螺栓紧固件材料性能表.docx
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螺栓紧固件材料性能表螺栓紧固件材料性能表紧固件幕墙构件是由面板、铝合金建筑型材拼合连接成基本构件后,运到工地通过安装形成幕墙体系。
因此,在幕墙制作、安装过程中连接占有重要地位,任何幕墙结构都会遇到连接问题。
幕墙构件连接,除隐框幕墙结构装配组件玻璃与铝框的连接采用硅酮密封胶胶接外,通常用紧固件连接。
紧固件把两个以上的金属或非金属构件连接在一起,连接方法分不可拆卸连接和可拆卸连接两类。
铆合属于不可拆卸连接,螺纹连接属于可拆卸连接,使用这类连接的构件可以自由拆卸,使用方便。
紧固件有普通螺栓、螺钉、螺柱和螺母,不锈钢螺栓、螺钉、螺柱和螺母以及抽芯铆钉。
(一)GB/2000紧固件机械性能、螺栓、螺钉和螺柱规定了碳钢或合金钢制造的螺栓、螺钉和螺柱的机械性能1螺栓、螺钉和螺柱各性能等级的钢种和回火温度见表2-57。
表2-57等级性能材料和热处理化学成份,%回火温度0CminCPmaxSmaxBmaxminmax碳钢低碳合金钢(如硼、锰或铬),淬火或中碳钢、淬火并回火425低碳合金钢(如硼、锰或铬),淬火或中碳钢、淬火并回火425低碳合金钢(如硼、锰或铬),淬火并回火340中碳钢,淬火并回火或低中碳合金钢(如硼、锰或铬),淬火并回火或合金钢淬火并回火425合金钢,淬火并回火3802.螺栓、螺钉和螺柱的机械物理性能见表2-58。
表2-58螺栓、螺钉和螺柱的机械和物理性能项号机械性能和物理性能性能等级d16mmd16mm公称抗拉强度b公称,N/mm2300400500008008000010001200最小抗拉强度bmin,N/mm23300020002000800830-0010401220维氏硬度HVF98Nmin95203055609025025590320385max2205032033560380435布氏硬度HBF=30D2min0142447528123824276304366max2093830431842361414洛氏硬度HRinHRB271929HRC222383239axHRB一一一一HRC323473944表面硬度HVmax7)屈服点,N/mm2公称804020000080min904040002080规定非比例伸长应力公称640640209001080min640660209401100p,N/mm2保证应力Sp/s或Sp/pSp,N/mm2802510808040580600508309700破坏扭矩MB,Nmmin按GB/规定1断后伸长率,%min52012120982断面收缩率,%min52848443楔负载对螺栓和螺钉(不包括螺柱)实物进行测试,应符合表6或表8的规定4冲击吸收功Aku,Jmin53030520155头部坚固性不得断裂6螺纹未脱碳层的最小高度E1/2H12/3H13/4H1全脱碳层的最大深度G,mm00157再回火后的硬度回火前后硬度均值之差不大于20HV8表面缺陷按GB/T5779。
1或GB/T5779。
3规定1螺纹紧固件应力截面积值GB/1997螺纹紧固件应力截面积和承载面积对螺纹紧固件应力截面积值作了规定见表2-59。
表2-59粗牙螺纹细牙螺纹螺纹直径dmm螺距pmm应力截面积Asmm2内径d1mm螺纹直径dmm螺距pmm应力截面积Asmm2内径d1mm1810101112121412523039161820167216272342022242225833338456127303322249662176178101363945333865103014001214162211515752566044418302144249018202219224530364727646628513460389024273033353459561808590666434049505590333639446948179769510010566662707000776042454851120131014701101151206668560939010300525660517602030236012513066112001210064686626803060注:
