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      不銹鋼高強度螺栓機械性能與施擰方法試驗研究*

      2022-10-27 13:24:02張?zhí)煨?/span>王元清陳志華卜宜都衡月昆
      工業(yè)建筑 2022年7期
      關(guān)鍵詞:潤滑劑高強度扭矩

      張?zhí)煨?王元清 陳志華 卜宜都 何 偉 衡月昆

      (1.天津大學(xué)建筑工程學(xué)院, 天津 300072; 2.清華大學(xué)土木工程安全與耐久教育部重點實驗室, 北京 100084;3.北京工業(yè)大學(xué)土木工程系, 北京 100124; 4.中國科學(xué)院高能物理研究所, 北京 100049)

      0 引 言

      不銹鋼材料因其具備良好的耐腐蝕性與耐久性,優(yōu)良的力學(xué)性能與加工性能,較低的全壽命周期成本等優(yōu)點,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域[1-2]。目前,國內(nèi)外關(guān)于不銹鋼結(jié)構(gòu)的研究仍不完善,主要集中在材料力學(xué)性能與構(gòu)件穩(wěn)定性能等方面,關(guān)于不銹鋼結(jié)構(gòu)連接方面的研究較少。高強度螺栓摩擦型連接是一種裝配便捷、安全可靠的節(jié)點連接方式,常用于鋼結(jié)構(gòu)的連接,在某些嚴(yán)苛的腐蝕環(huán)境下,采用不銹鋼高強度螺栓連接比焊接更加可靠。

      然而,我國CECS 410—2015《不銹鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》[3]尚不推薦在不銹鋼結(jié)構(gòu)中使用高強度螺栓摩擦型連接,歐洲[4]、美國[5]與澳大利亞/新西蘭[6]的不銹鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范也均不包含高強度螺栓摩擦型連接的條文。同時,我國不銹鋼螺栓產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)[7]中尚未含有不銹鋼高強度螺栓,而日本的不銹鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[8]則規(guī)定了10.9級F10 T不銹鋼螺栓的強度等級與預(yù)緊力數(shù)值。由于沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),國內(nèi)外學(xué)者開展的不銹鋼螺栓連接的有關(guān)研究中使用的螺栓均為企業(yè)自主研發(fā)的不銹鋼螺栓或碳鋼用高強度螺栓。其中,王元清等對使用A4-70、A4-80不銹鋼螺栓及10.9級高強度鍍鋅螺栓連接的不銹鋼板件進行了抗滑移系數(shù)試驗,發(fā)現(xiàn)不銹鋼表面的抗滑移系數(shù)較低[9-10]。Afzali等[11-12]和Tendo等[13]分別對奧氏體不銹鋼螺栓(Bumax 88、Bumax 109)、雙相型不銹鋼螺栓(Bumax DX、Bumax LDX)及使用沉淀硬化型不銹鋼17-4PH制成的高強度螺栓進行了預(yù)緊力松弛試驗。除產(chǎn)品不完善外,不銹鋼螺栓施擰時還易發(fā)生“螺紋咬死”現(xiàn)象,嚴(yán)重影響其施擰機制。為此,文獻[14-17]探究了不銹鋼螺紋咬死的機理,提出了潤滑和降溫等防螺紋咬死的措施。鄭寶鋒等[18-19]針對DG、TEI等多種不銹鋼螺栓采用多種潤滑機制開展了緊固性能試驗,發(fā)現(xiàn)不銹鋼螺栓預(yù)緊力的施加將會加劇螺紋咬死的現(xiàn)象,故合理的潤滑必不可少。

      綜上,我國現(xiàn)有的不銹鋼螺栓產(chǎn)品的機械性能無法滿足鋼結(jié)構(gòu)用10.9級高強度螺栓的標(biāo)準(zhǔn)[20-21],且咬死現(xiàn)象會導(dǎo)致其預(yù)緊力達不到設(shè)計值,不能滿足結(jié)構(gòu)安全使用的要求,這嚴(yán)重阻礙了高強度螺栓連接在不銹鋼結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。不銹鋼高強度螺栓的產(chǎn)品規(guī)格更是不夠完善,缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),亟需開展相關(guān)研究。因此,本文針對研發(fā)的兩種10.9級不銹鋼高強度螺栓,進行了機械性能試驗,獲得其抗拉強度、硬度等機械性能參數(shù),確定了預(yù)緊力設(shè)計值,并開展了兩種潤滑措施下的緊固性能試驗,探究螺栓的施擰工藝,保證預(yù)緊力在螺栓上的有效施加,給出了施工預(yù)緊力、扭矩系數(shù)及施工扭矩的建議值。

