級應(yīng)標(biāo)志為“NH××H”,其中數(shù)字相當(dāng)于可與其搭配使用的螺栓的最高性能等級標(biāo)記中左邊的數(shù)標(biāo)引序號說明：1——連接副制造者識別標(biāo)志。圖2螺母標(biāo)志示意圖88.2質(zhì)量證明文件生產(chǎn)廠家供貨時應(yīng)提供相應(yīng)的產(chǎn)品質(zhì)量檢驗證書、合格證和所用原材料的檢測報告，其產(chǎn)品質(zhì)量檢驗報告應(yīng)包括GB/T1231規(guī)定的內(nèi)容和耐大氣腐蝕性指數(shù)I。8.3.1包裝箱應(yīng)牢固、防潮，每箱質(zhì)量不應(yīng)超過40kg。箱內(nèi)螺栓、螺母及墊圈應(yīng)分開包裝。螺栓應(yīng)逐個包裝，并有螺紋保護(hù)套。不同批號的連接副不應(yīng)混裝。8.4運(yùn)輸和貯存在運(yùn)輸和貯存過程中應(yīng)防潮、防塵，并應(yīng)輕裝輕卸，防止螺紋損傷。9(規(guī)范性)鋼結(jié)構(gòu)用耐候鋼高強(qiáng)度螺栓連接副用鋼技術(shù)條件A.1尺寸及外形A.1.1熱軋盤條的尺寸、外形及其允許偏差按GB/T14981中的B級及以上精度執(zhí)行，熱軋圓鋼的尺寸、外形及其允許偏差按GB/T702中的第1組偏差序列執(zhí)行。A.1.2每盤盤條由一根組成，不應(yīng)有焊接點(diǎn)，線卷整齊，不應(yīng)有紊亂現(xiàn)象，盤重不應(yīng)小于1000kg。A.2技術(shù)要求A.2.1冶煉方法采用轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉，必要時經(jīng)爐外精煉和真空脫氣處理。除非需方有特殊要求，冶煉方法一般由供方選擇。A.2.2脫碳層總脫碳層(鐵素體十過渡層)深度不應(yīng)大于公稱直徑的1%,完全脫碳層深度不應(yīng)超過GB/T6478的要求。A.2.3表面質(zhì)量鋼材表面應(yīng)光滑，不應(yīng)有目視可見的裂紋、結(jié)疤、夾雜、耳子和折疊。表面可有深度不超過公差之半的個別劃痕和麻點(diǎn)，以及深度不超過0.10mm的個別發(fā)紋。A.2.4奧氏體晶粒度奧氏體晶粒度不小于6級。A.2.5冷頂鍛按照YB/T5293的規(guī)定取樣進(jìn)行冷頂鍛試驗。試樣冷頂鍛后與冷頂鍛前的高度之比為1/2。冷頂鍛后試樣側(cè)面不應(yīng)有目視可見的裂紋、裂縫及裂口。A.2.6非金屬夾雜物按GB/T10561規(guī)定的A法進(jìn)行檢驗，非金屬夾雜物級別應(yīng)符合表A.1規(guī)定。表A.1非金屬夾雜物級別夾雜類型A類B類C類D類細(xì)系粗系細(xì)系粗系細(xì)系粗系細(xì)系粗系合格級別GB/T43151—2023A.2.7耐腐蝕性能連接副用鋼的耐大氣腐蝕性指數(shù)I≥6.0。I的計算見公式(A.1):I=26.01(%Cu)+3.88(%Ni)+1.20(%Cr)+1.49(%Si)+17.28(%P)-7.29(%Cu)(%Ni)一9.10(%Ni)(%P)-33.39(%Cu)2…………(A.1)A.2.8淬透性材料具有足夠的淬透性，以確保緊固件芯部在“淬硬”狀態(tài)、回火前獲得約90%的馬氏體組織。A.2.9低倍組織在橫向酸浸試片上不應(yīng)有目視可見的縮孔、氣泡、分層、裂縫、夾雜和白點(diǎn)。酸浸低倍組織中一般疏松、中心疏松、中心(或錠型)偏析均應(yīng)不大于1.5級。A.3試驗方法每批鋼材的檢驗項目、取樣數(shù)量、取樣方法及部位、試驗方法應(yīng)符合表A.2的規(guī)定。表A.2鋼材的檢驗項目、取樣數(shù)量、取樣方法及試驗方法一覽表序號檢驗項目取樣數(shù)量取樣方法及部位試驗方法1化學(xué)成分1個/爐2拉伸1個/批3脫碳層2個/批不同根/盤4晶粒度1個/批任一根/盤5冷頂鍛3個/批不同根/盤6非金屬夾雜物2個/批不同根/盤7表面質(zhì)量逐根(盤)8尺寸、外形逐根(盤)千分尺、游標(biāo)卡尺9硬度3個/批不同根/盤低倍組織2個/批A.4檢驗規(guī)則A.4.1檢查和驗收驗收。A.4.2組批規(guī)則鋼材應(yīng)按批驗收，每批由同一爐號、同一牌號、同一規(guī)格和同一熱處理爐次的鋼材組成。A.4.3取樣數(shù)量及取樣部位每批鋼材的取樣數(shù)量及取樣部位應(yīng)符合表A.2的規(guī)定。A.4.4復(fù)驗與判定規(guī)則A.4.4.1鋼材的復(fù)驗與判定規(guī)則按GB/T17505的規(guī)定執(zhí)行。A.4.4.2供方若能保證鋼材合格時，對同一爐號的鋼材的非金屬夾雜物的檢驗結(jié)果，可以坯代材。鋼材的包裝、標(biāo)志和質(zhì)量證明書除應(yīng)符合GB/T2101的規(guī)定外，還應(yīng)提供耐大氣腐蝕系數(shù)I值。云(資料性)其他在用連接副耐候鋼材料牌號及化學(xué)成分表B.1、表B.2分別給出了其他在用連接副耐候鋼牌號的構(gòu)成及其含義、化學(xué)成分。耐候鋼牌號由代表“耐候”的漢語拼音首字母、表征緊固件強(qiáng)度等級的數(shù)字兩部分組成。表B.1其他在用連接副耐候鋼牌號的構(gòu)成及其含義產(chǎn)品類別牌號牌號構(gòu)成含義耐候鋼NH4NH——“耐候”漢語拼音首字母；數(shù)字——緊固件抗拉強(qiáng)度的1%;B——含硼鋼NH6NH8NHB8NH10NHB10表B.2其他在用連接副耐候鋼材料牌號及化學(xué)成分(熔煉分析)牌號化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))/%熱處理CMnPSNiMo