应力截面积As用于螺栓抗拉、抗剪强度验算;内径d1用于拉杆抗拉强度验算。
GB/2000紧固件机械性能螺母粗牙螺纹规定了螺母的材料和机械性能。
1材料的化学成分应符合表2-60的规定。
表2-60性能化学成分,%CmaxMnmixPmaxSmax4、5、6一050006001508、904058025。
0060015010050580300048005812058045004800582螺母的机械性能应符合表2-61的规定。
表2-61机械性能螺纹规格性能等级04054保证应力SpN/mm2维氏硬度HV螺母证力p/mm2维氏硬度HV螺母保证应力SpN/mm2维氏硬度HV螺母inax理式inax处理型式inmax热处理式43808802淬火火型5007253火并回火薄型477101016163951017302不淬火回火螺纹规格性能等级568保证维氏硬度螺母证维氏硬度HV螺母保证维氏硬度HV螺母应力SpN/mm2HV力p/mm2应力SpN/mm2minax理式inax处理型式minax处理型式45203020淬回005002淬火回火80018002淬火火475807085520071059080870101661000880163963046207092023353火并火螺纹规格性能等级8910证力p/mm2维氏硬度HV螺母证力p/m维氏硬度HV螺母保证应力SpN/mm2维氏硬度HV螺母minax处式minax热处理式minax处理型式m24007002不淬火回火104027253火并火4715881040710401040101650105016399018002淬回201060螺纹规格性能等级12保证应力SpN/mm2维氏硬度HV螺母保证应力SpN/mm2维氏硬度HV螺母minax热处理式minmax热处理型式4114029553淬火并回火1150270353淬火并回火247114011507101140116010161170119016391200GB/2000紧固件机械性能螺母细牙螺纹规定了螺母的机械性能。
1材料见表2-57。
2螺母的机械性能应符合表2-62的规定表2-62机械性能纹直径Dm性能等级04055保证应力SPN/mm2维氏硬度HV螺母保证应力SPN/mm2维氏硬度HV螺母保证应力SpN/mm2维氏硬度HV螺母inmax热处理式inax理式minax理式d1038088302不淬火回火型5007253火火型69017502淬火回火0d166d337201903d39纹直径Dmm性能等级68保证应力SpN/mm2维氏硬度螺母保证应力SpN/mm2维氏硬度螺母保证应力SpN/mm2维氏硬度螺母minax热处理式inax处理式inax处理式d1077018820不淬火回火9555053火火8909502淬火回火0d167806d338702331030953d399301090纹直径Dm性能等级1012保证应力SpN/mm2维氏硬度螺母保证应力SpN/mm2维氏硬度螺母保证应力SpN/mm2维氏硬度螺母inmax处理式inax处理式inax处理式d10110095353火火10555053火火12009553火火0d1611106d331080603d39注:
最低硬度仅对经热处理的螺母或规格太大而不能进行保证载荷试验的螺母,才是强制性的;对其它螺母不是强制性的,是指导性的。
对不淬火回火的,而又能满足保证载荷试验的螺母,最低硬度应不作为拒收依据1)D16mm的螺母,可以淬火并回火,由制造者确定。
(二)GB/2000紧固件机械性能不锈钢螺栓螺钉和螺柱规定了由奥氏体、马氏体和铁索体耐腐蚀不锈钢制造的螺栓、螺钉和螺柱的机械性能。
1不锈钢组别与化学成份见表2-63。