      1 不銹鋼高強度螺栓的研發(fā)

      本文選擇高強度的沉淀硬化型不銹鋼作為螺栓的加工材料,對不銹鋼高強度螺栓進行研發(fā)。根據(jù)GB/T 20878—2007《不銹鋼和耐熱鋼 牌號及化學(xué)成分》[22],選取的沉淀硬化型不銹鋼牌號為05Cr17Ni4Cu4Nb,統(tǒng)一數(shù)字代號為S51740,化學(xué)成分如表1所示。

      表1 不銹鋼S51740的化學(xué)成分Table 1 Chemical composition of stainless steel S51740 %

      本文試驗所使用的螺栓試件主要包括兩種:1)由國產(chǎn)沉淀硬化型不銹鋼S51740制成的新型10.9級不銹鋼高強度螺栓;2)經(jīng)QPQ處理后的10.9級不銹鋼高強度螺栓,所有螺栓的規(guī)格均為M20×80,如圖1所示,二者的加工過程均進行了熱處理,以提高其強度與硬度。其中,QPQ處理是QPQ鹽浴復(fù)合處理技術(shù)(又稱氮碳氧復(fù)合處理技術(shù))的簡稱[23],它可以顯著提高金屬零件表面的耐磨性、耐疲勞性和耐腐蝕性,并有效降低摩擦系數(shù)[24-25]。此外,對第1種螺栓同時使用了兩個廠家的產(chǎn)品進行試驗。

      新型10.9級不銹鋼高強度螺栓的尺寸參照GB/T 1228—2006《鋼結(jié)構(gòu)用高強度大六角頭螺栓》[26]進行加工,其配套的螺母和墊片的尺寸分別參照GB/T 1229—2006《鋼結(jié)構(gòu)用高強度大六角螺母》[27]和GB/T 1230—2006《鋼結(jié)構(gòu)用高強度墊圏》[28]進行加工。該類型螺栓為大六角頭螺栓,與被緊固件有較大的接觸面,能夠更好地防止應(yīng)變松弛,具有較好的緊固效果。

      2 試驗方案

      2.1 機械性能試驗

      2.1.1拉伸試驗

      根據(jù)GB/T 3098.1—2010《緊固件機械性能 螺栓、螺釘和螺柱》[20],為得到不銹鋼高強度螺栓的抗拉強度,進而確定螺栓的預(yù)緊力設(shè)計值,現(xiàn)對圖1所示的螺栓進行實物拉伸試驗。拉伸試驗共設(shè)計24個試件,分為3種類型,分別命名為T-PH1、T-PH2和T-PHQ,其中,T-PH1-1~T-PH1-8為廠家1生產(chǎn)的不銹鋼高強度螺栓,T-PH2-1~T-PH2-8為廠家2生產(chǎn)的不銹鋼高強度螺栓,T-PHQ-1~T-PHQ-8為廠家1生產(chǎn)的QPQ處理后的不銹鋼高強度螺栓。

      拉伸試驗在如圖2所示的液壓式萬能試驗機上進行,試驗機的最大拉力為1 000 kN。試驗采用位移加載,位移速率控制在1.0 mm/min。本文還設(shè)計了一套特殊的輔助夾具用以固定螺栓,如圖3所示,試驗時先將螺栓擰緊在夾具上,然后對夾具進行加載,拉伸荷載即可通過夾具傳遞至螺栓。加載過程中螺栓的變形反映了其剛度隨荷載的變化,是試驗中的關(guān)鍵信息。為獲得完整的荷載-位移曲線,試驗同時采用位移計與新型量測手段——攝影測量[29-30],共同對螺栓的位移進行捕捉,標(biāo)記點涂畫在輔助夾具的正面。