表2-63不锈钢的组别与化学成份类别组别化学成份1),%CSiMnPSCrMoNiCu奥氏体A11619510A21215208194A31217199121A412162310151A5121623141马氏体C111141C3111618C4112141铁素体F11115181注:
不锈钢的类别和组别,以及涉及其特性和应用的说明,在附录B中给出。
2螺栓、螺钉和螺柱的不锈钢组别和性能标记。
材料标记由短划隔开的两部份组成。
第一部份标记钢的组别,第二部份标记性能等级。
钢的组别(第一部份)标记由字母和一个数字组成,字母表示钢的类别,数字表示该钢的化学成份范围。
其中A奥氏体钢;C马氏体钢;F铁素体钢。
性能等级(第二部份)标记由两个数字组成,并表示紧固件抗拉强度的1/10。
示例:
1)A2-70表示:
奥氏体钢、冷加工、最小抗拉强度为700N/mm2(700MPa);2)C4-70表示:
马氏体钢、淬火并回火、最小抗拉强度为700N/mm2(700MPa)。
3奥氏体钢螺栓、螺钉和螺柱机械性能见表2-64。
表264奥氏体钢螺栓、螺钉和螺柱机械性能类别组别性能等级螺纹直径抗拉强度bminN/mm2规定非比例伸长应力minN/mm2断后伸长量minmm奥氏体A1、A2A3、A4A550M3950021070M2470045080M248006004马氏体和铁素体钢螺栓、螺钉和螺柱机械性能见表2-65。
表2-65马氏体和铁素体钢螺栓、螺钉和螺柱机械性能类别组别性能等级抗拉强度bminN/mm2规定非比例伸长应力minN/mm2断后伸长量minmm硬度HBHRCHV马氏体C15050025014720915522070700410209314203422033011011008203645350440C3808006402283232135240340C450500250147209155220707004102093142034220330铁素体F1454500250128209135220606004101712711802855奥氏体钢螺栓和螺钉的破坏扭矩M16(粗牙螺纹)表2-66奥氏体钢螺栓和螺钉的破坏扭矩M16(粗牙螺纹)螺纹破坏扭矩MBmin,Nm性能等级507080M2M3M4M5M61315M8233237M10466574M1280110130M16210290330对马氏体和铁素体钢紧固件的破坏扭矩值,应由供需双方协议。
6不锈钢类别与组别的说明1)总则在GB/,GB/和GB/中采用的钢,涉及以下钢类:
奥氏体钢:
A1A5马氏体钢:
C1C4铁素体钢:
F1本说明是对上述钢的性能说明。
本说明还给出非标准化FA组钢的某些资料。
这类钢具有马氏体-奥氏体组织。
2)A类钢(奥氏体组织)在GB/GB/和GB/中规定了A1A5五个基本组。
它们不能淬火,通常是无磁的。
为了减少对加工硬化的敏感性,对A1A5钢可添加铜的成分,如表1的规定。
对亚稳定型的A2和A4组钢,适用于以下情况:
氧化铬能提高钢的抗腐蚀性,低的含碳量对亚稳定型的钢极为重要。
因为铬对碳有高的亲和力,碳化铬能够替代高温下更容易生成的氧化铬。
对稳定型的A3和A5组钢,适用于以下情况:
Ti、Nb或Ta元素影响碳的存在,导致氧化铬达到其最大含量。
对海洋或类似的使用环境,要求Cr和Ni含量各约20%,Mo的含量为%。
A1组钢A1组钢是为机械加工专门设计的。
该组钢具有高的硫含量,故比相应标准硫含量钢的耐腐蚀能力低。
2.2)A2组钢A2组钢是最广泛使用的不锈钢,用于厨房设备和化工装置。
该组钢不适用于非氧化酸类和带氯成分的介质,如游泳池和海水。
)A3组钢A3组钢是稳定型的“不锈钢”,钢的性能与A2组钢相同A4组钢A4组钢是”耐酸钢”,含有Mo元素,能提供相当好的耐腐蚀性。
A4通常用于化纤工业。
本组钢是为沸腾硫酸而开发的(因此取名“耐酸”),并在一定的程度上也适合于含氯化物的场合。
A4还常用于食品工业和造船工业。
)A5组钢A5组钢是稳定型的“耐酸钢”,钢的性能与A4组相同。
3)F类钢(铁素体组织)F1组铁素体钢在GB/和中采用。