      2.1.2硬度試驗

      根據(jù)GB/T 230.1—2018《金屬材料 洛氏硬度試驗 第一部分:試驗方法》[31]對不銹鋼高強度螺栓進行硬度試驗,分別測量螺桿橫截面的芯部硬度、螺母及墊片的表面硬度。硬度試驗共測量9個試件,分為3種類型,分別命名為H-PH1、H-PH2和H-PHQ,其中,H-PH1-1~H-PH1-3為廠家1生產(chǎn)的不銹鋼高強度螺栓,H-PH2-1~H-PH2-3為廠家2生產(chǎn)的不銹鋼高強度螺栓,H-PHQ-1~H-PHQ-3為廠家1生產(chǎn)的QPQ處理后的不銹鋼高強度螺栓。

      硬度試驗在TH-320型數(shù)顯洛氏硬度計上進行,采用HRC標(biāo)尺自動加載后直接讀數(shù)。每個試件取5個測點進行測量,去除5個測點讀數(shù)的最大值和最小值后,取其余3個測點的平均值作為該試件的硬度。

      2.2 緊固性能試驗

      不銹鋼高強度螺栓的緊固性能試驗基于GB/T 1231—2006《鋼結(jié)構(gòu)用高強度大六角頭螺栓、大六角螺母、墊圈技術(shù)條件》[21]和GB 50205—2020《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》[32]的有關(guān)規(guī)定,在一臺軸力扭矩試驗機上進行,如圖4所示。該試驗機型號為QBN2000-L,最大扭矩為2 000 N·m,最大軸力為500 kN,特殊情況可超量程50%使用。試驗機可根據(jù)試驗需要,設(shè)定軸力或扭矩進行加載,當(dāng)達到預(yù)設(shè)軸力或扭矩時自動停止加載。試驗時螺栓裝入一個配套的工裝,螺栓頭被卡具卡緊不發(fā)生轉(zhuǎn)動,扭矩通過套筒施加在螺母上。在螺栓的擰緊過程中,試驗機可自動同步記錄螺栓的軸力、扭矩和轉(zhuǎn)角。本試驗按照預(yù)設(shè)軸力進行控制,施擰時轉(zhuǎn)速均勻,為1.0 rad/s。

      我國CECS 410—2015[3]規(guī)定,不銹鋼構(gòu)件采用高強度螺栓摩擦型連接時,高強度螺栓預(yù)緊力P應(yīng)根據(jù)高強度螺栓性能等級按GB 50017—2017《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》[33]確定。即高強度螺栓預(yù)緊力P以螺栓的抗拉強度為準(zhǔn),再考慮必要的系數(shù),采用螺栓的有效截面經(jīng)計算確定,如式(1)所示:

      (1)

      式中:fu為螺栓抗拉強度;Ae為螺紋處有效應(yīng)力面積。本試驗中螺栓的設(shè)計預(yù)緊力采用式(1)進行計算,考慮到實際應(yīng)用中螺栓的應(yīng)力松弛會導(dǎo)致預(yù)緊力的損失,故高強度螺栓的施工預(yù)緊力Pc應(yīng)在設(shè)計預(yù)緊力P的基礎(chǔ)上乘以一個超張拉系數(shù)1.1[34],因此試驗中的預(yù)緊力均采用施工預(yù)緊力Pc。

      緊固性能試驗分為兩部分進行,在第一部分試驗中,全部不銹鋼高強度螺栓均不采取任何減摩潤滑措施,直接對廠家1生產(chǎn)的兩種不銹鋼高強度螺栓的扭矩系數(shù)進行測量,并與一組10.9級普通鋼高強度螺栓的扭矩系數(shù)結(jié)果進行比較,此3種類型的試件標(biāo)記如表2所示,每組設(shè)計8個試件,共計24個螺栓試件。在第二部分試驗中,分別使用Molykote D-321R和Molykote 1000 Paste兩種潤滑劑對不銹鋼高強度螺栓進行減摩潤滑,根據(jù)螺栓與潤滑劑之間的不同組合,共得到4種類型的試件,標(biāo)記如表2所示,每組設(shè)計8個試件,共計32個螺栓試件。

      3 試驗結(jié)果與數(shù)據(jù)分析

      3.1 機械性能試驗結(jié)果

      3.1.1拉伸試驗結(jié)果

      3類螺栓拉伸試件的荷載-位移曲線如圖5所示。表3具體列出了每個試件的各項機械性能參數(shù),其中,K為螺栓的剛度,fu為極限抗拉強度,Af為螺栓實物的斷后伸長率。根據(jù)GB/T 3098.1—2010[20],fu和Af的計算方法如下:

      fu=Fu/Ae

      (2a)

      Af=ΔLP/(1.2d)