F1组钢通常不能淬硬,即使在某些情况下有可能,也不应进行淬火。
F1组钢是有磁性的。
F1组钢F1组钢通常用于较简单的装置。
该装置应避免具有C和N含量极低的特纯铁素体,如有需要,F1组钢能代替A2和A3组钢。
通常具有更高的含铬量。
3)C类钢(马氏体组织)C1、C3和C4三组马氏体钢在GB/和GB/中采用。
它们能淬火到极高的强度并且是有磁性的。
C1组钢C1组钢的耐腐蚀性有限,用于涡轮、泵和刀。
C3组钢C3组钢耐腐蚀性比C1钢好,但仍是有限的,用于泵和阀。
C4组钢C4组钢的耐腐蚀性有限,用于机械加工材料,其它方面与C1组钢类似。
4)FA类钢(铁素体、奥氏体组织)FA类钢在GB/T30986、GB/和GB/中尚未采用,但很有可能在将来采用。
这类钢是所谓双相钢。
最初开发的FA钢有些缺陷,这些缺陷已在近来开发的钢中克服。
FA钢比A4和A5钢有更好的性能,尤其是强度,它还有优良的耐点蚀和裂缝腐蚀性。
成分示例在表2-67中给出。
表2-67铁素体-奥氏体钢化学成分类别化学成分,%CmaxSiMnCrNiMoN铁素体奥氏体51222.3GB/2000紧固件机械性能不锈钢螺母规定了由奥氏体、马氏体和铁素体耐腐蚀不锈钢制造的螺母机械性能。
1标记材料标记由短划隔开的两部分组成。
第一部分标记钢的组别,第二部分标记性能等级。
钢的组别(第一部分)标记由字母和一个数字组成,字母表示钢的类别,数字表示该类钢的化学成分范围。
其中A奥氏体钢;C马氏体钢;F铁素体钢。
性能等级(第二部分)标记:
对m的(1型)螺母由两个数字组成,并表示保证载荷就力的1/10对高度m的(薄型)螺母,由三个数字,第一位数字表示降低承载能力的螺母,后两位数字表示保证载荷应力的1/10.示例:
1)A2-70表示奥氏体钢、冷加工、最小保证应力(1型螺母)为700N/mm2(700MPa);2)C470表示:
马氏体钢、淬火并回火、最小保证应力(1型螺母)为700N/mm2(700MPa);3)A2035表示:
奥氏体钢、冷加工、最小保证应力(薄螺母)为350N/m(350MPa)。
2奥氏体钢螺母机械性能见表2-68。
表2-68奥氏体钢螺母机械性能类别组别性能等级螺纹直径范围Dmm保证应力Sp,N/mm21型螺母(m)薄螺母m1型螺母(m)薄螺母m奥氏体A1A2、A3A4、A5500253950025070035241)70035080040241)8004001)螺纹公称直径D24mm的紧固件,其机械性能应由供需双方协议,并可按本表给出的组别和性能等级标志.3.马氏体和铁素体钢螺母机械性能见表2-69。
表2-69马氏体和铁素体钢螺母机械性能类别组别等级性能保证应力Sp,N/mm2硬度1型螺(m)薄螺母m1型螺母(m)薄螺母mHBHRCHV马氏体C1500255002501472091552207070020931420342203301101)0551)11005503645350440C3800408004002283232135240340C450500147209155220700357003502093142034220330铁素体F12)45020450200128209135220600306003001712711802851)淬火并回火,最低回火温度为2750C。
2)螺纹公称直径D24mm(三)紧固件公差螺栓、螺钉和螺母规定了螺纹直径为150mm,产品等级为A、B和C级的螺栓、螺钉和螺母的公差,适用于标准的和非标准的紧固件。
注:
产品等级由产品质量和公差大小确定,A级最精确,C级最不精确。
1确定公差的原则表2-70部位公差附注产品等级ABC1螺纹杆件及支承面紧的紧的松的2其它部位紧的松的松的2螺纹表2-71部位公差附注产品等级ABC1内螺纹6H6H7H高度的螺母,在不小于(螺母高度)的范围内,内径应符合其公差的规定(仅用于M3的尺寸)6H6H7H高度、的螺母,在不小于(螺母高度)的范围内,内径应符合其公差的规定,有效力矩型锁紧螺母,在从支承面量起的范围内,内径应符合其公差的规定2外螺纹6g6g8g(四)抽芯铆钉技术条件GB12619-90规定了开口型抽芯铆钉和封闭型抽芯铆钉的技术条件。
1材料见表2-72。
表2-72等级性能钉体材料钉芯材料种类牌号标准编号牌号标准编号06铝L3、L4GB3190LC3、LY12GB319008L5、L6GB69910铝合金LF2、LF3、LF1008F、10、1535、45GB320611LF51、LF530碳素钢08F、10、15GB69950特种钢0Cr19Ni9GB1220511Cr18Ni91Cr18Ni92Cr13GB12202性能铆钉钉体的最小抗剪载荷,最小抗拉载荷按表2-73规定。
表2-73N型式性能等级试验项目钉体直径,mm开口型06最小抗剪载荷240285450710940最小抗拉载荷310370590920125008最小抗剪载荷3003605409001170最小抗拉载荷3804507501150156010最小抗剪载荷47553085012801875最小抗拉载荷59567010201525204011最小抗剪载荷680760120020003000最小抗拉载荷87098016002500390030最小抗剪载荷10151160165026754040最小抗拉载荷122513852090335550205051最小抗剪载荷12001875289042506500最小抗拉载荷13502360365055508830封闭型06最小抗剪载荷4505801000最小抗拉载荷490820122011最小抗剪载荷9301070171028803460最小抗拉载荷108012452240384045405051最小抗剪载荷200030004500最小抗拉载荷250040005500(五)随着轻钢建筑的推广应用,特别是彩色压型钢板(包括保温板)和建筑幕墙等围护体系的大量采用,自攻螺钉以其施工简便、速度快、连接刚度好、承载能力高、外形美观等优点,已经逐渐替代原来的抽芯铆钉、勾头螺栓等连接紧固件。
自攻螺钉主要种类如图2-7所示。
图2-71-大六角头长自攻螺钉;2-大六角头紧扣型自攻螺钉;;3-大六角头厚板型特制自攻螺钉;4-平头厚板型特制自攻螺钉;5-大六角头普通自攻螺钉;6-平头薄板型自攻螺钉;7-大柱头小型自攻螺钉。
自攻螺钉有两种:
一种是不带钻头的自攻螺钉,施工时要预先钻孔,另一种是自钻自攻螺钉,施工时不必预先钻孔,可以直接钻透钢板。
GB/T15856-14十字槽盘头(沉头、半沉头)(六角法蓝面)自钻自攻螺钉对自钻自攻螺钉规格尺寸规定见表2-74。
表2-74mm螺纹规格Pamaxdamaxdkmax781112minKmax4minrminrf568910十字槽槽号NO.123mH型插入深度参考3minmaxmZ型插入深度参考34minmax3钻削范围(板厚)236dPLLg公称minmaxmin141619182087222123111025242614133223212038292726453433503938自钻自攻螺钉部分是国外进口的,其规格尺寸沿用英制,换算成公称直径见表2-75。
表2-75自攻螺钉公称直径参照表规格68101214公称直径,mm英制自攻螺钉的标识一般为三组数字,如121445,其中第一个数字表示螺钉的直径规格,第二个数字表示每英寸螺纹的数量,第三个数字表示螺钉的长度,对于上例螺钉的规格标识应该是:
螺钉的直径规格为12(),螺纹的规格为14,即每英寸14个螺纹,螺钉的长度为45mm。
对于一般的自攻螺钉(厚板型特制自攻螺钉除外),其钻透钢板的能力与螺钉的直径及螺纹的规格有关,表2-76列出了部分螺钉的使用范围。
表2-76自攻螺丝钻透能力参考表规格钻透钢板的厚度,mm8-18L10-16L10-24L12-24L12-24L14-10L14-20L对于厚板型特制自攻螺钉,由于其生产难度较大,目前
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- 螺栓 紧固 材料 性能