      (2b)

      式中:Fu為試驗過程中測量的極限拉力;Ae為螺紋處有效應(yīng)力面積,對于M20螺栓,Ae取245 mm2;ΔLP為螺栓的塑性伸長,是通過斷裂點畫一條平行于荷載-位移曲線中彈性階段的直線,該直線與位移坐標(biāo)(橫坐標(biāo))交點的橫坐標(biāo)值即為ΔLP。

      從表3中可以發(fā)現(xiàn):試驗測得的每類試件的各項參數(shù)離散程度很小,證明了試驗結(jié)果的可靠性。T-PH2類與T-PH1類試件相比,fu減少3.1%,K增加1.8%,Af減少8.1%,各項參數(shù)均比較接近,這表明不同廠家生產(chǎn)的不銹鋼高強度螺栓的機械性能相差不大;T-PHQ類與T-PH1類試件相比,fu減少2.6%,K增加0.9%,Af減少59.9%,這表明不銹鋼高強度螺栓經(jīng)QPQ處理后,強度參數(shù)變化不大,塑性參數(shù)大幅下降。

      T-PH1、T-PH2、T-PHQ的fu分別達到1 311,1 271,1 277 MPa,均滿足GB/T 3098.1—2010[20]中對于10.9級高強度螺栓抗拉強度的要求,這表明新型10.9級不銹鋼高強度螺栓及其經(jīng)QPQ處理后的螺栓均達到10.9級高強度螺栓的強度等級,偏安全起見,可將其抗拉強度fu規(guī)定為1 040 MPa,與10.9級高強度螺栓保持一致,并采用式(1)對其預(yù)緊力進行計算,得到不銹鋼高強度螺栓的預(yù)緊力設(shè)計值與施工值,如表4所示。同時,T-PH1、T-PH2與T-PHQ的Af分別為27.8%、25.6%與11.2%,其中,T-PH1、T-PH2的Af均滿足規(guī)范[20]中10.9級高強度螺栓實物斷后伸長率應(yīng)達到13%的要求,而T-PHQ的Af則略低于13%,這表明經(jīng)QPQ處理后會大幅降低不銹鋼高強度螺栓的塑性變形能力,在實際使用時應(yīng)特別注意。此外,仍需說明的是,試驗未將不銹鋼高強度螺栓的屈服強度與規(guī)范[20]中10.9級高強度螺栓的限值進行對比,這是因為規(guī)范[20]并未規(guī)定10.9級高強度螺栓實物的屈服強度,僅給出了其機械加工試件的屈服強度限值,而通過觀察不銹鋼高強度螺栓的荷載-位移曲線發(fā)現(xiàn),材料具有明顯的非線性特征,應(yīng)使用名義屈服強度f0.2表示其屈服強度。因此,后續(xù)應(yīng)進一步對不銹鋼高強度螺栓的機械加工試件進行試驗研究,以獲得其名義屈服強度f0.2。

      表4 10.9級不銹鋼高強度螺栓的預(yù)緊力設(shè)計值與施工值Table 4 Design values and construction values of the preload of class 10.9 stainless steel high-strength bolts

      3.1.2硬度試驗結(jié)果

      硬度試驗的測量結(jié)果如表5所示,可以看出:H-PH1、H-PH2與H-PHQ三類試件的螺桿、螺母和墊片的硬度比較接近,QPQ處理后的螺栓硬度相比未處理的螺栓略有提高,新型10.9級不銹鋼高強度螺栓及其經(jīng)QPQ處理后的螺栓的硬度均滿足GB/T 1231—2006[21]中對于10.9級高強度螺栓硬度的要求。

      表5 不銹鋼高強度螺栓的硬度Table 5 Hardness of stainless steel high-strength bolts

      3.2 緊固性能試驗結(jié)果

      3.2.1未進行減摩潤滑的試驗結(jié)果

      首先對PH1、PHQ和10.9CS共計3組螺栓試件進行了緊固性能試驗,各組試件均未采取任何減摩潤滑措施,分別得到各組螺栓試件在達到施工預(yù)緊力Pc時的施工扭矩Tc、緊固轉(zhuǎn)角θ及扭矩系數(shù)k。預(yù)緊力螺栓連接中,施加于螺母上的扭矩與螺栓預(yù)緊力之間的比例系數(shù)稱為扭矩系數(shù)[34],如式(3)所示:

      (3)

      式中:k為扭矩系數(shù);Tc為螺栓預(yù)緊力達到施工預(yù)緊力時的施工扭矩;Pc為施工預(yù)緊力;d為螺桿的公稱直徑。

      3組螺栓試件的緊固性能試驗曲線如圖6所示,表6~表8詳細(xì)列出了3組試件的各項緊固性能參數(shù)。觀察圖表可以發(fā)現(xiàn):10.9CS組試件的扭矩系數(shù)平均值為0.142,滿足GB/T 1231—2006[21]規(guī)定的0.11~0.15的限值要求,且其扭矩系數(shù)僅在施擰初期偏大,然后隨螺栓預(yù)緊力的增加保持平穩(wěn)不變。且其緊固轉(zhuǎn)角的變異系數(shù)較小,表明在達到施工預(yù)緊力時,緊固轉(zhuǎn)角的偏差不大。

      對于PH1與PHQ組試件,有兩個試件在達到規(guī)定的預(yù)緊力前出現(xiàn)咬死現(xiàn)象,導(dǎo)致螺桿被試驗機扭斷,其余大部分試件均測得了扭矩系數(shù)等有效數(shù)據(jù),但這兩組試件的扭矩系數(shù)極大,平均值分別達到0.637與0.420,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出規(guī)范[21]的限值要求。同時,PH1的扭矩系數(shù)在達到施擰初期的峰值后,隨螺栓預(yù)緊力的增加不斷變大,在螺栓預(yù)緊力達到施工預(yù)緊力時達到最大值,而PHQ的扭矩系數(shù)雖然在達到施擰初期的峰值后逐漸下降,且隨螺栓預(yù)緊力的增加基本保持平穩(wěn),但其數(shù)值仍處于較高的水平。此外,兩組試件緊固轉(zhuǎn)角的變異系數(shù)均較大,很難保證螺栓預(yù)緊力的一致性。

      表6 PH1緊固性能試驗結(jié)果Table 6 Tightening test results of PH1

      表7 PHQ緊固性能試驗結(jié)果Table 7 Tightening test results of PHQ

      表8 10.9CS緊固性能試驗結(jié)果Table 8 Tightening test results of 10.9CS

      這表明,不銹鋼高強度螺栓的咬死伴隨緊固過程而發(fā)生,一旦咬死現(xiàn)象出現(xiàn),將不斷加劇,直到螺紋間徹底卡住。這大大提高了不銹鋼螺栓的扭矩系數(shù),導(dǎo)致不銹鋼螺栓的預(yù)緊力難以施加,更使其難以被拆卸,最終只能被試驗機強行扭斷。而QPQ處理雖然可以緩解這種現(xiàn)象,但仍無法降低不銹鋼螺栓的扭矩系數(shù)至可接受的范圍內(nèi)。因此,需探尋合理的措施避免不銹鋼螺栓的咬死現(xiàn)象,并降低扭矩系數(shù)至合理范圍。

      3.2.2減摩潤滑后的試驗結(jié)果

      對PH1-D、PHQ-D、PH2-D和PH2-P共計4組螺栓試件進行了緊固性能試驗,其中,PH1-D、PHQ-D、PH2-D采用潤滑劑Molykote D-321R,PH2-P采用潤滑劑Molykote 1000 Paste。試驗分別得到各組螺栓試件在達到施工預(yù)緊力Pc時的施工扭矩Tc、緊固轉(zhuǎn)角θ及扭矩系數(shù)k,扭矩系數(shù)的計算式見式(3)。4組涂潤滑劑后的螺栓試件的緊固性能試驗曲線如圖7所示,表9~表12詳細(xì)列出了4組試件的各項緊固性能參數(shù)。觀察圖表可以發(fā)現(xiàn):

      表9 PH1噴Molykote D-321R緊固性能試驗結(jié)果Table 9 Tightening test results of PH1 lubricated with Molykote D-321R

      對于PH1-D與PHQ-D組試件,潤滑劑D-321R的減摩潤滑效果顯著,使二者的扭矩系數(shù)平均值分別降低至0.136與0.123,較不涂潤滑劑的工況有較大幅度改善。對于廠家2的PH2-D組試件,在經(jīng)D-321R潤滑后,其扭矩系數(shù)平均值也降低至0.134。同時,PH1-D、PHQ-D、PH2-D的扭矩系數(shù)在達到施擰初期的峰值后逐漸下降,然后隨螺栓預(yù)緊力的增加保持平穩(wěn)不變。這表明潤滑劑D-321R對不銹鋼高強度螺栓及其經(jīng)QPQ處理后的螺栓均具有良好的減摩潤滑效果,可使其扭矩系數(shù)降低至規(guī)范[21]規(guī)定的限值以內(nèi)。

      表10 PHQ噴Molykote D-321R緊固性能試驗結(jié)果Table 10 Tightening test results of PHQ lubricated with Molykote D-321R

      表11 PH2噴Molykote D-321R緊固性能試驗結(jié)果Table 11 Tightening test results of PH2 lubricated with Molykote D-321R

      表12 PH2噴Molykote 1000 Paste緊固性能試驗結(jié)果Table 12 Tightening test results of PH2 lubricated with Molykote 1000 Paste

      對于PH2-P組試件,在經(jīng)1000 Paste潤滑后,其扭矩系數(shù)平均值降低至0.207。同時,PH2-P的扭矩系數(shù)在達到施擰初期的峰值后逐漸下降,然后隨螺栓預(yù)緊力的增加出現(xiàn)緩慢上漲趨勢,但基本保持平穩(wěn)。這表明潤滑劑1000 Paste對不銹鋼高強度螺栓的減摩潤滑效果雖不及D-321R,但仍可解決不銹鋼螺栓的螺紋咬死問題,使其扭矩系數(shù)降低至相對合理的范圍之內(nèi)。

      試驗還測量了使用潤滑劑后螺栓達到施工預(yù)緊力時所需的緊固轉(zhuǎn)角,以期對比轉(zhuǎn)角法和扭矩法兩種施加預(yù)緊力方法的優(yōu)劣。試驗結(jié)果顯示,在達到相同的預(yù)緊力時,緊固轉(zhuǎn)角的變異系數(shù)大于扭矩系數(shù)的變異系數(shù),表明,緊固轉(zhuǎn)角的偏差更大。為保證螺栓預(yù)緊力的一致性,推薦使用扭矩法。

      3.2.3施工扭矩的確定

      基于兩種10.9級不銹鋼高強度螺栓的施工預(yù)緊力(表4)和最佳潤滑措施(表9~表12),最終確定不銹鋼高強度螺栓的施工扭矩如表13所示,其中,對廠家1與廠家2的不銹鋼高強度螺栓潤滑后的扭矩系數(shù)取平均值。

      表13 不銹鋼高強度螺栓的緊固性能參數(shù)建議值Table 13 Recommended tightening parameters of stainless steel high-strength bolts

      4 結(jié) 論

      本文通過開展不銹鋼高強度螺栓的機械性能與緊固性能試驗研究,主要得到以下結(jié)論:

      1)新型10.9級不銹鋼高強度螺栓及其經(jīng)QPQ處理后的螺栓具有較高的強度,二者的抗拉強度均達到1 040 MPa以上,滿足10.9級高強度螺栓機械性能的要求。

      2)“螺紋咬死”是不銹鋼螺栓擰緊過程中不可避免的問題,最有效的解決方法是使用潤滑劑進行減摩潤滑。潤滑劑Molykote D-321R的減摩效果最好,可使扭矩系數(shù)降低到0.123~0.136,滿足鋼結(jié)構(gòu)用高強度螺栓扭矩系數(shù)的限值要求。潤滑劑Molykote 1000 Paste的減摩效果雖較差,但仍可使扭矩系數(shù)降低至合理范圍。

      3)對比扭矩法與轉(zhuǎn)角法兩種施加螺栓預(yù)緊力的方法后發(fā)現(xiàn),扭矩法得到的螺栓預(yù)緊力一致性更高,建議使用扭矩法對不銹鋼高強度螺栓進行施擰。

      4)新型10.9級不銹鋼高強度螺栓及其經(jīng)QPQ處理后的螺栓的施工預(yù)緊力可取為170 kN,施工扭矩可分別取為460 N·m和420 N·m。

      由于試驗條件的限制,本文僅研究了M20不銹鋼高強度螺栓的實物,后續(xù)還將對其機械加工試件的各項性能進行研究,并開展不同直徑、不同牌號不銹鋼螺栓的性能試驗,為有關(guān)規(guī)范的完善提供數(shù)據(jù)支撐。

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